Relevance of various formulations of phytoplankton chlorophyll a:carbon ratio in a 3D marine ecosystem model

Numerous experimental studies showed that the phytoplankton ChlaChla-to-Carbon ratio (ChlaChla:C) is highly variable, whereas most of the marine ecosystem models use a constant ratio. In this work, we tested three different formulations for computing the modelled ChlaChla in a 3D coupled hydrodynamical–biogeochemical model of the Southwest lagoon of New Caledonia. The first formulation considers a constant ChlaChla:C ratio. In the second one, ChlaChla is a diagnostic variable related to the variable phytoplankton nitrogen-to-carbon ratio. In the last formulation, ChlaChla is a state variable of the model, which is dynamically simulated. Results showed important differences between the formulations, the first leading to overestimate the ChlaChla concentration in low nutrients conditions. Thus, this study strengthens the importance of the ChlaChla modelling in a coupled model in order to better estimate a crucial variable for validation of ecosystem models. To cite this article: V. Faure et al., C. R. Biologies 329 (2006).

RésuméDe nombreuses études expérimentales ont montré que le rapport entre la chlorophylle a   et le carbone phytoplanctonique (Chla:Chla:C) est fortement variable, alors que la plupart des modèles d'écosystème marin utilisent un rapport constant. Dans ce travail, nous avons testé trois formulations différentes pour calculer la valeur modélisée de ChlaChla dans un modèle 3D hydrodynamique–biogéochimique du lagon du Sud-Ouest de Nouvelle-Calédonie. La première formulation considère un rapport Chla:Chla:C constant. Dans la seconde, la ChlaChla est une variable diagnostique reliée au rapport variable azote sur carbone phytoplanctonique. Dans la dernière formulation, la ChlaChla est une variable d'état du modèle, qui est simulée dynamiquement. Les résultats montrent des différences importantes entre les formulations, la première conduisant à surestimer la concentration en ChlaChla en situation de faibles ressources en nutriments. Cette étude renforce donc l'importance de la modélisation de la ChlaChla dans un modèle couplé, afin de mieux estimer une variable cruciale pour la validation des modèles d'écosystèmes. Pour citer cet article : V. Faure et al., C. R. Biologies 329 (2006).