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. 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.