Chlorofil c (DESAMBEM)

Autor: Roman Majchrowski, ostatnia aktualizacja: 2 lutego 2016

Chlorofil c

Stężenia chlorofilu c są wyznaczane dla wybranych głębokości (tj. 0m, 1m, 3m, 5m, 10m, 20m, 30m) w toni wodnej i wyrażane w mg pigmentu na metr sześcienny. Stężenia te obejmują sumę stężeń różnych rodzajów chlorofili c , przede wszystkim chlorofili c1, c2 i c3, zawartych w komórkach fitoplanktonu. Chlorofile c są ważnymi pigmentami akcesoryjnymi występującymi głównie w okrzemkach, bruzdnicach i kryptofitach. Pełnią rolę wspomagających pigmentów fotosyntetycznych tzn. energia zaabsorbowana przez nie może być spożytkowana w procesie fotosyntezy.

Metodyka

Stężenia chlorofilu c na wybranych głębokościach w Bałtyku wyznaczane są za pomocą modelu DESAMBEM (Woźniak i in., 2008; Majchrowski i in., 2007). Danymi wejściowymi są powierzchniowe stężenie chlorofilu a oraz głębokość optyczna odpowiadająca głębokości rzeczywistej na której określane jest stężenie chlorofilu c. W modelu DESAMBEM zastosowano osobną formułę dla zimowego okresu wegetacyjnego fitoplanktonu oraz dla letniego okresu wegetacyjnego. Formuły te można znaleźć w artykułach (Woźniak i in., 2008; Majchrowski i in., 2007)

Rys.1 Porównanie empirycznych C_c,meas i modelowych C_c,calc stężeń chlorofilu c na różnych głębokościach z w warstwie eufotycznej Bałtyku. Wartości stężeń C_c,meas zmierzono podczas rejsów naukowych w latach 2010-2014, a wartości stężeń Cc_,calc zostały wyznaczone przy użyciu algorytmu DESAMBEM – jedną z danych wejściowych było stężenie chlorofilu a na powierzchni określone za pomocą pomiaru ze statku.

Walidacja

Walidację dla stężeń chlorofilu c na wybranych głębokościach przeprowadzono dla warstwy eufotycznej. Stężenia chlorofilu c zmierzono metodą HPLC. Wykonano 55 pomiarów profili pionowych stężeń chlorofilu c w warstwie eufotycznej Bałtyku oraz dodatkowo 146 pomiarów stężenia chlorofilu c na powierzchni morza. Pomiary stężenia chlorofilu a przeprowadzono w okresie 2010-2014 podczas rejsów bałtyckich na statku Instytutu Oceanologii PAN w Sopocie Oceania.

Standardowy czynnik błędu x (patrz tabela poniżej), charakteryzujący metodę wyznaczania stężenia chlorofilu c na wybranych głębokościach przy zastosowaniu danych uzyskanych z pomiarów ze statku jako danych wejściowych do algorytmu DESAMBEM, jest stosunkowo mały i zmienia się od 1.220 na głębokości 20 m do 1.475 na głębokości 1 m. Można przyjąć, że standardowy czynnik błędu x dla stężenia chlorofilu b w całym słupie wody nie przekracza wartości 1,475 czyli logarytmiczny błąd statystyczny wynosi od σ_- = -32,2% do σ₊ =47.5%.

Tabela 1
Błędy systematyczne i statystyczne estymowanych wartości stężeń chlorofilu c na wybranych głębokościach z w Bałtyku w statystyce arytmetycznej i logarytmicznej w przypadku użycia jako danej wejściowej do algorytmu DESAMBEM stężenia chlorofilu a na powierzchni zmierzonego z burty statku. N oznacza ilość estymowanych wartości na danej głębokości.