Explicit silicate cycling in the Kiel Marine Biogeochemistry Model,version 3 (KMBM3) embedded in the UVic ESCM version 2.9
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. We describe and test a new model of biological marine silicate cycling, implemented in the University of Victoria Earth System Climate Model (UVic ESCM) version 2.9. This new model adds diatoms, which are a key aspect of the biological carbon pump, to an existing ecosystem model. The new model performs well against important ocean biogeochemical indicators and captures the large-scale features of the marine silica cycle. Furthermore it is computationally efficient, allowing both fully-coupled, long-timescale transient simulations, as well as "offline" transport matrix spinups. We assess the fully-coupled model against modern ocean observations, the historical record since 1960, and a business-as-usual atmospheric CO2 forcing to the year 2300. The model simulates a global decline in net primary production (NPP) of 1.3 % having occurred since the 1960s, with the strongest declines in the tropics, northern mid-latitudes, and Southern Ocean. The simulated global decline in NPP reverses after the year 2100 (forced by the extended RCP CO2 concentration scenario), and NPP returns to pre-industrial rates by 2300. This recovery is dominated by increasing primary production in the Southern Ocean, mostly by calcifying phytoplankton. Large increases in calcifying phytoplankton in the Southern Ocean offset a decline in the low latitudes, producing a global net calcite export in 2300 that varies only slightly from pre-industrial rates. Diatoms migrate southward in our simulations, following the receding Antarctic ice front, but are out-competed by calcifiers across most of their pre-industrial Southern Ocean habitat. Global opal export production thus drops to 50 % of its pre-industrial value by 2300. Model nutrients phosphate, silicate, and nitrate build up along the Southern Ocean particle export pathway, but dissolved iron (for which ocean sources are held constant) increases in the upper ocean. This different behaviour of iron is attributed to a reduction of low-latitude NPP (and consequently, a reduction in both uptake and export and particle, including calcite, scavenging), an increase in seawater temperatures (raising the solubility of particle forms), and stratification that "traps" the iron near the surface. These results are meant to serve as a baseline for sensitivity assessments to be undertaken with this model in the future.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 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 ».