Planktondynamik im Südpolarmeer - Numerische Untersuchungen mit einer Hierarchie biologisch-physikalischer Modelle

• Main Author: Hense, I.
• Format: Thesis
• Language: unknown
• Published: 2001
• Subjects: Antarktis*
• Online Access: https://epic.awi.de/id/eprint/5183/; https://epic.awi.de/id/eprint/5183/1/Hen2001c.pdf; https://hdl.handle.net/10013/epic.15753; https://hdl.handle.net/10013/epic.15753.d001

Ziel dieser Arbeit ist ein besseres Verst\"andnis der biologischen Prozesse im S\"udpolarmeer, wobei der Schwerpunkt auf den f"ur regionale und zwischenj"ahrliche Variabilit"at wichtigen Mechanismen liegt.Zur Untersuchung der Planktondynamik im S\"udpolarmeer wurde ein gekoppeltes biologisch-physikalischen Modell entwickelt, das die Charakteristika des pelagischen \"Okosystems dieser Region widerspiegelt.Das biologische Modell \mbox{(BIMAP)} enth"alt miteinander gekoppelte Kreisl"aufe von Silizium, Stickstoff und Eisen; Parametrisierungen der Fl"usse zwischen den verschiedenen Kompartimenten orientieren sich eng an Feldmessungen und Laborexperimenten.Simulationen werden mit N"ahrstoffverteilungen aus dem WOCE-Datensatz initialisiert.Neben Studien in einer vertikal integrierten Version mit vorgegebenen Randbedingungen wird das Modell in einer idealisierten, wirbelaufl"osenden Konfiguration mit 6~km Aufl"osung betrieben, die einen Ausschnitt des Antarktischen Zirkumpolarstroms (ACC) widergibt.Das {\it s-Coordinate Primitive Equation Model} (SPEM) bildet in diesen Simulationen die Ozeankomponente.In einer zirkumpolaren Modellversion, die mit einer gr"oberen Aufl"osung das gesamte S"udpolarmeer umfa"st, ist zus"atzlich ein dynamisch-thermodynamisches Meereismodell enthalten.Die Simulationsresultate weisen darauf hin, da"s die maximale Planktonkonzentration zwar stark von der Wahl des Si:N-Aufnahmeverh"altnisses und dem vorgegebenen Jahresgang der Deckschichttiefe abh"angt, da"s diese Parameter aber nicht gen"ugen, um die beobachteten regionalen Unterschiede in der Planktonkonzentration im Antarktischen Zirkumpolarstrom zu erkl"aren.Im Bereich der Antarktischen Polarfront (APF) f"uhrt barokline Instabilit"at zu m"aandrierenden Str"omungen und zur Ausbildung mesoskaliger Auf- und Abtriebsgebiete, die sich in einer vertikalen und horizontalen Umverteilung von N"ahrstoffen und Plankton widerspiegeln.W"ahrend niedrige Silikatkonzentrationen n"ordlich der APF die Bildung reicher Phytoplanktonbl"uten verhindern, sorgt ...