Emergent complexity in marine ecosystem models: When does emergence arise as models increase in complexity?

海洋生态系统模型中出现的复杂性:随着模型复杂性的增加,何时出现出现?

基本信息

  • 批准号:
    2240712
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2019 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Climate change remains an existential threat to established marine communities and human exploitation of the oceans for food and other services. Marine biota are vulnerable to rising temperatures, ocean acidification and other anthropogenic pressures such as pollution. Numerical simulations are the only tools available to predict how these factors will influence marine life under climate change. Are the current models fit for purpose?Emergent properties are coherent structures, patterns, relationships and material fluxes that are observed in nature and can be reproduced by a sufficiently complex model. However, complex models require more computational resources. Most of the models submitted to the fifth coupled model inter-comparison project (CMIP5) had relatively simple marine biogeochemical models, which would not be capable of producing many of the emergent properties seen in a fully featured model.It is not clear whether the absence of these emergent properties in the marine ecosystem impacts future projections. This project addresses whether the absence of emergent properties in simpler models impacts the models' ability to represent natural marine ecosystem behaviour.Research methodology and training:This project centres on how model complexity leads to emergence of natural behaviour, investigating the following emergent properties:- The deep ocean is the world's largest carbon reservoir, and marine bacteria may be a significant contributor to the drawdown of atmospheric carbon. What impact does bacterial behaviour have on the deep ocean carbon reservoir?- Phytoplankton are the base of the marine food chain, incredibly diverse and produce half the oxygen in the atmosphere. Are simpler ecosystem models able to produce a sufficiently accurate representation of phytoplankton mediated fluxes?- Zooplankton are simultaneously grazers, predators and prey. What impact do changes to the model of their community have on the zooplankton community, the phytoplankton community and the carbon cycle?These questions will initially be investigated using a one dimensional GOTM-ERSEM water column model, allowing rapid prototyping. Initially, the model would simulate conditions at the L4 site in the Western English Channel, then testing would expand to several other 1D sites. Once multiple 1D candidate simulations have been prepared, the student would start one of the following three dimensional simulations: either the global 1 degree NEMO-ERSEM or the Atlantic Margin Model, which covers the North East Atlantic and North Sea.
气候变化仍然是对现有海洋社区和人类利用海洋获取食物和其他服务的生存威胁。海洋生物群易受气温上升、海洋酸化和污染等其他人为压力的影响。数值模拟是预测这些因素在气候变化下将如何影响海洋生物的唯一工具。目前的模式是否符合目的?涌现属性是在自然界中观察到的连贯结构、模式、关系和物质通量,可以通过足够复杂的模型再现。然而,复杂的模型需要更多的计算资源。提交给第五次耦合模型相互比较项目的大多数模型都有相对简单的海洋生物地球化学模型,这些模型不能够产生在功能齐全的模型中看到的许多新出现的特性,尚不清楚海洋生态系统中缺乏这些新出现的特性是否会影响未来的预测。该项目旨在研究简单模型中缺乏自然属性是否会影响模型表现自然海洋生态系统行为的能力。研究方法和培训:该项目的中心是模型复杂性如何导致自然行为的出现,调查以下自然属性:-深海是世界上最大的碳库,海洋细菌可能是大气碳减少的重要贡献者。细菌行为对深海碳库有什么影响?浮游植物是海洋食物链的基础,令人难以置信的多样性,并产生大气中一半的氧气。更简单的生态系统模型是否能够足够准确地表示浮游植物介导的通量?-浮游动物同时是食草动物、捕食者和猎物。它们群落模式的改变对浮游动物群落、浮游植物群落和碳循环有什么影响?这些问题最初将使用一维GOTM-ERSEM水柱模型进行研究,允许快速原型。最初,该模型将模拟西英吉利海峡L4站点的条件,然后测试将扩展到其他几个一维站点。一旦准备好多个一维候选模拟,学生将开始以下三维模拟之一:全球1度NEMO-ERSEM或大西洋边缘模型,其中包括东北大西洋和北海。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似海外基金

Linking terrestrial and marine carbon cycling across the Paleocene-Eocene Thermal Maximum via intermediate complexity Earth system modeling
通过中等复杂度的地球系统建模将古新世-始新世热最大值期间的陆地和海洋碳循环联系起来
  • 批准号:
    2202694
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Mapping long-term patterns of marine biodiversity and complexity through biomolecular analysis of archaeological archives
通过考古档案的生物分子分析绘制海洋生物多样性和复杂性的长期模式
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04145
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Mapping long-term patterns of marine biodiversity and complexity through biomolecular analysis of archaeological archives
通过考古档案的生物分子分析绘制海洋生物多样性和复杂性的长期模式
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04145
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Mapping long-term patterns of marine biodiversity and complexity through biomolecular analysis of archaeological archives
通过考古档案的生物分子分析绘制海洋生物多样性和复杂性的长期模式
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04145
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
The Relationship Between Coral Reef Habitat Complexity and Marine Species Diversity
珊瑚礁栖息地复杂性与海洋物种多样性之间的关系
  • 批准号:
    538932-2019
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Mapping long-term patterns of marine biodiversity and complexity through biomolecular analysis of archaeological archives
通过考古档案的生物分子分析绘制海洋生物多样性和复杂性的长期模式
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04145
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Mapping long-term patterns of marine biodiversity and complexity through biomolecular analysis of archaeological archives
通过考古档案的生物分子分析绘制海洋生物多样性和复杂性的长期模式
  • 批准号:
    DGECR-2019-00426
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Launch Supplement
CNH: Social-Ecological Complexity and Adaptation in Marine Systems
CNH:海洋系统的社会生态复杂性和适应
  • 批准号:
    1211972
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Use of linear probes to evaluate complexity of a benthic marine habitat
使用线性探针评估底栖海洋栖息地的复杂性
  • 批准号:
    381998-2009
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Functional complexity of modern marine stromatolites
现代海洋叠层石的功能复杂性
  • 批准号:
    DP0662962
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Projects
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了