Modelos de Productividad Primaria para aplicación en imágenes de color del océano. LA MATEMATICA DE LA PRODUCTIVIDAD PRIMARIA. Forma de la Curva y Ecuaciones. Smith, 1936 Jassby and Platt (1976) Platt et al. (1980). Sensores Remotos y Modelos. 1 a profundidad óptica (1/ Kd ). - PowerPoint PPT Presentation
Modelos de Productividad Primaria
Modelos de Productividad Primariapara aplicacin en imgenes de
color del ocano1
LA MATEMATICA DE LA PRODUCTIVIDAD PRIMARIA
2Forma de la Curva y Ecuaciones
Smith, 1936
Jassby and Platt (1976)
Platt et al. (1980)
3Sensores Remotos y Modelos1a profundidad ptica (1/Kd)Chla:
indicador de biomasa (B)Como relacionar con PP?Modelos
PB = mg C/mg Chla/dia4
1/KdQue pasa con Chla en z ?Que pasa con Parmetros Fotosintticos
?PROVINCIAS BIOGEOQUIMICAS(PP = mg C/m2/dia )5El NombreProvincias
Biogeoquimicas (Platt et al., 1988, 1991; Mueller & Lange,
1989; Sathyendranath et al., 1995, Longhurst et al., 95, Longhurst,
98)Regiones Biogeograficas (Santamaria-del-Angel et al., 94;
Gonzalez-Silvera et al., 04).Provincias Ocenicas (Esaias et al.,
00).Provincias Marinas (Szekielda, 05).Regiones Biofsicas (Saraceno
et al., 05, 06).Provincias Ecolgicas Dinmicas (Dowell et al., 06;
Omachi et al., 06).Provincias Bio-Opticas (Campbell et al, 06).
Sesion Especial sobre "Ecological and Biogeochemical Provinces
of the Ocean" en el AGU Ocean Sciences Meeting (20-24 February
2006, Honolulu). 6Regionalizaciones
Longhurst,A. 1996. Ecological Geography of the Sea. Academic
Press. Relaciona el estado biolgico del ecosistema marina (ej.
Estructura de la comunidad, productividad, fisiologa del
fitoplancton) a su ambiente fsico (ej. Salinidad, temperatura, luz
disponible). Provincias pueden ser consideradas como regiones con
un patron de co-variacion espacial y con cierto grado de
estructuracion permanente. El concepto de regionalizacion busca
explicar patrones espaciales de distribucion que son un resultado
de las interacciones entre los organismos y su ambiente. Se ha
utilizado para la determinacion de la PP usando sensores remotos
desde los trabajos de Platt y Sathyendranath (1988, 1990, 1995,
)Administrar recursosEntender las relaciones7Criterios Los
criterios que se han establecido se basan en: Forzantes fsicas
Disponibilidad de luz y nutrientes Complejidad de la estructura
trfica Propiedades bio-opticas Relacin entre biomasa del
fitoplancton y temperatura superficial En general, una sistema de
clasificacin no es otra cosa si no el intento de entender el
ecosistema como un todo a partir de la comprensin de sus
componentes homogneos.
Un ejemplo basado en datos in situ:Millan-Nunez et al., 1996,
979Ejemplos basados en datos de satelite:
Santamaria del Angel et al, 1994
Hoepffner et al, 1999Limites estticos entre ProvinciasProvincias
Dinmicas
Gonzalez-Silvera et al., 2006
January
SUMMER13Our analysis do represent the limit of these water
masses
AUTUMNApril 14
WINTERJuly15
SpringOctober16Que pasa con Chla en z?
Representacin de los perfilesmediante un modelo
Gaussianopropuesto por Platt et al., 1988 Donde:Bo = biomasa
inicial por debajo de la curvah = biomasa total sobre la lnea de
base = curtosisZm = profundidad del mximo de concentracin de
clorofila
18Se reunieron 3410 perfiles hasta 150 mts de clorofila (1978 a
1992)Se separaron los datos en condiciones de poca fra y
condiciones de poca caliente
Millan et al., 199619Fig. 8 Promedios de perfiles estimados para
cada regin con la misma concentracin de clorofila Superficial para
cada una de las subregiones y poca.
