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Modélisation
des relations entre le type morphologique d'un atoll et
son fonctionnement
Le
volet de la modélisation a été abordé par Michel
Claereboudt de deux façons: le krigeage et la modélisation
paramétrique.
Krigeage
Cette
approche autorise une prédiction des variables internes
(V.I.)
pour les atolls non visités.
Elle consiste à interpoler les valeurs les plus
probables des V.I. en fonction des deux variables de
forçage (V.F.)
les plus significatives des analyses de données: le
logarithme de la porosité et le logarithme de la
surface. Un algorithme de krigeage basé sur une
importance décroissante exponentielle de la
contribution des points avec la distance a été utilisé.
Ainsi, les figures 11 à 13 représentent les
valeurs estimées de 3 V.I. pour des atolls de porosité
et surface connues.
Pour
l’ensemble des V.I. modélisées par cette approche,
on retrouve trois patrons principaux:
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Fig. 11 -
Concentrations prévues en NO 3
+ NO2 par interpolation -
extrapolation des concentrations observées, en
fonction de la surface des lagons et de la
porosité des couronnes. Les coordonnées des
atolls sur lesquels ont eu lieu les observations
sont marquées par les signes ° |
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Fig. 12 -
Concentrations prévues en PO4 -
extrapolation des concentrations observées, en
fonction de la surface des lagons et de la
porosité des couronnes. Les coordonnées des
atolls sur lesquels ont eu lieu les observations
sont marquées par les signes ° |
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Fig. 13 -
Concentrations prévues en carbone
organique particulaire - extrapolation des
concentrations observées, en fonction de la
surface des lagons et de la porosité des
couronnes. Les coordonnées des atolls sur
lesquels ont eu lieu les observations
sont marquées par les signes ° |
Modélisation
paramétrique
Un
schéma type des flux de C
et d’N dans un lagon d’atoll
a été dressé
(Figure 14) sur lequel on retrouve les principales
composantes de la production primaire, secondaire et de
la boucle microbienne.
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Fig. 14 - Schéma
de fonctionnement du modèle SIMATOLL. Les flèches
en gras indiquent des flux de matière (ou d’énergie);
les flèches fines indiquent des flux
d’information. Les paramètres de contrôle
(V.F.) sont dans les ellipses extérieures. |
Les
processus de croissance, de consommation, de mortalité
et de flux vers l’intérieur et l’extérieur du
lagon ont été modélisés à partir de données de la
littérature et d’expériences indépendantes des données
mesurées lors des campagnes Typatoll. Un modèle (SIMATOLL)
a été construit. Une composante du modèle
est portée sur la figure 15.
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Fig. 15 - Détail
du plan de fonctionnement d’une portion du
modèle SIMATOLL. Les flèches doubles indiquent
des flux de matières. Les flèches fines
indiquent des flux d’information. Les nuages
indiquent des stocks inépuisables. Ce sont ici
des artifices de simulation qui permettent un
découpage plus aisé du modèle en sections
indépendantes. Les disques représentent des
valeurs de paramètres ou des calculs
d’intensité de flux. |
L’étape
de validation du modèle va consister à comparer les résultats
qu’il permet d’obtenir par simulation aux résultats
mesurés dans le cadre des campagnes Typatoll au niveau
des abondances ou stocks ou flux (productions primaires,
productions bactériennes) en faisant varier les
variables de forçage pour les différents atolls. Une généralisation
prudente sera alors possible vers des atolls non représentés
lors des missions de mesures de Typatoll.
| : La réalisation du modèle est au point
mort depuis août 1997, Michel Claereboudt
n’ayant pas pu la poursuivre. Nous recherchons
un candidat pour reprendre ce travail. Nous
mettrons à sa disposition la banque de données
Typatoll, le modèle SIMATOLL où il en est
rendu et faciliterons ses contacts avec les
spécialistes de différentes disciplines ayant
participé à la collecte et à
l’interprétation des données. De solides
connaissances en écologie des milieux
aquatiques sont nécessaires. Contacter dufour@ird.fr. |
Références
citées :
Dufour
P., Andréfouët S, Charpy L., Garcia N. (2001) Atolls
morphometry controls nutrient regime in their lagoons. Limnology
and Oceanography 46 (2): 456-461
Dufour
P. and M. Harmelin-Vivien (1997). A research program for
a typology of atoll lagoons: strategy and first results.
Proc. 8th Int. Coral Reefs Symp. Panama, H.A. Lessios (ed.),
Allen Press, N.Y., 1: 843-848.
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