.. _oyster.SFG: Modele Huitre SFG : Scope for Growth ==================================== * Cette documentation est issue du rapport de M. Dussauze (Modélisation de la production primaire et de la croissance de l'huître *Crassostrea gigas* en Baie de Bourgneuf. *RST.DYNECO/EB/n°08­06*) * Ce modèle de croissance de l'huitre a été décrit par Barillé L., Héral M., Barillé­-Boyer A.L . (1997). [Modélisation de l’écophysiologie de l’huître Crassostrea gigas dans un environnement estuarien. *Aquat. Living Resour. 10: 31­48*] * Les huitres sont représentées par 3 variables d'état : * **PSOMA** : poids du soma * **REPROD** : poids du compartiment réserves-­gonades * **PCOQ** : poids de la coquille * Les paramètres qui sont utilisés dans ce module sont donnnés dans la namelist **namoysterSFG** dans *parabiolo.txt* (:ref:`oyster.parameters`) .. note:: Ce module est activé en utilisant la clé **key_oyster_SFG** (+ **key_biolo** et **key_benthos**) La distribution des huitres --------------------------- * La distribution spatiale des huitres est determinée par le nombre d'huitres *nbhuitre(i,j)* * *nbhuitre* doit être initialisé, estimé ou lu dans un fichier. * Cette définition est réalisée par l'utilisateur dans *bioloinit.F90* * Il peut être défini également la hauteur des tables (*hautable*) (en m) La filtration ------------- * L'huître se nourrit en filtrant les particules en suspension dans l'eau. * L'intensité de cette filtration est fonction du poids du soma, de la température et de la quantité de matière en suspension (MES) dans l'eau. * Pour des concentrations en MES comprises entre 0 et *p_oys_sestfiltr_thr* mg/L, la filtration n'est pas affectée. * A partir de *p_oys_sestfiltr_thr* (en général vers 60 mg/L), un effet négatif est mis en place. * Ainsi pour des concentrations en MES supérieures à *p_oys_sestfiltr_thr* (exprimé en mg/L), un phénomène de colmatage branchial est introduit sous la forme d'une exponentielle décroissante. | :math:`effettemp = X_{Filt} ∗ [TEMPERATURE−Tempopt_{Filt}]^2` | :math:`colmat=\min (0,X_{colmat_thr}− MES)` * Si MES  *p_oys_sestfiltr_thr* | :math:`Filt= X_{filtmax}−effettemp` * sinon | :math:`Filt= [−X_{kfilt} ∗ MES  X_{yfilt}] − effettemp` | Si Filt < 0 ou si profondeur tres faible ==> Filt=0. * enfin : | :math:`FILTRATION=Filt∗PSOMA^{X_{allfiltr}}∗\exp^{X_{colmat}∗colmat}` | avec * :math:`X_{Filt}` = *p_oys_paramfiltr* * :math:`Tempopt_{Filt}` = *p_oys_tempopt_filtr* * :math:`X_{colmat_thr}` = *p_oys_colmat_thr* * :math:`X_{colmat}` = *p_oys_colmparam* * :math:`X_{allfiltr}` = *p_oys_allfiltr* * :math:`X_{kfilt}` = *p_oys_kfilt* * :math:`X_{yfilt}` = *p_oys_yfilt* * :math:`X_{filtmax}` = *p_oys_stdfiltr* La consommation --------------- * La consommation des éléments composant la nourriture particulaire est égale à la multiplication de la concentration de ces éléments dans l'eau, de la filtration et d'un coefficient représentant l'efficacité de rétention des éléments. * L'efficacité de rétention dépend de la quantité de matière en suspension. Elle est maximale pour une concentration nulle et minimale à partir de *p_oys_retmin_thr*. * Si MES <= *p_oys_retmin_thr* ==> :math:`Retention = -X_{k-retention} * MES + X_{y-retention}` * Sinon ==> :math:`Retention = X_{min-retention}` * Consommation matière organique: | :math:`Consorg=FILTRATION∗MOP` | MOP doit être evalué en mg/L en fonction de la quantité de chlorophylle * Consommation matière inorganique: | :math:`Consodet=FILTRATION∗MIP∗Retention` | :math:`Consi=FILTRATION∗MES*Retention` | MIP doit être evalué en mg/L en fonction de Ndet et Pdet | avec * :math:`X_{k-retention}` = *p_oys_kreten* * :math:`X_{y-retention}` = *p_oys_yreten* * :math:`X_{min-retention}` = *p_oys_retmin* La Production de pseudofeces ---------------------------- * Les particules retenues peuvent être rejetées avant ingestion sous forme de pseudofeces. * Ce processus débute dans le modèle à partir d'une concentration en MES de *p_oys_prodpseufec_thr*. * et il est tenu compte d'une selection préingestive de la Chla, du detritique et de l'inorganique | :math:`Selection = \min (0.0 , X_{prodpseufec-thr}-MES)` | :math:`PFORG = X_{prodpseufeco-lev} ∗ [ 1−\exp (X_{pseufeco-exp} * Selection ]` | :math:`PFI = X_{prodpseufeci-lev} ∗ [1−\exp (X_{pseufeci-exp} ∗ Selection ]` | avec * :math:`X_{prodpseufec-thr}` = *p_oys_prodpseufec_thr* * :math:`X_{prodpseufeco-lev}` = *p_oys_prodpseufeco_lev* * :math:`X_{pseufeco-exp}` = *p_oys_pseufeco_exp* * :math:`X_{prodpseufeci-lev}` = *p_oys_prodpseufeci_lev* * :math:`X_{pseufeci-exp}` = *p_oys_pseufeci_exp* L'ingestion ----------- | :math:`Ingestion_{Org}=(1-PFORG)*CONSORG` | :math:`Ingestion_{Inorg}=(1-PFI)*CONSOI` Absorption (production de feces) -------------------------------- * L'absorption de la matière organique par l'huître dépend de la fraction de matière organique dans la partie ingérée. * Cette fraction de matière organique induit une efficacité d'absorption qui est d'autant plus faible que la matière organique est diluée par des particules minérales qui ne sont pas assimilables. | :math:`ORGAFRING=\frac{Ingestion_{Org}}{Ingestion_{Org}+Ingestion_{Inorg}}*100` | :math:`EA = X_{pbsmaxmop} ∗[ 1− \exp [−X_{absdet}∗ORGAFRING] ]` | avec * :math:`X_{pbsmaxmop}` = *p_oys_pbsmaxmop* * :math:`X_{absdet}` = *p_oys_absdet* * De cette efficacité d'absorption, on déduit la quantité de matière organique absorbée (ABSORG) et les feces (FECESORG): | :math:`ABSORG = [ \frac{EA ∗ Ingestion_{Org} }{1000}]` | :math:`FECESORG = [\frac{ [1−EA] ∗ Ingestion_{Org} }{1000}]` Respiration ----------- * La respiration, représentant les dépenses métaboliques de l'huître, est calculée à l'aide de la formulation de Bougrier et al (1995). | :math:`RESP = [0,2∗ \exp (0,1∗TEMPERATURE)] ∗ PSOMA^{X_{allres}} ∗\frac{0,7}{1000}` | avec * :math:`X_{allres}` = *p_oys_allres* Reproduction (Estimation de l'avancement de la gamétogenèse) ------------------------------------------------------------ * La variable GAMETO traduit l'avancement de la gamétogenèse et va déterminer la répartition d'énergie. * Si GAMETO=1: hors période de vitellogenèse, les coûts métaboliques (RESP) sont pris sur le compartiment réserves­gonades et la croissance coquillère est maximale. * Si GAMETO=2: phase de vitellogénèse, les couts métaboliques sont pris sur le soma (PSOMA) et la croissance coquillère est divisée par 2. * REPOS_{GAMETE}=1 correspond à une période de post­ponte pendant laquelle la reprise de la vitellogénèse n'est pas possible pendant 15 jours. * REPOS_{GAMETE}=0 correspond à une période où la vitellogénèse est possible. * GAMETO=2 si * TEMPERATURE  8 degC * et REPOS_{GAMETE} =0 * et :math:`\frac{REPROD}{PSOMA}  0,6` * sinon GAMETO=1 Ponte ----- * Le déclenchement de la ponte s'effectue lorsque: * TEMPERATURE  19 deg C * et :math:`\frac{REPROD}{PSOMA}  0,35` * et REPOS_{GAMETE} =0 * L'intensité de la ponte est alors égale à : * :math:`PONTE=0,6∗REPROD` * Une fois la ponte effectuée, la croissance coquillère s'arrête pendant 7 jours. * REPOS_{COQUILLE} = 1 * Après la période de 7 jours, la croissance coquillère est possible. * REPOS_{COQUILLE} = 0 Répartition de l'énergie (coquille, soma, réserves­gonades) ------------------------------------------------------------ * Coquille : * l'indice COQGAM traduit l'arrêt de la croissance coquillère ou la réduction de la croissance suivant la période: * si REPOS_{COQUILLE} = 1 ==> :math:`COQGAM = 0` * sinon :math:`COQGAM = \frac{1}{GAMETO}` * 10% (hors période de vitellogénèse) ou 5% (en période de vitellogénèse) de l'énergie absorbée est allouée à la coquille: * si [ABSORG−RESP]  0 ==> :math:`ORGCOQUILLE=0,05∗ABSORG∗COQGAM` * :math:`GAIN_{COQUILLE} =ORGCOQUILLE∗100` (en g/h) * :math:`[\frac{d(C_{PCOQ})}{dt}]_{bio}=GAIN_{COQUILLE}` * Soma : * :math:`BILANCOQ =ABSORG-ORGCOQUILLE` * La croissance journalière ne peut pas dépasser une valeur maximale MAXSOMA. * Si PSOMA < 1.5 ==> :math:`MAXSOMA=0.0293* PSOMA` * Sinon :math:`MAXSOMA=0.044` * :math:`BILANSOMA =\min (MAXSOMA , BILANCOQ)` * Si GAMETO=2 ou :math:`\frac{REPROD}{PSOMA}< 0.2` ==> :math:`GAIN_{SOMA} =BILANSOMA - RESP` * sinon :math:`GAIN_{SOMA} =BILANSOMA` * :math:`[\frac{d(C_{PSOMA})}{dt}]_{bio}=GAIN_{SOMA}` * Reserves Gonades : * Si GAMETO=2 ou :math:`\frac{REPROD}{PSOMA}< 0.2` ==> :math:`GAIN_{REPROD} =BILANCOQ - BILANSOMA` * sinon :math:`GAIN_{REPROD} =BILANCOQ - (BILANSOMA+RESP)` * :math:`[\frac{d(C_{REPROD})}{dt}]_{bio}=GAIN_{REPROD} - PONTE`