Aarhus Universitets segl

Nr. 469: Modellering af klorofyl-a koncentrationer i danske kystfarvande ved hjælp af en Bayesiansk modelleringstilgang

Shetty N, Christensen JPA, Damgaard C & Timmermann K. 2021. Modelling chlorophyll-a concentrations in Danish coastal waters using a Bayesian modelling approach. Documentation report. Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 62 pp. Scientific Report No. 469.

Sammenfatning

 Vi har udviklet bayesianske hierarkiske modeller, der beskriver klorofyl-a koncentrationen i de danske vandområder, som en funktion af landbaseret kvælstof- og fosforbelastning, fysisk-kemiske og klimatiske prediktorer. Formålet med modeludviklingen var at tilvejebringe værktøjer, der kan anvendes til at estimere reference tilstand for klorofyl samt bestemme den maksimale næringsstoftilførsel, som vil sikre målopfyldelse (målbelastninger) til de danske farvande, der er omfattet af vandrammedirektivet.

Vi har udviklet enkelt-stations modeller for 46 danske vandkvalitetsstationer i det nationale overvågningsprogram, som tilsammen repræsenterede 43 vandområder, og udviklet en samlet gruppemodel, indeholdende data fra 42 stationer.   I gruppemodellen var næringsstofbelastninger, vandtemperatur, saltholdighed og vandsøjlestabilitet de bedste uafhængige variable til at beskrive klorofyl-a-koncentrationen i de 39 vandområder repræsenteret af modellen. For enkelt-station-modellerne fandt vi, at næringsstofbelastning var den bedste variable til estimering af klorofylkoncentration, efterfulgt af vandtemperaturen og dernæst salinitet. Som forventet fandt vi en positiv hældningskoefficient mellem næringsstofbelastning og klorofyl-a- koncentrationen i alle, undtagen to, stationer

Modelevalueringsplot og model-performance-statistik viste, at de fleste modeller kunne fange niveauer og år-til-år variationen i klorofyl-a koncentrationen i de enkelte vandområder og at der var en rimelig god overensstemmelse mellem modelestimater og målinger, hvilket indikerer, at modellerne kan anvendes til modelscenarier for klorofyl koncentrationer i danske kystvande.