Complex functionality with minimal computation: Promise and pitfalls of reduced‐tracer ocean biogeochemistry models
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Earth System Models increasingly include ocean biogeochemistry models in order to predict changes in ocean carbon storage, hypoxia, and biological productivity under climate change. However, state‐of‐the‐art ocean biogeochemical models include many advected tracers, that significantly increase the computational resources required, forcing a trade‐off with spatial resolution. Here, we compare a state‐of‐the art model with 30 prognostic tracers (TOPAZ) with two reduced‐tracer models, one with 6 tracers (BLING), and the other with 3 tracers (miniBLING). The reduced‐tracer models employ parameterized, implicit biological functions, which nonetheless capture many of the most important processes resolved by TOPAZ. All three are embedded in the same coupled climate model. Despite the large difference in tracer number, the absence of tracers for living organic matter is shown to have a minimal impact on the transport of nutrient elements, and the three models produce similar mean annual preindustrial distributions of macronutrients, oxygen, and carbon. Significant differences do exist among the models, in particular the seasonal cycle of biomass and export production, but it does not appear that these are necessary consequences of the reduced tracer number. With increasing CO2, changes in dissolved oxygen and anthropogenic carbon uptake are very similar across the different models. Thus, while the reduced‐tracer models do not explicitly resolve the diversity and internal dynamics of marine ecosystems, we demonstrate that such models are applicable to a broad suite of major biogeochemical concerns, including anthropogenic change. These results are very promising for the further development and application of reduced‐tracer biogeochemical models that incorporate “sub‐ecosystem‐scale” parameterizations.
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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 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| 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 ».