A região do Indo-Pacífico é uma zona de convergência com a maior biodiversidade do oceano global. No entanto, os modelos anteriores não foram refinados o suficiente para resolver a topografia complexa dos estreitos principais.
Recentemente, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Yin Baoshu do Instituto de Oceanologia da Academia Chinesa de Ciências (IOCAS) construiu um modelo físico-biogeoquímico de alta resolução que cobre toda a região do Indo-Pacífico. O modelo físico pode caracterizar processos de dinâmica oceânica em multiescala e reproduzir a variação sazonal do transporte nos estreitos principais.
O estudo foi publicado no Journal of Geophysical Research: Oceans em 29 de outubro.
Existem grandes incertezas em um modelo de ecossistema, pois as formas de função que descrevem os processos biológicos são determinadas empiricamente por meio da observação. A precisão da dinâmica biogeoquímica na modelagem numérica depende em grande parte da configuração dos parâmetros biológicos, que devem ser ajustados especificamente em várias regiões. Geralmente, dezenas de experimentos de sensibilidade devem ser conduzidos para otimizar apenas um parâmetro biológico.
Um modelo físico-biogeoquímico geralmente consiste em vários parâmetros-chave com alta sensibilidade; portanto, teoricamente, 10.000 ou mais experimentos numéricos são necessários para alcançar um conjunto de parâmetros biológicos ótimos. Obviamente, os recursos computacionais correspondentes são inacessíveis ao se executar um modelo físico-biogeoquímico tridimensional e de alta resolução.
Assim, os pesquisadores aplicaram o método de perturbação ótima não linear condicional (CNOP) em uma execução de modelo físico-biogeoquímico realista, que otimizou os parâmetros em um número notavelmente menor de experimentos.
Com base nos resultados do modelo aprimorado, eles examinaram os mecanismos físicos que controlam a variação sazonal das clorofilas de superfície na região do Estreito de Lombok. A profundidade da camada mista variou significativamente e a dinâmica do oceano foi heterogênea dentro e abaixo da camada mista, então os resultados do orçamento da camada mista e da profundidade fixa foram diferentes e devem ser combinados para discutir o mecanismo físico por trás.
Sob a influência conjunta de ondas Kelvin equatoriais e forçantes locais de vento, a corrente costeira variou e afetou o transporte de nutrientes semestralmente. Na camada mista, a água com alto teor de nutrientes foi formada principalmente pelo transporte offshore de Ekman, em vez de ressurgência local direta.
“Este estudo é a primeira simulação biogeoquímica de alta resolução otimizada pelo método CNOP”, disse o Dr. Gao Guandong, primeiro autor do estudo.
“Nossa pesquisa desvendou os mecanismos físicos de alta produtividade primária na região do Estreito de Lombok. Ela lançou o modelo e a base teórica para entender a grande biodiversidade na região do Indo-Pacífico”, disse o Prof. Yang Dezhou, autor correspondente do estudo.
Publicado em 28/11/2022 06h31
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