Abstract presentazione giordani

LOICZ Biogeochemical model (LOICZ-BM): requisiti e procedure di calcolo

G. Giordani, P. Viaroli.
Dipartimento di Scienze Ambientali Università di Parma

Il modello biogeochimico LOICZ si basa su un approccio generale, applicabile alla maggioranza degli ecosistemi marini costieri, in modo da poterli comparare e confrontare tra loro. Le informazioni ottenute permettono di raggruppare questi ecosistemi in base a caratteristiche comuni (typology) e analizzarli su scala regionale e globale (Gordon et al., 1996; http://data.ecology.su.se/MNODE/index.htm).
Il modello biogeochimico LOICZ è un classico modello ecologico basato sui bilanci di massa. Un bilancio di massa descrive i tassi con cui un materiale raggiunge (input), lascia (output) e modifica la sua presenza (storage) all'interno di un sistema. Alcune sostanze possono subire trasformazioni interne che portano a rilasci o accumuli netti nel sistema. Queste trasformazioni sono definite sorgenti (sources) quando portano ad un aumento o perdite (sinks) quando portano ad una diminuzione nel sistema. Il comportamento di materiali che non subiscono queste trasformazioni come acqua e sale viene definito conservativo. Viceversa quello di materiali come C, N e P che all'interno dell'ecosistema subiscono numerose e complesse trasformazioni viene definito non conservativo.
Il bilancio di massa di materiali conservativi viene utilizzato per stimare i movimenti della masse d'acqua attraverso il sistema mentre il bilancio di massa di materiali non conservativi viene utilizzato per stimare le funzioni dell'ecosistema. Le più importanti trasformazioni che i nutrienti inorganici subiscono all'interno del sistema sono l'organicazione, la mineralizzazione, l'adsorbimento e il deadsorbimento.
Le funzioni generali dell'ecosistema vengono stimate con semplici calcoli stechiometrici attraverso i bilanci di massa dei nutrienti e il rapporto molare C:N:P dei principali produttori primari. Il rapporto CNP ci permette di stimare il rapporto con cui C, N e P inorganici vengono assimilati ed organicati nei processi di produzione primaria e il rapporto con cui C, N e P organici vengono rilasciati come composti inorganici, quindi mineralizzati, nei processi di decomposizione. Dallo studio di questi due processi (produzione e respirazione) è possibile analizzare il metabolismo della laguna a livello ecosistemico, in particolare, una prevalenza dei processi di produzione rendono il sistema definibile come "autotrofico" mentre una prevalenza dei processi di respirazione lo rendono "eterotrofico". Si definisce in questo modo il metabolismo netto dell'ecosistema (NEM) che è la differenza tra i processi di produzione e quelli di respirazione (p-r).
Un altra importante funzione dell'ecosistema è (nfix-denit) ed è legata al metabolismo dell'azoto. Questa funzione indica la prevalenza di quei processi, non legati al metabolismo dei produttori primari, che portano alla maggior o minor presenza di azoto inorganico disciolto nella colonna d'acqua come l'azotofissazione o la denitrificazione.
NEM e (nfix-denit) sono importanti indicatori di funzioni dell'ecosistema e consentono il confronto tra i vari ecosistemi costieri.

Per poter applicare il modello LOICZ ad un certo sistema sono necessari informazioni dirette o stimate dei seguenti parametri: