Modeling dissolved oxygen dynamics and coastal hypoxia: a review
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Hypoxia occurs in marine ecosystems throughout the world, influences biogeochemical cycles of elements and may have severe impacts on marine life. Hypoxia results from complex interactions between physical and biogeochemical processes, which can not be addressed by observations alone. In this paper, we review oxygen dynamical models that have been applied in studies of factors controlling coastal hypoxia and in predictions of future states. We also identify scientific issues that need further development and point out some of the major challenges. Over recent decades, substantial progress has been made in the development of oxygen dynamical models. Considerable progress has been made towards the parameterization of biogeochemical processes in the water column and sediments, such as the dynamic representation of nitrification-denitrification. Recent advances in three-dimensional coupled physical-ecological-biogeochemical models allow better representation of physical-biological interactions. Several types of modelling approaches, from simple to complex, have significantly contributed to improve our understanding of hypoxia. We discuss the applications of these models to the study of the effects of oxygen depletion on biogeochemical cycles, links between nutrient enrichment and hypoxia development, impacts of hypoxia on marine ecosystems and predictions of climate change responses. However, for some processes models are still crude. For example, current representations of organic matter transformations and remineralization are incomplete, as they are mostly based on empirical parameterizations at few locations. For most of these processes, the availability of validation data has been a limiting factor in model development. Another gap is that, in virtually all nutrient load models, efforts have focused on nutrient utilization and organic matter degradation, whereas three-dimensional mixing and advection have been less well represented. Explicit inclusion of physical and biogeochemical processes in models will help us answer several important questions, such as those about the causes of the observed worldwide increase in hypoxic conditions, and future changes in the intensity and spread of coastal hypoxia. At the same time, recent quantitative model intercomparison studies suggest that the predictive ability of our models may be adversely affected by their increasing complexity, unless the models are properly constrained by observations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».