Mathematische modellen

De BMM bestudeert het ecosysteem van de Noordzee aan de hand van mathematische modellen.

Het komt erop aan een inzicht te verwerven in de mechanismen die de werking van het mariene ecosysteem regelen en deze te vertalen in wiskundige formules. Deze worden samengebracht in een systeem van vergelijkingen, die eigenlijk niet meer zijn dan een aangepast herschrijven van de aloude wetten van behoud van massa en energie. De vergelijkingen worden omgezet in informaticaprogramma's, en men probeert ze met behulp van allerlei digitale methodes op zware computers op te lossen.

De BMM-modellen worden gemaakt voor fysische variabelen (waterhoogte, stromingen, golven, temperatuur, zoutgehalte), chemische variabelen (in hoofdzaak koolwaterstoffen) en biologische variabelen (beperkt tot de eerste schakels van de voedselketen) en sedimenttransport. Al deze variabelen zijn onderling met elkaar verbonden en de graad van complexiteit en onzekerheid gaat in stijgende lijn van fysica tot biologie.

De resultaten van de modellen worden daarna zorgvuldig vergeleken met alle waarnemingen die gedaan werden. Dit is de "valideringsfase".

Als de resultaten van de validering onvoldoende zijn, betekent dit dat de wiskundige formules die gekozen werden ter beschrijving van de fysische, chemische en biologische processen, ontoereikend zijn. Dit vormt dus een prima instrument om het onderzoek bij te sturen naar een betere kennis van het mariene ecosysteem.

Als de resultaten van de validering voldoende zijn, betekent dit dat de modellen bruikbaar zijn voor beheersdoeleinden en bepaalde voorspellingsmogelijkheden in zich dragen.

De modellen zijn op de eerste plaats onderzoeksinstrumenten waarmee het mogelijk is om allerlei wetenschappelijke hypothesen te testen op een virtuele manier. Dit wil zeggen: zonder omweg via dure experimenten. In dat geval spreekt men over modellen in ontwikkeling.

Van zodra deze modellen een aanvaardbare maturiteit en betrouwbaarheid bereikt hebben, spreekt men over operationele modellen. Deze zijn in staat allerlei mariene informatie en diensten te leveren, vergelijkbaar met wat de meteorologie al vele jaren aanreikt.

 Operationele modellen

 Modellen in ontwikkeling