“Os homes non entendían o planeta, pero querían facelo, entón inventaron os modelos. Agora teñen dúas cousas que non entenden…”.
Gerard Roe en “The Whale and the Supercomputer” por C. Wohlforth
Lin esta frase hai algún tempo, cando aínda me estaba iniciando no mundo da modelación oceánica, e pareceume bastante graciosa, ainda que ao mesmo tempo daba algo de medo: Serán tan complexos os modelos?! De feito son un pouco complexos, do punto de vista matemático e computacional, pero hoxe en día son unha ferramenta tan potente que vale a pena perder un pouco de tempo a entendelos, porque en realidade si que nos axudan a entender o planeta…
Pero que son a final de contas os modelos, e máis concretamente os modelos oceánicos? Pois ben, os modelos son unha representación simplificada da realidade, representada por un conxunto de ecuacións diferenciais que son resolvidas por un ordenador. Cada unha desas ecuacións resolve o valor dunha variable de interés nun momento e nunha posición determinados. No caso dos modelos oceánicos esas variables son típicamente a temperatura da auga, a salinidade e a velocidade da corrente, é dicir, as condicións físicas do océano. Se ademáis do modelo físico ten acoplado un modelo bioxeoquímico, entón pódense resolver variables como a concentración de nutrientes (p. ex. nitrato), de fitoplancton, de zooplancton, etc. Para calcular a evolución no tempo e no espacio de todas esas variables son necesarios ordenadores moi potentes, pois son feitos millóns de cálculos por minuto. E gracias ao espectacular avance das capacidades computacionais nas últimas décadas podemos cada vez facer eses cálculos con maior rapidez!
Entón, como nos poden axudar os modelos a dar resposta ás cuestións que plantexa o proxecto REMEDIOS? Un dos obxetivos do proxecto é investigar os mecanismos responsables da formación de capas finas de fitoplancton (TPL, do inglés “Thin Phytoplankton Layers”) nas Rías Baixas. Ben, en REMEDIOS utilizamos o modelo de circulación oceánica ROMS, acoplado ao modelo bioxeoquímico PISCES, para representar as rías de Vigo e Pontevedra a unha alta resolución (150 m). Deste xeito tentamos reproducir as condicións do oceáno antes, durante e despois dun momento no que as observacións feitas desde o barco detectaron unha TPL. Así, por exemplo, se nunha determinada data se detectaron varias TPL en ambas rías, o modelo permítenos investigar que condicións eran comúns a ambas que terán podido levar á formación da TPL.
E como sabemos que o resultado dos cálculos do modelo é correcto, ousexa, axustado á realidade? Para iso son moi importantes as observacións feitas durante as campañas. A recollida de mostras e a súa análise permite ter valores reais das variables investigadas (temperatura, salinidade, fitoplancton, nutrientes …), que vamos comparar cos resultados do modelo. Se ambos valores son próximos, acéptase como bo o resultado do modelo. Se non é preciso facer correccións. Este proceso chámase “validación do modelo”. Unha vez que o modelo está validado, podemos comezar a “brincar” con el para investigar eses mecanismos de formación que nos interesan. Ou dito doutro xeito, a contribuir para entender o que pasa no mar sen ir ao mar!
Imaxe de concentración de clorofila de diatomeas (en mg/m3) e velocidades de corrente na superficie, modeladas, do día 5 de Abril de 2013
Rosa Reboreda