SHIMMER (1.0): a novel mathematical model for microbial and biogeochemical dynamics in glacier forefield ecosystems
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. SHIMMER (Soil biogeocHemIcal Model for Microbial Ecosystem Response) is a new numerical modelling framework designed to simulate microbial dynamics and biogeochemical cycling during initial ecosystem development in glacier forefield soils. However, it is also transferable to other extreme ecosystem types (such as desert soils or the surface of glaciers). The rationale for model development arises from decades of empirical observations in glacier forefields, and enables a quantitative and process focussed approach. Here, we provide a detailed description of SHIMMER, test its performance in two case study forefields: the Damma Glacier (Switzerland) and the Athabasca Glacier (Canada) and analyse sensitivity to identify the most sensitive and unconstrained model parameters. Results show that the accumulation of microbial biomass is highly dependent on variation in microbial growth and death rate constants, Q10 values, the active fraction of microbial biomass and the reactivity of organic matter. The model correctly predicts the rapid accumulation of microbial biomass observed during the initial stages of succession in the forefields of both the case study systems. Primary production is responsible for the initial build-up of labile substrate that subsequently supports heterotrophic growth. However, allochthonous contributions of organic matter, and nitrogen fixation, are important in sustaining this productivity. The development and application of SHIMMER also highlights aspects of these systems that require further empirical research: quantifying nutrient budgets and biogeochemical rates, exploring seasonality and microbial growth and cell death. This will lead to increased understanding of how glacier forefields contribute to global biogeochemical cycling and climate under future ice retreat.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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 ».