20Fig. 9 Comparacin de perfiles reales de CAlCOFi de 1994 con
los modelados.
21Una vez conociendo Chla (z)Parametros Fotosinteticos?
Provincias Biogeoquimicas22Ed: Modelos que calculan la penetracin
de la luz en el agua tomando en cuenta su calidad espectral
(Sathyendranath & Platt, 1988). Ver http://www.ioccg.org Ed:
modelos que toman en cuenta el Kd y PAR en superficie, partiendo
del hecho que estas las puedo obtener por sensores remotos.Una vez
conociendo Chla (z) y Parametros PmB y aB234
ETAPASRegionalizacinParmetros FotosintticosPerfil de biomasaModelo
PP 24Modelos Semi-Analticos se basan en las relaciones estadisticas
entre ciertas variables pero principalmente en parametros que
describen la fisiologia del fitoplancton. Los principales:Bedford
(Platt et al., 91 y otras
)http://www.ioccg.org/software/Ocean_Production/index.html LPCM
(Morel, 91; Antoine & Morel, 96a,b)VGPM (Behrenfeld &
Falkowski, 97)http://marine.rutgers.edu/opp/ HY97 (Howard &
Yoder, 97)25Bedford (Platt & Sathyendranath)
PAR26LPCM(Morel & Antoine)PUR Photosynthetically USABLE
Radiation
Ctot = Chla calculada usando Csat (ver a seguir)Y* = tasas de
fotosntesis normalizada por clorofila y por unidad de luz
ABSORBIDAJc = factor de conversin para indicar lo que seria la
transformacin de energa luminosa en energa qumica (fotosntesis)
27VGPM(Behrenfeld & Falkowski)Inputs: Clorofila-a SST SSPAR
Fotoperiodo (duracin del dia)
28Csat=clorofila del satelite y ellos se basan en monthly
average CsatDIRR=fotoperiodo (en decimos de hora calculado para el
centro del mes para cada pixel.Eo = irradiancia superficial (PAR)
mol quanta/m2/diaZeu= profundidad de la zona eufoticaZeuZeu = 568.2
(CTOT)-0.746200.0 (CTOT)-0.293Zeu < 102Zeu > 102 CTOT = 38.0
(CSAT)0.42540.2 (CSAT)0.507CSAT < 1.0CSAT 1.0(Morel &
Berthon, 1989)29PBoptTasa optima de fijacin de carbono dentro de la
columna de agua (mg C (mg Chla)-1 h-1) y se modela de acuerdo a su
relacin con la temperatura.
PBopt = 1.13
4.00
PBoptsi T < -1.0si T > 28.5Fuera del rango arriba
30HY97(Howard & Yoder)
Estima PP en la capa de mezcla y NO en toda la zona eufotica Zml
= profunidad de la Zeu
Eml = irradiancia promedio dentro de la Zeu
31Bibliografia BALCH, W. M.; ABBOTT, M .R. e EPPLEY, R .W.
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Adaptation of a spectral light-photosynthesis model in view of
application to satellite chlorophyll observations. Global
Biogeochemical Cycles 10:
43-55.33EjemplosChart11.61403058052.29118230792.81837656253.23200811073.67378813493.94084.58473886724.94797357295.31970749445.68047968756.28395430376.60245196396.62246.37366379525.80625891845.0607610884.2442888704
PboptTemperatura (oC)PB'opt
Sheet1TPbopt11.614030580532.291182307952.818376562573.232008110793.6737881349103.9408124.5847388672134.9479735729145.3197074944155.6804796875176.2839543037196.6024519639206.6224226.3736637952245.8062589184265.060761088284.2442888704
Sheet100000000000000000
PboptTemperatura (oC)PB'opt
Sheet2
Sheet3
MBD0000F77F.unknown
