SCOBI

SCOBI är en biogeokemisk modell som används för att studera hur det marina systemet påverkas av problem som hänger samman med miljö och klimatförändringar.

SCOBI-modellen hanterar dynamiken för kväve (N), syre (O2) och fosfor (P), inklusive oorganiska näringsämnen, nitrat (NO3), ammoniak (NH4) och fosfat (PO4) samt partikelformigt organiskt material bestående av fytoplankton (autotrofer), dött organiskt material, detritus (DET) och zooplankton (ZOO).

Oorganiska näringsämnen

I primärproduktionen sorteras de oorganiska näringsämnena av tre funktionella grupper av fytoplankton, kiselalger (A1), flagellater och övriga (A2) samt cyanobakterier (A3). De modellerade cyanobakterierna har också förmåga att fixera molekylärt kväve (N2).

Organiskt material

Organiskt material kan sjunka och ansamlas i modellsedimentet som kväve (NBT) och fosfor (PBT). Under perioder med starka strömmar och vågor kan sediment i grunda områden lyftas upp till det överliggande vattnet igen och transporteras till djupare delar.

Nedbrytning av organiskt material i vattnet och sedimenten förbrukar syre och kan återföra näringsämnena till oorganiska former (NH4 och PO4) igen. När syret har förbrukats nästan fullständigt äger anoxisk nedbrytning rum. Anoxiska nedbrytningsprocesser använder syre från nitratreduktion (denitrifikation) och därefter från sulfatreduktion.

Vid sulfatreduktion bildas giftig vätesulfid (H2S), som ingår som negativt syre i modellen och kan avlägsnas när syre tillförs, t.ex. av inströmmande vatten. En fraktion av sedimentets näringsämnen begravs kontinuerligt, medan flödet av näringsämnen till det överliggande vattnet styrs av vattentemperatur och syrekoncentrationer.

En schematisk figur som visar proocesser i SCOBI modellen
Figur 1. Sedimentvariabler och processer visas i rutan ned till vänster i figuren. Notera att processbeskrivningarna för syrgas och svavelväte är mycket förenklade för tydlighetens skull. Förstora Bild

Vetenskapliga referenser

Edman, A., Sahlberg, J., Hjerdt, N., Marmefelt, E., Lundholm, K. 2007. HOME Vatten i Bottenvikens vattendistrikt. Integrerat modellsystem för vattenkvalitetsberäkningar. SMHI Oceanografi nr 89.

Eilola, K., and M. Meier, Implementation of a high-resolution 3D ecosystem model for local and regional climate studies in the Baltic Sea. BALTEX Newsletter No:9. GKSS, Geestacht, Germany, 2006.

Eilola, K., and J., Sahlberg, Model assessment of the predicted environmental consequences for OSPAR problem areas following nutrient reductions, SMHI Reports Oceanography No.83, 2006.

Eilola, K., Almroth, E., J. Naustvoll, P. Andersen and B. Karlson, Modelling the dynamics of harmful blooms of Chattonella sp. in the Skagerrak and the Kattegat, ICES CM 2006/E12, ICES Annual Science conference., 2006

Eilola, K., H.E.M. Meier, E. Almroth and A. Höglund, Transports and budgets of oxygen and phosphorus in the Baltic Sea, SMHI Reports Oceanography No.96, 2008.

Eilola, K., H.E.M. Meier and E. Almroth, On the dynamics of oxygen, phosphorus and cyanobacteria in the Baltic Sea; A model study. J. Mar. Sys., 75, 163-184, 2009.

Hjerdt, N., Sahlberg, J., Marmefelt, E., Lundholm, K. 2007. HOME Vatten i Bottenhavets vattendistrikt. Integrerat modellsystem för vattenkvalitetsberäkningar. SMHI Oceanografi nr 90.

Marmefelt, E., B. Arheimer, and J. Langner, An integrated biochemical model system for the Baltic Sea. Hydrobiologia, 393, 45-56, 1999.

Marmefelt, E., B. Håkansson, A.C. Erichsen, and I. Sehested Hansen, Development of an ecological model system for the Kattegat and the southern Baltic. SMHI Reports Oceanography No.29, 2000.

Marmefelt, E. och Olsson, H. 2005. Integrerat Kustzonssystem för Hallandskusten. SMHI Oceanografi nr 80. (http://www.smhi.se/sgn0106/if/biblioteket/rapporter_pdf/oceanografi-80.pdf)

Marmefelt, E., H. Olsson, H. Lindow and J. Svensson, Integrerat kustzonssystem för Bohusläns skärgård, SMHI Reports Oceanography, No. 76, 81 pp, 2004.

Marmefelt, E., Sahlberg, J. and Bergstrand, M. (2007). HOME vatten i södra Östersjöns vattendistrikt. Integrerat modellsystem för vattenkvalitetsberäkningar. SMHI oceanografi Nr.87.

Olsson, H. & Årnfelt, E. 2003. Kustzonsmodellen i regional miljöanalys. SMHI Oceanografi nr 74. 2003.

Sahlberg, J. and Olsson, H., 2001. Kustzonsmodell för norra delarna av Östergötlands skärgård. SMHI oceanografi. Nr 69, 2001.

Sahlberg, J. and Olburs, C. 2006. Vattenparametrar i anslutning till Kvädö fiskskötselområde FSO. SMHI rapport Nr. 2006-19.

Sahlberg, J., Marmefelt, E., Brandt M., Hjerdt, N., Lundholm, K. 2008. HOME Vatten i norra Östersjöns vattendistrikt. Integrerat modellsystem för vattenkvalitetsberäkningar. SMHI Oceanografi nr 93.

Svensson, U. 1998. PROBE An Instruction Manual. SMHI Rapport Oceanografi (RO) nr 24.