.. _incellwat.nut4phy3zoo2_opt1: VERSION DE BASE - Option 1 =========================== | La **version de base** (avec **option 1 : par défaut**) simule 17 variables d'état (voir figure ci dessous) et gère actuellement les détritus de matière organique particulaire avec un seul type de matériel (*N_det*, *P_det*, *Si_det*). Ces trois stocks de matière détritique sont créés par mortalité de toutes les espèces de plancton (phyto et zoo). La vitesse de chute de ce matériel est modulée par son origine estimé au même moment (vitesse de chute plus forte si l'origine est plutot zooplanctonique). | Un **module optionnel** (*key_benthos* :ref:`benthos`) permet, en l'absence du module de sédiment (*key_sedim* non adapté actuellement pour gérer les variables dissoutes dans l'eau interstiyielle), de gérer le stockage-déstockage des formes détritiques des trois éléments azote, phosphore, silicium. .. note:: | Cette option est activée avec la clé : **key_biolo**. | Elle peut être associée aux clés **key_physadaptation** et/ou **key_zoo_prod** et/ou **key_diatbenth** (voir :ref:`clesCPP.bio`) | Elle peut être associée également avec les différents modules (tracer, espèces toxiques, oxygène, benthos) (voir :ref:`clesCPP.bio`) **SCHEMA DES VARIABLES MODELISEES** .. image:: FIG/BIO/schema_conceptuel_ECOMARS.jpg | Les processus biologiques (:ref:`processus.bio`) sont calculés en chaque maille im,jm,km dans l'eau. | | Plusieurs modules complémentaires peuvent accompagner ces versions de base (:ref:`clesCPP.bio` et :ref:`incellwat.modules`) .. _equations.bio.opt1: TERMES SOURCES ET PUITS DANS LES EQUATIONS D'EVOLUTION (option 1 par défaut) ---------------------------------------------------------------------------- Puis les termes sources et puits qui décrivent l'évolution temporelle de chaque variable du fait des processus biogéochimiques sont calculés : * Ammonium (µmol. L-1) : :math:`[\frac{d(C_{NH4})}{dt}]_{bio}=` | :math:`+Rme_N*C_{Ndetr}` :ref:`mineralisation.MO` | :math:`-\mu_{diat}*Fraction_{NH4diat}*C_{Ndiat}-\mu_{dino}*Fraction_{NH4dino}*C_{Ndino} -\mu_{nano}*Fraction_{NH4nano}*C_{Nnano}` :ref:`croissance.phyto` | :math:`-Nitrif*C_{NH4}` :ref:`nitrification` | :math:`+Ex_{microzoo}*C_{microzoo} + Ex_{mesozoo}*C_{mesozoo}` :ref:`excretion.zoo` * Nitrate (µmol. L-1) : :math:`[\frac{d(C_{NO3})}{dt}]_{bio}=` | :math:`-\mu_{diat}*Fraction_{NO3diat}*C_{Ndiat}-\mu_{dino}*Fraction_{NO3dino}*C_{Ndino} -\mu_{nano}*Fraction_{NO3nano}*C_{Nnano}` :ref:`croissance.phyto` | :math:`+Nitrif*C_{NH4}` :ref:`nitrification` * Silice dissoute (µmol. L-1) : :math:`[\frac{d(C_{Si})}{dt}]_{bio}=` | :math:`-\mu_{diat}*Fraction_{Sidiat}*C_{Ndiat}` :ref:`croissance.phyto` | :math:`+Rde_{Si}*C_{Ndetr}` :ref:`mineralisation.MO` * Phosphate dissous (µmol. L-1) : :math:`[\frac{d(C_{PO4})}{dt}]_{bio}=` | :math:`+Rme_P*C_{Pdetr}` :ref:`mineralisation.MO` | :math:`-\mu_{diat}*Fraction_{Pphyto}*C_{Ndiat}-\mu_{dino}*Fraction_{Pphyto}*C_{Ndino} -\mu_{nano}*Fraction_{Pphyto}*C_{Nnano}` :ref:`croissance.phyto` | :math:`+Fraction_{Pphyto}*(Ex_{microzoo}*C_{microzoo} + Ex_{mesozoo}*C_{mesozoo})` :ref:`excretion.zoo` | :math:`-AdsP + DesP` :ref:`sorption.P` * Phosphate adsorbe échangeable (µmol. L-1) : :math:`[\frac{d(C_{Pads})}{dt}]_{bio}=+AdsP - DesP` :ref:`sorption.P` * Azote des diatomées (µmol. L-1) : :math:`[\frac{d(C_{Ndiat})}{dt}]_{bio}=` | :math:`+\mu_{diat}*C_{Ndiat}` :ref:`croissance.phyto` | :math:`-m_{diat}*C_{Ndiat}` :ref:`mortalite.phyto` | :math:`-T_{filtbenth}*ibbenth/epn*C_{Ndiat}` [si pas la key_benthos] :ref:`broutage.benthos` dans la couche de fond (ibbenth=1) voir :ref:`calculs0` | :math:`-\mu_{mesozoo}*C_{Nmesozoo}*\frac{Cdiat_{mesozoo}}{\Sigma(proies_{mesozoo})}` Broutage du mesozooplancton :ref:`croissance.zoo` | :math:`-\mu_{microzoo}*C_{Nmicrozoo}*\frac{Cdiat_{microzoo}}{\Sigma(proies_{microzoo})}` Broutage du microzooplancton :ref:`croissance.zoo` * Azote des dinoflagellés (µmol. L-1) : :math:`[\frac{d(C_{Ndino})}{dt}]_{bio}=` | :math:`+\mu_{dino}*C_{Ndino}` :ref:`croissance.phyto` | :math:`-m_{dino}*C_{Ndino}` :ref:`mortalite.phyto` | :math:`-T_{filtbenth}*ibbenth/epn*C_{Ndino}` [si pas la key_benthos] :ref:`broutage.benthos` dans la couche de fond (ibbenth=1) voir :ref:`calculs0` | :math:`-\mu_{mesozoo}*C_{Nmesozoo}*\frac{Cdino_{mesozoo}}{\Sigma(proies_{mesozoo})}` Broutage du mesozooplancton :ref:`croissance.zoo` * Azote des nanoflagellés (nano-pico phytoplancton) (µmol. L-1) : :math:`[\frac{d(C_{Nnano})}{dt}]_{bio}=` | :math:`+\mu_{nano}*C_{Nnano}` :ref:`croissance.phyto` | :math:`-m_{nano}*C_{Nnano}` :ref:`mortalite.phyto` | :math:`-T_{filtbenth}*ibbenth/epn*C_{Nnano}` [si pas la key_benthos] :ref:`broutage.benthos` dans la couche de fond (ibbenth=1) voir :ref:`calculs0` Ce terme n'est pas dans la version de Marc | :math:`-\mu_{microzoo}*C_{Nmicrozoo}*\frac{Cnano_{microzoo}}{\Sigma(proies_{microzoo})}` Broutage du microzooplancton :ref:`croissance.zoo` * Azote organique detritique (µmol. L-1) : :math:`[\frac{d(C_{Ndetr})}{dt}]_{bio}=` | :math:`+m_{diat}*C_{Ndiat}+m_{dino}*C_{Ndino}+m_{nano}*C_{Nnano}` :ref:`mortalite.phyto` | :math:`+m_{microzoo}*C_{Nmicrozoo}+m_{mesozoo}*C_{Nmesozoo}` :ref:`mortalite.zoo` | :math:`-Rme_N*C_{Ndetr}` :ref:`mineralisation.MO` | :math:`+(1-\tau_{assimil-mesozoo})*\mu_{mesozoo}*C_{Nmesozoo}` Rejet non assimilé du broutage du mesozooplancton :ref:`croissance.zoo` | :math:`+(1-\tau_{assimil-microzoo})*\mu_{microzoo}*C_{Nmicrozoo}` Rejet non assimilé du broutage du microzooplancton :ref:`croissance.zoo` | :math:`-\mu_{microzoo}*C_{Nmicrozoo}*\frac{Cdet_{microzoo}}{\Sigma(proies_{microzoo})}` Broutage du microzooplancton :ref:`croissance.zoo` | :math:`+T_{filtbenth}*ibbenth/epn*(C_{Ndiat}+C_{Ndino}+C_{Nnano})` [si pas la key_benthos] :ref:`broutage.benthos` dans la couche de fond (ibbenth=1) voir :ref:`calculs0` * Silice biogénique détritique (µmol. L-1) : :math:`[\frac{d(C_{Sidetr})}{dt}]_{bio}=` | :math:`-Rde_{Si}*C_{Sidetr}` :ref:`mineralisation.MO` | :math:`+Fraction_{Siphyto}*m_{diat}*C_{Ndiat}` :ref:`mortalite.phyto` | :math:`+\mu_{mesozoo}*Fraction_{Siphyto}*C_{Nmesozoo}` Rejet du broutage du mesozooplancton :ref:`croissance.zoo` | :math:`+\mu_{microzoo}*Fraction_{Siphyto}*C_{Nmicrozoo}` Rejet du broutage du microzooplancton :ref:`croissance.zoo` | :math:`+T_{filtbenth}*ibbenth/epn*C_{Ndiat}*Fraction_{Siphyto}` [si pas la key_benthos] :ref:`broutage.benthos` dans la couche de fond (ibbenth=1) * Phosphore organique détritique (µmol. L-1) : :math:`[\frac{d(C_{Pdetr})}{dt}]_{bio}=` | :math:`-Rme_P*C_{Pdetr}` :ref:`mineralisation.MO` | :math:`+Fraction_{Pphyto}*(m_{diat}*C_{Ndiat}+m_{dino}*C_{Ndino}+m_{nano}*C_{Nnano})` :ref:`mortalite.phyto` | :math:`+Fraction_{Pphyto}*(m_{microzoo}*C_{Nmicrozoo}+m_{mesozoo}*C_{Nmesozoo})` :ref:`mortalite.zoo` | :math:`+Fraction_{Pphyto}*(1-\tau_{assimil-mesozoo})*\mu_{mesozoo}*C_{Nmesozoo}` Rejet non assimilé du broutage du mesozooplancton :ref:`croissance.zoo` | :math:`+Fraction_{Pphyto}*(1-\tau_{assimil-microzoo})*\mu_{microzoo}*C_{Nmicrozoo}` Rejet non assimilé du broutage du microzooplancton :ref:`croissance.zoo` | :math:`-Fraction_{Pphyto}*\mu_{microzoo}*C_{Nmicrozoo}*\frac{Cdet_{microzoo}}{\Sigma(proies_{microzoo})}` Broutage du microzooplancton :ref:`croissance.zoo` | :math:`+Fraction_{Pphyto}*T_{filtbenth}*ibbenth/epn*C_{Ndiat}` [si pas la key_benthos] :ref:`broutage.benthos` dans la couche de fond (ibbenth=1) * Azote du microzooplancton (µmol. L-1) : :math:`[\frac{d(C_{Nmicrozoo})}{dt}]_{bio}=` | :math:`-m_{microzoo}*C_{Nmicrozoo}` :ref:`mortalite.zoo` | :math:`-Ex_{microzoo}*C_{Nmicrozoo}` :ref:`excretion.zoo` | :math:`+\tau_{assimil-microzoo}*\mu_{microzoo}*C_{Nmicrozoo}` :ref:`croissance.zoo` | :math:`-\mu_{mesozoo}*C_{Nmesozoo}*\frac{Cmicrozoo_{mesozoo}}{\Sigma(proies_{mesozoo})}` Broutage du mesozooplancton :ref:`croissance.zoo` * Azote du mesozooplancton (µmol. L-1) : :math:`[\frac{d(C_{Nmesozoo})}{dt}]_{bio}=` | :math:`-m_{mesozoo}*C_{Nmesozoo}` :ref:`mortalite.zoo` | :math:`-Ex_{mesozoo}*C_{Nmesozoo}` :ref:`excretion.zoo` | :math:`+\tau_{assimil-mesozoo}*\mu_{mesozoo}*C_{Nmesozoo}` :ref:`croissance.zoo` **PRODUCTIONS CUMULEES** Trois variables supplémentaires sont calculées : les cumuls (depuis le 1er janvier de chaque année) de la production primaire des 3 groupes phytoplanctoniques. ces variables sont estimées en chaque maille du domaine mais ne sont pas transportées. Ce sont des variables "*fixées*" du modèle, qui ne varient qu'en fonction de la biogéochimie et sont réinitialisées chaque année au 1er janvier. * Production carbonee cumulee des nanoflagelles (gC. m-2 cumulé depuis le 1 Janvier dans une maille km d'épaisseur epn) : :math:`[\frac{d(PP_{nano})}{dt}]_{bio}=+\mu_{nano}*C_{Nnano}*Fraction_{CNphyto}*MasseMolaire_C*epn` * Production carbonee cumulee des diatomées (gC. m-2 cumulé depuis le 1 Janvier dans une maille km d'épaisseur epn) : :math:`[\frac{d(PP_{diat})}{dt}]_{bio}=+\mu_{diat}*C_{Ndiat}*Fraction_{CNphyto}*MasseMolaire_C*epn` * Production carbonee cumulee des dinoflagelles (gC. m-2 cumulé depuis le 1 Janvier dans une maille km d'épaisseur epn) : :math:`[\frac{d(PP_{dino})}{dt}]_{bio}=+\mu_{dino}*C_{Ndino}*Fraction_{CNphyto}*MasseMolaire_C*epn` Dans cette option 1 les productions cumulées sont exprimées en masse de carbone.