Was ist EcoTiM?

EcoTiM ist ein komplexes Ökosystemmodell, das die Kreisläufe von organischem Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphat, Silikat und Sauerstoff innerhalb des Rückseitenwatts der ostfriesischen Insel Spiekeroog dynamisch simuliert. Das Modell ist in der Lage, sowohl saisonale Zyklen als auch Gezeitenprozesse aufzulösen. Es besteht aus mehreren miteinander verknüpften Modulen, die das pelagische (im Freiwasser) und benthische (am Meeresboden) Nahrungsnetz sowie die mikrobielle Schleife einschließlich der Detritusverteilung beschreiben. Die Beschreibung der biochemischen und ökologischen Prozesse basiert im Wesentlichen auf ERSEM.

Wie funktioniert es?

Das Modell ist mit einem semi-Euler-Lagrange-Schema implementiert. Lagrange’sche Wasserkörper sogenannte “Voxel” bewegen sich entlang eines Oberflächenströmungsfeldes. In jedem Voxel wird das gesamte Ökosystemmodell berechnet. Die Berücksichtigung endlicher Wasserkörper ermöglicht eine massenerhaltende Kopplung an das benthische System. Die Wasserkörper interagieren mit dem benthischen System unterhalb ihrer aktuellen Position. Die Interaktionsfläche mit dem benthischen System hängt vom aktuellen Wasserstand ab. Das benthische System wird durch verschiedene Sedimentbereiche sogenannte “Boxen” dargestellt, die entsprechend der Topographie und Porosität definiert sind.

Wie wird das Modell angetrieben (Forcing)?

Die Randbedingungen werden durch die ?Continental Coastal Application? der Nordsee-Anwendung von ERSEM (genannt COCOA) vorgegeben. Der physikalische Antrieb erfolgt durch:

? Oberflächenströmungsfeld ? Zeitreihen für die Temperatur ? Zeitreihen für die Bestrahlungsstärke (Licht) ? Zeitreihen für Schwebstoffe ? Zeitreihen für den Gezeitenwasserstand ? Eintrag durch Siele ? Niederschlag