Modelli di simulazione per la ciclizzazione dei nutrienti dell'oceano
Attualmente si sta conducendo una intensa ricerca sulla comprensione del sistema globale del carbonio, poiché adesso è generalmente ammesso che l'importante aumento di biossido di carbonio nell'atmosfera influisce sul nostro clima. Malgrado l'oceano sia il più grande serbatoio di carbonio attivo, le forze che governano le trasformazioni organiche del sedimento e dei gas nella colonna d'acqua dell'oceano non sono ancora state bene chiarite. Nel corso del progetto ORFOIS, è stata svolta ricerca in questo settore, esaminando particolarmente l'origine e la sorte dei flussi di particelle biogene nell'oceano e la loro interazione con le concentrazioni di biossido di carbonio nell'atmosfera. È stato creato un modulo di sedimento per descrivere la rimineralizzazione del POC (Particulate Organic Carbon), il carbonio organico particellato, mediante la degradazione degli ossidi e la riduzione dei nitruri ossidi. È stato usato il modello PISCES per ottenere le condizioni dell'acqua di fondo per parametri chimici quali ossigeno, fosfati, alcalinità, nitrati e DIC (Dissolved Inorganic Carbon), carbonio inorganico disciolto, che hanno permesso di costruire simulazioni realistiche. Sono state stabilite le distribuzioni stabili di traccianti di sedimento e disciolti, e quindi è stata calcolata la composizione del sedimento per fornire le condizioni iniziali per il modello di simulazione. Il modello richiede il raggiungimento di un regime stazionario tra colonna d'acqua e sedimento, e in quanto tale è tuttora in esecuzione. Sono stati anche valutati i flussi annuali di SiO2 e CaCO3 usando due differenti versioni del modello PISCES. Tuttavia nessun modello è risultato in completo accordo con determinati livelli, avendo dato in certi casi valori di CaCO3 inferiori a quelli osservati. I modelli sono stati usati anche per valutare i flussi bentonici d'ossigeno. Uno dei modelli in particolare ha prodotto buoni risultati per le distribuzioni dei flussi. Dal momento che il flusso d'ossigeno è legato all'attività di mineralizzazione e al metabolismo aerobico, è essenziale essere in grado di monitorare con accuratezza questo sistema. È necessario sviluppare ancora questi modelli per ottenere una simulazione coronata da successo dell'ambiente sedimento/colonna d'acqua. La comprensione del sistema è essenziale per predire con accuratezza la ciclizzazione dei nutrienti e il mutamento climatico, e le parti interessate sono invitate ad unirsi a questa ricerca per trovare le risposte.