BFM-mallin soveltaminen järviympäristöön Pohjois- Päijänteen kasviplanktonin kehityksen kuvaus

Biochemical Flux Model (BFM) on vesiekologinen malli, joka kuvaa yleisimpien aineiden kiertoa meriekosysteemissä. Yksi sisävesien vedenlaatumallinnuksen kehityssuunta on ollut vesiekologisten mallien linkittäminen virtausmalleihin. BFM-malli on useissa tutkimuksissa linkitetty 3D-virtausmalleihin...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Hovinen, Tino
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Bio- ja ympäristötieteiden laitos, Department of Biological and Environmental Science, University of Jyväskylä, Jyväskylän yliopisto
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2015
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/45568
_version_ 1826225785828016128
author Hovinen, Tino
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_facet Hovinen, Tino Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto Hovinen, Tino Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_sort Hovinen, Tino
datasource_str_mv jyx
description Biochemical Flux Model (BFM) on vesiekologinen malli, joka kuvaa yleisimpien aineiden kiertoa meriekosysteemissä. Yksi sisävesien vedenlaatumallinnuksen kehityssuunta on ollut vesiekologisten mallien linkittäminen virtausmalleihin. BFM-malli on useissa tutkimuksissa linkitetty 3D-virtausmalleihin. Tässä tutkimuksessa testattiin BFM-mallin soveltuvuutta järven kasviplanktonin biomassan kehityksen sekä a-klorofyllipitoisuuden kuvaamiseen. Sovellus toteutettiin 0-dimensioisena laatikkomallina Pohjois-Päijänteellä. Malli kalibroitiin vuodelle 2010 ja validointiin käytettiin vuosia 2011, 2012 ja 1977. Herkkyysanalyyseissa tutkittiin kalibroituja parametreja ja a-klorofyllisynteesejä sekä kasviplanktonin biomassaan eniten vaikuttavia tekijöitä. Kalibrointivuoden jälkeisellä ajanjaksolla malli ennusti keskiarvotilan tasolla toiminnallisten ryhmien (piilevät, nanoflagellaatit ja muut levät) sekä a-klorofyllipitoisuuden arvoja hyvin, mutta Nash- Sutcliffe -selitysaste oli negatiivinen. Vuonna 1977, jolloin järvi oli nykyistä paljon rehevämpi, malli yliarvioi kevään ja kesän kasviplanktonin biomassan. Tämä voi johtua mallin liian yksinkertaisesta fysikaalisesta kuvauksesta, riittämättömästä ravinnekuvauksesta, tai kasviplanktonin merellisestä parametrisoinnista. Sellu- ja paperiteollisuuden jätevesien toksisten yhdisteiden inhibitio on asia, jota malli ei huomioinut. Haitallisten aineiden tiedetään rajoittaneen kasviplanktonbiomassaa 1970- luvulla, ja se saattaa olla merkittävä syy havaittuun anomaliaan. Mallin kasviplanktonin biomassakuvaus on herkkä ravinnepitoisuuksille ja valolle, joten intensiivisempi ravinteiden näytteenotto tai linkittäminen toisiin malleihin parantaisi todennäköisesti ennustekykyä. Biochemical Flux Model (BFM) is an aquatic ecological model, which describes major biochemical processes in marine ecosystems. One of the recent trends in water quality modelling is linking ecological models to hydrodynamic models to get spatial descriptions for predictions. In a number of studies, BFM is linked to 3D-hydrodynamic models for spatial description. In this study BFM applicability for phytoplankton biomass dynamics and chlorophyll a in a lake environment was tested as a box model in Northern Lake Päijänne. Model calibration was performed for the year 2010 and validation for years 2011, 2012 and 1977. Sensitivity analysis was conducted to the calibrated parameters and chlorophyll a synthesis and also to find most influential input variables to phytoplankton biomass. After calibration the time period model performed well at average condition levels of phytoplankton variables (diatoms, nanoflagellates and other phytoplankton) and chlorophyll a, but Nash-Sutcliffe efficiency was negative. In eutrophic conditions in 1977, the model overestimated spring and summer phytoplankton biomasses. This may be due to simplified physical and insufficient nutrients description used in the model and phytoplankton parametrization for marine environment. The pulp and paper industry’s wastewater toxic compounds inhibition is something that model ignored. Harmful substances are known to limit phytoplankton biomass in the 1970s, and it may be a major cause of the observed anomaly. The model’s phytoplankton description is sensitive to nutrient concentrations and illumination. Therefore more intensive monitoring of nutrients or linking the used model to other models would likely improve its prediction ability.
