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3 Das Okosystemmodell ECOHAM2
3 Das Ökosystemmodell ECOHAM2
Ein numerisches Modell ist eine vereinfachte Darstellung eines komplexen realen
Systems. Es führt nicht nur zu einem größeren Verständnis der ablaufenden Prozesse,
sondern kann auch quantitative Ergebnisse und Prognosen liefern. Dazu werden die
wesentlichen Kenntnisse, Informationen und Daten unter bestimmten Annahmen
logisch verknüpft. Dies geschieht meistens mit einem Computerprogramm/-modell. Das
Modell soll dabei so einfach sein, dass die wesentlichen Merkmale des Systems
(definiert in Abhängigkeit vom Verwendungszweck) noch erkennbar sind. Ein
ökologisches Modell ist die vereinfachte Darstellung eines Ökosystems. Da
Ökosysteme meistens sehr komplex sind, können oftmals nur Teile davon in Modellen
abgebildet werden. Ziel eines ökologischen Modells ist es, eine bestimmte
Fragestellung zu untersuchen und zu verstehen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der
Sauerstoffbilanz der Nordsee. Die im Meer bezüglich des Sauerstoffs beobachteten
Phänomene und gesammelten Daten werfen Fragen auf, die mit Hilfe eines
ökologischen Modells beantwortet werden können. In den letzten Jahrzehnten wurde
eine Reihe von numerischen Modellen entwickelt, mit deren Hilfe das System Nordsee
untersucht wurde. Moll und Radach (2003 a) und Radach und Moll (2006) haben den
bisherigen Stand der Modellierung des Ökosystems der Nordsee zusammengefasst.
Beispiele für 3-dimensionale Ökosystem-Modelle, die im vergangenen Jahrzehnt für die
Nordsee angewendet wurden, sind: NORWECOM 21 , GHER 22 , ECOHAM1 23 ,
ERSEM 24 , ELISE 25 , COHERENS 26 , POL3dERSEM 27 , ECOSMO 28 . Abb. 3.8 zeigt
beispielhaft die Komplexität der Prozesse, die von einem Ökosystemmodell der
Nordsee zu berücksichtigen sind.
Zur Untersuchung der Sauerstoffdynamik in der Nordsee wurde das am IfM Hamburg
entwickelte Modell ECOHAM2 29 gewählt, das die Wechselwirkungen zwischen
21 NORWegian ECOlogical Model System (Skogen et al., 1995).
22 Geo-Hydrodynamics and Environment Research Model (Delhez, 1998).
23 ECOlogical North Sea Model, HAMburg, Version 1 (Moll, 1998).
24 European Regional Seas Ecosystem Model (Baretta et al., 1995).
25 Ecological Modelling Software for interactive modelling (Menesquen, 1991).
26 COupled Hydrodynamical Ecological model for REgioNal Shelf seas (Luyten et al., 1999).
27 Proudman Oceanographic Laboratory 3d ERSEM Model (Allen et al., 2001).
28 ECOSystem MOdel (Schrum et al., 2006).
29 ECOlogical North Sea Model, HAMburg, Version 2 (Patsch et al., 2002; Patsch & Kuhn, 2007).
