Modeling the influence of biogeochemical processes on the transport of microplastics in the Arctic Ocean
Notice bibliographique
Résumé
Microplastics (MPs) are plastic fragments less than 5 mm in size. At present, all natural environments, including the World Ocean, are polluted with MPs from the poles to the equator.The study tests the hypothesis that seasonality of processes in the marine ecosystem can affect the vertical transport of MPs in the water column (through changes in density due to biofouling and absorption and excretion of MP particles by zooplankton). The work used the biogeochemical model OxyDep (Yakushev et al., 2011) to reproduce the seasonality of marine ecosystem. BioPlast (Berezina et. al. 2021) considers processes of MPs degradation, biofouling, ingestion of particles by zooplankton and MPs in detritus. OxyDep biogeochemical module and MP module BioPlast were coupled with ROMS-20 (20 km resolution) 3D transport model using the FABM framework (Bruggeman & Bolding, 2014). The applied models describe the transformation of MPs and reproduce in detail the effect of ecosystem and biogeochemical processes on its vertical and horizontal transport, as well as on its burying in sediments.MPs were supplied to the Arctic Ocean from rivers flowing into the White, Barents, Kara and East Siberian Seas, as well as from the Atlantic Ocean, excluding any other sources. It was shown that within 8 years MPs spreads throughout the Arctic Ocean, except for the Canadian Basin. Several numerical experiments were conducted, MPs of Atlantic origin dominate in the western part of the Arctic Ocean. According to the upper estimate, the MPs from the North Atlantic occupies almost the entire water area of the Arctic Ocean. At the same time, the concentrations of MP covered with biofilm, MP in zooplankton, and MP in detritus are quite low compared to the virgin form of MP. A short-term purification of the surface layer from MP due to biofouling and sedimentation with detritus was observed in the estuarine zones and in the Fram Strait. This is partly due to the low productivity of the Arctic Ocean and the short period of phytoplankton blooms, and partly to the limitations of the BioPlast model. Further work will be devoted to the analysis of other sources of microplastics in the Arctic Ocean, such as the supply of MPs through the Bering Strait and local sources associated with maritime activity on the Northern Sea Route.The development of the described model is of great importance, especially for the Arctic region, where regular observations of MPs are not available, and the ecosystem is extremely vulnerable to anthropogenic impact.
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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 | 0,000 | 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».