first_indexed 2024-09-11T08:52:16Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Dos. Timo Huttula", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "FT Anita P\u00e4tynen", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "FT Timo Marjom\u00e4ki", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Hovinen, Tino", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2015-03-27T12:40:55Z", "language": "", "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2015-03-27T12:40:55Z", "language": "", "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2015", "language": null, "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.other", "value": "oai:jykdok.linneanet.fi:1468937", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/45568", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Biochemical Flux Model (BFM) on vesiekologinen malli, joka kuvaa yleisimpien aineiden\r\nkiertoa meriekosysteemiss\u00e4. Yksi sis\u00e4vesien vedenlaatumallinnuksen kehityssuunta on\r\nollut vesiekologisten mallien linkitt\u00e4minen virtausmalleihin. BFM-malli on useissa\r\ntutkimuksissa linkitetty 3D-virtausmalleihin. T\u00e4ss\u00e4 tutkimuksessa testattiin BFM-mallin\r\nsoveltuvuutta j\u00e4rven kasviplanktonin biomassan kehityksen sek\u00e4 a-klorofyllipitoisuuden\r\nkuvaamiseen. Sovellus toteutettiin 0-dimensioisena laatikkomallina Pohjois-P\u00e4ij\u00e4nteell\u00e4.\r\nMalli kalibroitiin vuodelle 2010 ja validointiin k\u00e4ytettiin vuosia 2011, 2012 ja 1977.\r\nHerkkyysanalyyseissa tutkittiin kalibroituja parametreja ja a-klorofyllisynteesej\u00e4 sek\u00e4\r\nkasviplanktonin biomassaan eniten vaikuttavia tekij\u00f6it\u00e4. Kalibrointivuoden j\u00e4lkeisell\u00e4\r\najanjaksolla malli ennusti keskiarvotilan tasolla toiminnallisten ryhmien (piilev\u00e4t,\r\nnanoflagellaatit ja muut lev\u00e4t) sek\u00e4 a-klorofyllipitoisuuden arvoja hyvin, mutta Nash-\r\nSutcliffe -selitysaste oli negatiivinen. Vuonna 1977, jolloin j\u00e4rvi oli nykyist\u00e4 paljon\r\nrehev\u00e4mpi, malli yliarvioi kev\u00e4\u00e4n ja kes\u00e4n kasviplanktonin biomassan. T\u00e4m\u00e4 voi johtua\r\nmallin liian yksinkertaisesta fysikaalisesta kuvauksesta, riitt\u00e4m\u00e4tt\u00f6m\u00e4st\u00e4\r\nravinnekuvauksesta, tai kasviplanktonin merellisest\u00e4 parametrisoinnista. Sellu- ja\r\npaperiteollisuuden j\u00e4tevesien toksisten yhdisteiden inhibitio on asia, jota malli ei\r\nhuomioinut. Haitallisten aineiden tiedet\u00e4\u00e4n rajoittaneen kasviplanktonbiomassaa 1970-\r\nluvulla, ja se saattaa olla merkitt\u00e4v\u00e4 syy havaittuun anomaliaan. Mallin kasviplanktonin\r\nbiomassakuvaus on herkk\u00e4 ravinnepitoisuuksille ja valolle, joten intensiivisempi\r\nravinteiden n\u00e4ytteenotto tai linkitt\u00e4minen toisiin malleihin parantaisi todenn\u00e4k\u00f6isesti\r\nennustekyky\u00e4.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Biochemical Flux Model (BFM) is an aquatic ecological model, which describes major\r\nbiochemical processes in marine ecosystems. One of the recent trends in water quality\r\nmodelling is linking ecological models to hydrodynamic models to get spatial descriptions\r\nfor predictions. In a number of studies, BFM is linked to 3D-hydrodynamic models for\r\nspatial description. In this study BFM applicability for phytoplankton biomass dynamics\r\nand chlorophyll a in a lake environment was tested as a box model in Northern Lake\r\nP\u00e4ij\u00e4nne. Model calibration was performed for the year 2010 and validation for years\r\n2011, 2012 and 1977. Sensitivity analysis was conducted to the calibrated parameters and\r\nchlorophyll a synthesis and also to find most influential input variables to phytoplankton\r\nbiomass. After calibration the time period model performed well at average condition\r\nlevels of phytoplankton variables (diatoms, nanoflagellates and other phytoplankton) and\r\nchlorophyll a, but Nash-Sutcliffe efficiency was negative. In eutrophic conditions in 1977,\r\nthe model overestimated spring and summer phytoplankton biomasses. This may be due to\r\nsimplified physical and insufficient nutrients description used in the model and\r\nphytoplankton parametrization for marine environment. The pulp and paper industry\u2019s\r\nwastewater toxic compounds inhibition is something that model ignored. Harmful\r\nsubstances are known to limit phytoplankton biomass in the 1970s, and it may be a major\r\ncause of the observed anomaly. The model\u2019s phytoplankton description is sensitive to\r\nnutrient concentrations and illumination. Therefore more intensive monitoring of nutrients\r\nor linking the used model to other models would likely improve its prediction ability.