Scale-invariance and patchiness in the plankton
Notice bibliographique
Résumé
An 'in-situ' oceanographic CTD probe linked to an Optical Plankton Counter was used to produce a collection of transects in the nearshore region of the Gulf of St. Lawrence estuary near Rimouski, Quebec. Gap relationships at the millimeter-meter scale, using a Distance to Next Encounter (DNE) indicated that zooplankton were significantly aggregated into patches and randomly distributed within patches and new statistics were used to describe 'in-situ' patchiness. Zooplankton distributions were compared with the CTD data (salinity, oxygen, temperature, optical transitivity, and phytoplankton as fluorescence). Spectral analyses indicated that the plankton spectra (variance as a function of frequency scale) were different from a "passive scaler" (temperature), which had only one scaling region with slope [beta]~5/3 (Kolmogorov turbulent value). Zooplankton had 2 scaling regions: >300m with [beta]~5/3 and <300m with a [beta]~0. Phytoplankton had 3 scaling regions: >300m and <40m which had [beta]~5/3 with an intermediate scale (40-300m) with [beta]~0. Multifractal analysis indicated both zooplankton and phytoplankton were extremely multifractal ("spiky") with [alpha]~1.8-1.9, but with low C1~0.05 indicating mean values were common. A simple model is presented involving growth and turbulence to account for the large-scale, and grazing and turbulence (predator-prey zooplankton/phytoplankton interactions) to account for the small-scale (particularly H, related to [beta]). Depending on a dimensionless grazing constant, small scales are dominated by turbulent grazing (Gr > 1) or passive-scalar turbulence (Gr < 1). Within the grazing regime, H = -1/3, zooplankton preferentially graze the high concentration phytoplankton patches. Multifractal analysis of zooplankton indicated a strong similarity with phytoplankton multifractal parameters for scales 300-40 m, but phytoplankton were otherwise passive-scalers, indicating zooplankton modify the distribution of phytoplankton at these scales. The multifractal parameters: [alpha] and C1 provide a full description of a complex field to high statistical moments. Ranges of realistic patchy food fields were simulated using the multifractal process. Capture success of planktonic copepods was then investigated in an individual-based model. Average capture rates declined with increased patchiness, but individual capture rates were higher at increased patchiness, then becoming increasingly log-normal as most individuals captured no food.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».