@InProceedings{SoaresNobr:2015:MaBiCo,
author = "Soares, Helena C. and Nobre, Paulo",
affiliation = "{Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)} and {Instituto
Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)}",
title = "The marine biogeochemical component in the Brazilian Earth System
Model (BESM)",
booktitle = "P{\^o}steres",
year = "2015",
organization = "Semin{\'a}rio Internacional de Climatologia, 6.",
keywords = "Ocean biogeochemistry, Brazilian Earth System Model, Climate
Change, Biogeoqu{\'{\i}}mica oce{\^a}nica, Modelo Brasileiro do
Sistema Terrestre, Mudan{\c{c}}as Clim{\'a}ticas.",
abstract = "The oceans exert a fundamental role in the global carbon cycle,
once it stores about 60 times more carbon than the atmosphere. The
oceans act as a source and also as a sink of CO2 and the oceanic
processes affect these exchanges of carbon between the oceans and
the atmosphere. Due to this fact, it is essential that Earth
Systems Models (ESM) have the ocean biogeochemistry component well
represented in the system. Therefore, quality evaluations of
global climate change depend on the representation of the marine
biogeochemical cycles in the ESMs. This work presents current
developments and a performance evaluation of the biogeochemical
marine component in the Brazilian Earth System Model (BESM), a
fully coupled global ocean-atmosphere-biosphere model described in
Nobre et al (2013). The marine biogeochemistry model that
integrates BESM is the Tracers of Ocean Phytoplankton with
Allometric Zooplankton (TOPAZ). This model has three different
phytoplankton groups and reproduces the cycle of carbon, nitrogen,
phosphorus, silicon, iron and oxygen. The global biogeochemistry
patterns generated by TOPAZ are contrasted to observational data
from the World Ocean Atlas data. It is found that TOPAZ simulates
the main global characteristics of the nutrients distribution, as
the high concentration of dissolved inorganic carbon (DIC),
nitrate, and phosphate in the high latitudes, which is attributed
to the increase of gases solubility with the decrease of the
temperature in the oceanic waters. Also, the effects of
ocean-atmosphere coupling on the biogeochemistry dynamics are
discussed. The impacts of river runoff on the DIC distributions,
alkalinity and others nutrients fields are also presented. The
differences between the fields of DIC and Alkalinity between the
experiments with and without runoff show that the removal of river
discharges has an immediate impact on the DIC and alkalinity in
the Amazon river mouth, with an increase of both DIC and
alkalinity. With the marine biogeochemistry well represented in
the BESM, others studies evaluating the impacts of the increase of
CO2 on the earth system will be possible. Also it will be possible
to investigate the impacts of the climate variability on the
dynamics of the marine resources. RESUMO: O oceano exerce um papel
fundamental no ciclo global do carbono, uma vez que este armazena
cerca de 60 vezes mais carbono do que a atmosfera. O oceano
funciona como uma fonte e tamb{\'e}m como um sumidouro de CO2 e
os processos oce{\^a}nicos afetam estas trocas de carbono entre o
oceano e a atmosfera. Devido a este fato, {\'e} essencial que os
modelos do sistema terrestre apresentem a componente de
biogeoqu{\'{\i}}mica oce{\^a}nica bem representada no sistema.
Portanto, a qualidade das avalia{\c{c}}{\~o}es sobre os impactos
globais que mudan{\c{c}}as clim{\'a}ticas podem produzir sobre o
sistema terrestre dependem da representa{\c{c}}{\~a}o dos ciclos
biogeoqu{\'{\i}}micos marinhos pelos modelos do sistema
terrestre. Este trabalho apresenta os desenvolvimentos atuais e
uma avalia{\c{c}}{\~a}o de desempenho da componente de
biogeoqu{\'{\i}}mica marinha no Modelo Brasileiro do Sistema
Terrestre (BESM), um modelo global acoplado
oceano-atmosfera-biosfera descrito em Nobre et al. (2013). O
modelo de biogeoqu{\'{\i}}mica marinha que integra o BESM {\'e}
o Tracers of Ocean Phytoplankton with Allometric Zooplankton
(TOPAZ). Este modelo tem tr{\^e}s grupos diferentes de
fitopl{\^a}ncton e reproduz o ciclo de carbono, nitrog{\^e}nio,
f{\'o}sforo, sil{\'{\i}}cio, ferro e oxig{\^e}nio. Os
padr{\~o}es biogeoqu{\'{\i}}micos globais gerados pelo TOPAZ
s{\~a}o contrastados com os dados observacionais do World Ocean
Atlas. Verificou-se que o TOPAZ representa as principais
caracter{\'{\i}}sticas de distribui{\c{c}}{\~a}o de nutrientes
no oceano, como a elevada concentra{\c{c}}{\~a}o carbono
inorg{\^a}nico dissolvido (DIC), nitrato e fosfato em altas
latitudes, o que {\'e} atribu{\'{\i}}do ao aumento da
solubilidade dos gases que ocorre com a diminui{\c{c}}{\~a}o da
temperatura da {\'a}gua no oceano. Tamb{\'e}m ser{\~a}o
discutidos os efeitos que o acoplamento do modelo oce{\^a}nico
com o modelo atmosf{\'e}rico produz sobre a din{\^a}mica
biogeoqu{\'{\i}}mica. O impacto que as descargas dos rios
produzem sobre as distribui{\c{c}}{\~o}es de DIC, alcalinidade e
outros nutrientes tamb{\'e}m ser{\~a}o apresentados. As
diferen{\c{c}}as entre os campos de DIC e Alcalinidade entre os
experimentos com e sem descargas dos rios mostram que a
remo{\c{c}}{\~a}o das descargas tem um impacto imediato sobre a
concentra{\c{c}}{\~a}o de DIC e alcalinidade na foz do rio
Amazonas, com um aumento dos valores de DIC e alcalinidade. Com a
biogeoqu{\'{\i}}mica marinha bem representada no BESM outros
estudos avaliando os impactos do aumento de CO2 no sistema
terrestre ser{\~a}o poss{\'{\i}}veis. Tamb{\'e}m ser{\'a}
poss{\'{\i}}vel investigar os impactos da variabilidade
clim{\'a}tica sobre a din{\^a}mica dos recursos marinhos.",
conference-location = "Natal, RN",
conference-year = "13-16 out.",
language = "en",
urlaccessdate = "27 abr. 2024"
}