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted using Plone Publishing form by Tino Hovinen (tijuhovi) on 2015-03-27 12:40:55.118273. Form: Pro gradu -lomake (https://kirjasto.jyu.fi/julkaisut/julkaisulomakkeet/pro-gradu-lomake). JyX data: [jyx_publishing-allowed (fi) =True]", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by jyx lomake-julkaisija (jyx-julkaisija@noreply.fi) on 2015-03-27T12:40:55Z\r\nNo. of bitstreams: 2\r\nURN:NBN:fi:jyu-201503271517.pdf: 1086399 bytes, checksum: 521348c178dae2b4b05e654493822e98 (MD5)\r\nlicense.html: 4855 bytes, checksum: d4ca9133889e5705d2ff8ba4b9df3fd1 (MD5)", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2015-03-27T12:40:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2\r\nURN:NBN:fi:jyu-201503271517.pdf: 1086399 bytes, checksum: 521348c178dae2b4b05e654493822e98 (MD5)\r\nlicense.html: 4855 bytes, checksum: d4ca9133889e5705d2ff8ba4b9df3fd1 (MD5)\r\n Previous issue date: 2015", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "1 verkkoaineisto (51 sivua)", "language": null, "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "herkkyysanalyysi", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "BFM-mallin soveltaminen j\u00e4rviymp\u00e4rist\u00f6\u00f6n : Pohjois- P\u00e4ij\u00e4nteen kasviplanktonin kehityksen kuvaus", "language": null, "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.title.alternative", "value": "Pohjois- P\u00e4ij\u00e4nteen kasviplanktonin kehityksen kuvaus", "language": null, "element": "title", "qualifier": "alternative", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-201503271517", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Bio- ja ymp\u00e4rist\u00f6tieteiden laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Biological and Environmental Science", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Akvaattiset tieteet", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Aquatic sciences", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.updated", "value": "2015-03-27T12:40:56Z", "language": "", "element": "date", "qualifier": "updated", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.collaborator", "value": "public", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "collaborator", "schema": "yvv"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "2400", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "yvv.contractresearch.initiative", "value": "order", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "initiative", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": "fi", "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4012", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "vesiekologia", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "plankton", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "j\u00e4rvet", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "klorofylli", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "P\u00e4ij\u00e4nne", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_45568
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:56:46Z
main_date 2015-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2015
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/68ed92e5-fdde-4112-998a-9554aaf36ab9\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-201503271517.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2015
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Hovinen, Tino BFM-mallin soveltaminen järviympäristöön : Pohjois- Päijänteen kasviplanktonin kehityksen kuvaus herkkyysanalyysi Akvaattiset tieteet Aquatic sciences 4012 vesiekologia plankton järvet klorofylli Päijänne
title BFM-mallin soveltaminen järviympäristöön : Pohjois- Päijänteen kasviplanktonin kehityksen kuvaus
title_alt Pohjois- Päijänteen kasviplanktonin kehityksen kuvaus
title_full BFM-mallin soveltaminen järviympäristöön : Pohjois- Päijänteen kasviplanktonin kehityksen kuvaus
title_fullStr BFM-mallin soveltaminen järviympäristöön : Pohjois- Päijänteen kasviplanktonin kehityksen kuvaus BFM-mallin soveltaminen järviympäristöön : Pohjois- Päijänteen kasviplanktonin kehityksen kuvaus
title_full_unstemmed BFM-mallin soveltaminen järviympäristöön : Pohjois- Päijänteen kasviplanktonin kehityksen kuvaus BFM-mallin soveltaminen järviympäristöön : Pohjois- Päijänteen kasviplanktonin kehityksen kuvaus
title_short BFM-mallin soveltaminen järviympäristöön
title_sort bfm mallin soveltaminen järviympäristöön pohjois päijänteen kasviplanktonin kehityksen kuvaus
title_sub Pohjois- Päijänteen kasviplanktonin kehityksen kuvaus
title_txtP BFM-mallin soveltaminen järviympäristöön : Pohjois- Päijänteen kasviplanktonin kehityksen kuvaus
topic herkkyysanalyysi Akvaattiset tieteet Aquatic sciences 4012 vesiekologia plankton järvet klorofylli Päijänne
topic_facet 4012 Akvaattiset tieteet Aquatic sciences Päijänne herkkyysanalyysi järvet klorofylli plankton vesiekologia
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/45568 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201503271517
work_keys_str_mv AT hovinentino bfmmallinsoveltaminenjärviympäristöönpohjoispäijänteenkasviplanktoninkehityksenkuvau