modelo dinámico de vegetación global

Un Modelo Dinámico Global de Vegetación (MGGV) es un programa informático que simula cambios en la vegetación potencial y sus ciclos biogeoquímicos e hidrológicos asociados como respuesta a cambios climáticos. Los MGGV utilizan series temporales de datos climáticos y, considerando las limitaciones de latitud, topografía y características del suelo, simulan la dinámica mensual o diaria de los procesos ecosistémicos. Los MGGV se utilizan con mayor frecuencia para simular los efectos del cambio climático futuro en la vegetación natural y sus ciclos de carbono y agua.

Los DGVM generalmente combinan submodelos de biogeoquímica , biogeografía y perturbaciones. Las perturbaciones suelen limitarse a incendios forestales , pero en principio podrían incluir decisiones de gestión forestal/terrestre, caída de árboles por el viento , daños por insectos , daños por ozono, etc. Los DGVM suelen "iniciar" sus simulaciones desde suelo desnudo hasta vegetación en equilibrio (por ejemplo, comunidad clímax ) para establecer valores iniciales realistas para sus diversos "reservorios": carbono y nitrógeno en vegetación viva y muerta, materia orgánica del suelo , etc., correspondientes a una cubierta vegetal histórica documentada.

Los DGVM se suelen ejecutar en modo espacialmente distribuido, con simulaciones realizadas para miles de "celdas", puntos geográficos que se supone que tienen condiciones homogéneas dentro de cada celda. Las simulaciones se realizan en un rango de escalas espaciales, desde global hasta de paisaje. Las celdas se suelen organizar como puntos de la red; la distancia entre puntos adyacentes de la red puede ser tan gruesa como unos pocos grados de latitud o longitud, o tan fina como 30 segundos de arco. Las simulaciones de los Estados Unidos continentales en el primer ejercicio de comparación de DGVM (LPJ y MC1) llamado proyecto VEMAP, ^{[ 1 ]} en la década de 1990 utilizaron un grano de red de medio grado. Las simulaciones globales del grupo PIK y colaboradores ^{[ 2 ]} , que utilizan 6 DGVM diferentes (HYBRID, IBIS, LPJ, SDGVM, TRIFFID y VECODE), emplearon la misma resolución que el modelo de circulación general (GCM) que proporcionó los datos climáticos: 3,75 grados de longitud x 2,5 grados de latitud, lo que da un total de 1631 celdas de la cuadrícula terrestre. En ocasiones, las distancias de la cuadrícula se especifican en kilómetros en lugar de medidas angulares, especialmente para granos más finos, por lo que un proyecto como VEMAP ^{[ 3 ]} suele denominarse de  grano de 50 km.

Varios modelos DGVM aparecieron a mediados de la década de 1990. El primero fue aparentemente IBIS (Foley et al., 1996), VECODE (Brovkin et al., 1997), seguido de otros que se describen a continuación:

Diversos grupos de investigación de todo el mundo han desarrollado varios modelos DGVM:

• LPJ ^{[ 4 ] [ 5 ]} – Alemania, Suecia
• IBIS – Simulador Integrado de la Biosfera ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} – EE. UU.
• MC1 ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} – EE. UU.
• HÍBRIDO ^{[ 12 ]} – Reino Unido
• ODSVM ^{[ 13 ]} – Reino Unido
• SEIB-DGVM ^{[ 14 ]} – Japón
• TRÍFIDO ^{[ 15 ]} – Reino Unido
• VECODE ^{[ 16 ]} – Alemania
• CLM-DVGM ^{[ 17 ]} – EE. UU.
• Demografía de ecosistemas (ED, ^{[ 18 ]} ED2 ^{[ 19 ]} )
• LAS VEGAS ^{[ 20 ] [ 21 ]} – EE. UU.

La próxima generación de modelos – modelos del sistema terrestre (por ejemplo, CCSM, ^{[ 22 ]} ORCHIDEE, ^{[ 23 ]} JULES, ^{[ 24 ]} CTEM ^{[ 25 ]} ) – ahora incluye las importantes retroalimentaciones de la biosfera a la atmósfera, de modo que los cambios en la vegetación y las modificaciones en los ciclos del carbono e hidrológicos afectan al clima.

Los modelos DGVM suelen simular diversos procesos fisiológicos de plantas y suelos. Los procesos simulados por los distintos modelos DGVM se resumen en la tabla siguiente. Las abreviaturas son: NPP, producción primaria neta ; PFT, tipo funcional de planta ; SAW, agua disponible en el suelo ; LAI, índice de área foliar ; I, radiación solar ; T, temperatura del aire ; Wr, suministro de agua en la zona radicular; PET, evapotranspiración potencial ; vegc, carbono vegetal total vivo.