Modélisation des écosystèmes côtiers et marins : projet de couplage entre modèles physiques et modèles biogéochimiques (A Physical Biogeochemical Coupling Scheme for Modeling Marine Coastal Ecosystems) (en anglais seulement)

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La modélisation écologique de systèmes dynamiques comme les milieux marins peut nécessiter une résolution spatiale plus fine quand des courants complexes influent fortement sur la zone modélisée. La simulation d’un écosystème marin doit donc s’appuyer sur un modèle physique. Or le couplage entre modèles hydrodynamiques et modèles biogéochimiques n’est pas chose aisée. Les auteurs de l’article présentent une technique qui peut servir à construire des modèles physiques et biogéochimiques génériques et flexibles permettant d’étudier les écosystèmes marins côtiers à l’aide d’un environnement de modélisation visuelle. Le cœur du modèle se construit à l’aide de Simile, un outil de modélisation visuelle qui permet de créer de multiples instances des sous-modèles requis et de les interconnecter afin de produire une simulation entièrement spatiale. La conception du cœur lui permet d’incorporer un choix de modèles hydrodynamiques au moyen de matrices, ce qui en accroît la compatibilité avec différents logiciels. Le modèle biogéochimique peut être modifié à l’aide d’une interface graphique, ce qui facilite les échanges entre les scientifiques. Les auteurs de l’article expliquent comment cette forme de couplage est appliquée dans le secteur de la mytiliculture de la baie Tracadie (Île-du-Prince-Édouard). Pour les deux années prises en compte (1998 et 1999), le modèle montre que la biomasse associée aux moules exerce sur les populations de phytoplancton un contrôle du sommet à la base (ou descendant) qui a entraîné un taux d’appauvrissement de la chlorophylle de 61,0 % et de 80,3 % en 1998 et 1999 respectivement. L’écart observé souligne l’importance de la variabilité interannuelle, compte tenu des écosystèmes en jeu, car elle témoigne de la pertinence d’une politique de gestion prudente de l’aquaculture. Sous la forme proposée, le cœur conçu à l’aide de Simile constitue, en ce qui concerne la modélisation des processus à long terme dans les eaux côtières, un outil générique et souple qui peut mettre en œuvre différents modèles hydrodynamiques. Voilà une manière originale d’effectuer des simulations entièrement spatiales à l’aide d’environnements de modélisation visuelle.