Evaluation of the complexity and performance of marine planktonic trophic models



Título del documento: Evaluation of the complexity and performance of marine planktonic trophic models
Revue: Anais da Academia Brasileira de Ciencias
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000402782
ISSN: 0001-3765
Autores: 1
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Instituciones: 1Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Biologia, Rio de Janeiro. Brasil
Año:
Periodo: Nov
Volumen: 88
Paginación: 1971-1993
País: Brasil
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en inglés Planktonic models represent a powerful tool for creating hypotheses and making predictions about the functioning of marine ecosystems. Their complexity varies according to the number of state variables and the choice of functional forms. We evaluated plankton models during the last 15 years (n =145) with the aims of understanding why they differ in complexity, evaluating model robustness, and describing studies of plankton modelling around the globe. We classified models into four groups: Nutrient-Phytoplankton-Zooplankton (NPZ), Nutrient-Phytoplankton-Zooplankton-Detritus (NPZD), Size-Structured (SS) and Plankton-Functional-Type (PFT). Our results revealed that the number of state variables varied according to the question being addressed: NPZ models were more frequently applied in physical-biological studies, while PFT models were more applied for investigating biogeochemical cycles. Most models were based on simple functional forms which neglect important feedback related to control of plankton dynamics. Modelling studies sometimes failed to describe sensitivity analysis, calibration and validation. The importance of testing different functional forms was commonly overlooked, and the lack of empirical data affected the verification of model robustness. Lastly, we highlight the need to develop modelling studies in the Southern Hemisphere, including Brazil, in order to provide predictions that assist the management of marine ecosystems
Resumen en portugués Os modelos planctônicos compreendem uma ferramenta valiosa para criar hipóteses e realizar predições quanto ao funcionamento dos ecossistemas marinhos. A complexidade destes modelos varia de acordo com o número de variáveis de estado e com a escolha de formas funcionais utilizadas. Nós avaliamos os modelos planctônicos durante os últimos 15 anos (n = 145) a fim de compreender porque eles variam em complexidade, avaliando a robustez dos modelos e descrevendo os estudos de modelagem do plâncton ao redor do globo. Nós classificamos os modelos em quatro grupos: Nutriente-Fitoplâncton-Zooplâncton (NPZ), Nutriente-Fitoplâncton-Zooplâncton-Detritos (NPZD), Estruturado pelo tamanho (SS) e Tipo Funcional Planctônico (PFT). Nossos resultados revelaram que o número de variáveis de estado variou de acordo com a pergunta do modelo; modelos NPZ foram mais frequentemente aplicados em estudos físico-biológicos enquanto que modelos PFT foram os mais utilizados para investigar ciclos biogeoquímicos. A maioria dos modelos se baseou em formas funcionais simples que omitiram 'feedbacks' importantes relacionados à dinâmica de controle populacional do plâncton. Algumas vezes, estudos de modelagem falharam em descrever a análise de sensibilidade, calibração e validação. A importância de testar diferentes formas funcionais foi comumente negligenciada e a falta de dados empíricos influenciou a verificação da robustez dos modelos. Por último, nós destacamos a necessidade de desenvolver estudos de modelagem no Hemisfério Sul, incluindo o Brasil, para promover predições que assistam no manejo dos ecossistemas marinhos
Disciplinas: Biología
Palabras clave: Ecología,
Ecosistemas marinos,
Plancton,
Trofodinámica,
Modelos ecológicos
Keyword: Biology,
Ecology,
Marine ecosystems,
Plankton,
Trophodynamics,
Ecological models
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