Il Biogeochemical Flux Model (BFM) è un modello di biogeochimica marina che simula i flussi di materia tra i principali livelli trofici inferiori presenti nell’ambiente marino. I principali componenti chimici e biologici sono approssimati come gruppi funzionali usando concetti quali famiglie chimiche funzionali e gruppi viventi funzionali (Chemical Functional Families and Living Functional Groups, CFF and LFG, BFM System Team, 2015).
Biologicamente, il biota è suddiviso in 3 LFGs principali: produttori (fitoplancton), agenti di decomposizione (batteri pelagici e bentonici) e consumatori (zooplancton e zoobentos). Queste ampie classificazioni funzionali sono ulteriormente ripartite in sottogruppi funzionali completando il modello di catena alimentare (per esempio diatomi, picofitoplancton, microzooplancton, etc). Questi gruppi interagiscono con i CFFs organici ed inorganici non viventi per sviluppare i cicli biogeochimici dei principali elementi (C, N, P, Si, O, etc).
Matematicamente, il BFM è scritto sotto forma di equazioni differenziali ordinarie. La sua formulazione supera la formulazione classica dei modelli di dinamica di popolazione grazie ad un approccio funzionale dell’ecosistema marino. Le equazioni del modello permettono un accoppiamento diretto con i modelli idrodinamici sotto forma di equazioni differenziali alle derivate parziali di avvezione-diffusione-reazione (advection-diffusion-reaction, ADR).

Il BFM è un prodotto non commerciale della ricerca. È scritto in FORTRAN90 (sistema operativo UNIX) ed è disponibile alla comunità scientifica. Maggiori dettagli del modello sono disponibili alla pagina web del BFM http://bfm-community.eu.

L’implementazione oceanica globale frutto dell’accoppiamento tra BFM e modello globale di circolazione oceanica NEMO è identificato come PELAGOS (PELAgic biogeochemistry for Global Ocean Simulations; Vichi et al., 2007a,b)

Riferimenti bibliografici:

  • Vichi M., Cossarini G., Gutierrez Mlot E., Lazzari P., Lovato T., Mattia G., Masina S., McKiver W., Pinardi N., Solidoro C., Zavatarelli M. (2015): The Biogeochemical Flux Model (BFM): Equation Description and User Manual. BFM version 5.1. BFM Report series N. 1. March 2015, Bologna, Italy, pp. 89.
  • Vichi, M., Masina, S., and Navarra, A., (2007a) A generalized model of pelagic biogeochemistry for the global ocean ecosystem. Part II: numerical simulations. Journal of Marine Systems, 64, 110-134.
  • Vichi, M., Pinardi, N., and Masina, S., (2007b) A generalized model of pelagic biogeochemistry for the global ocean ecosystem. Part I: theory. Journal of Marine Systems, 64, 89-109.

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Tomas Lovato