Gesamtliste der
Modelle
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Häufig gestellte
Fragen zum Aquarium |
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Warum die Parameter so und nicht anders?
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Die Mehrzahl der Fragen zu dem Modellaquarium beziehen sich
auf die gewählten Parametrisierungen. Die Auseinandersetzung mit den
Parametrisierungen ist bei allen Modellierungen dynamischer Systeme sinnvoll
und notwendig. Aber vorab: Das Modell ist parameterstabil. Das bedeutet,
dass sich die prinzipiell möglichen Systemzustände nicht
ändern, wenn man immer von einer unterschiedlichen Toleranz von höheren
Pflanzen und Algen gegenüber Nährsalzen ausgeht. Was sich ändert,
sind jeweils die quantitativen Ausprägungen. |
Wie erklären sich die gewählten
Wachstumsparameter in den Zustandsgleichungen? |
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Im Modell wachsen Algen fast um den Faktor 10 schneller als
die höheren Pflanzen. Wenn es auch aufgrund der Artenvielfalt
außerordentlich schwierig ist, etwas über den Vergleich der
Wachstumsgeschwindigkeiten auszusagen, kann man generell feststellen, dass
Algen schneller wachsen können als höhere Pflanzen. Um eine plausible
Anschauung für dieses Modell zu bekommen, sollte man sich die
Simulationszeiten in Tagen denken. Dann verdoppelt sich bei den gewählten
Parametern die Nettoalgensubstanz in einem knappen Tag, die Substanz der
höheren Pflanzen ca. alle acht Tage. Vorausgesetzt sind hier also recht
schnellwüchsige Pflanzen. Ferner ist in dem Modell vorgegeben, dass
höhere Pflanzen und Algen absterben. Während dieses Phänomen
bei höheren Pflanzen sinnfällig ist, gelten Algen als unsterblich.
Das gilt aber nur prinzipiell: Bei einer Dichtebestimmung durch Plattieren
der Algen kommt man regelmäßig auf etwas niedrigere Werte im Vergleich
zum Auszählen. Diese Differenz bildet auch den Richtwert für die
hier gewählten Absterberaten. |
Welche empirische Basis haben die
Tabellenfunktionen?
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Die Tabellenfunktionen beschreiben einen Wachstumsfaktor
in Abhängigkeit vom Nährsalzangebot im Aquarium. Allein der Begriff
Nährsalz stellt eine erhebliche Vereinfachung dar. Tatsächlich
gemeint sind Phosphate und Stickstoffverbindungen wie z.B. Nitrat. "Zu viel
Phosphat fördert das Algenwachstum, zu hohe Nitratwerte schädigen
nachweislich eine ganze Reihe von höheren Aquarienpflanzen. Durch
Fischfutter wird beides gleichermaßen dem Aquarium zugeführt."
Diese Aussagen sind die Quintessenz einer Vielzahl von Tipps in aquaristischer
Literatur. Dem Autor des Modells liegen aber keine Messkurven vor, die
diese halbquantitativen Aussagen genauer fassen. Deshalb sind die
Tabellenfunktionen eine willkürliche Umsetzung der halbquantitativen
Angaben, wie sie in der entsprechenden Zeitschriften oder Fachbüchern
zu finden sind. Diese willkürliche Umsetzung von halbquantitativen Angaben
mindert nicht die Legitimität der hier vorgestellten Simulation. Vielmehr
ist im Sinne von "Was wäre ...wenn" dieses eine häufige Vorgehensweise,
um herauszufinden, welchen Einfluss überhaupt denkbare
Parameterkonstellationen haben können. Selbstverständlich kann
man die halbquantitativen Aussagen auch quantitativ anders umsetzen und die
Folgen simulieren.
Eine weitere, nur unter Plausibilitäten gesetzte Modellannahme ist die
des logistischen Wachstums von Algen und höheren Pflanzen zusätzlich
zum ressourcenorientierten, so dass die Effekte des logistischen und
des ressourcenorientierten Wachstums sich multiplizieren. Damit wird vermieden,
dass bei bestimmten Konstellationen Pflanzensubstanz und/oder Algensubstanz
beliebig groß werden. Tatsächlich kann man sich vorstellen, dass
bei besonders dichten Algen- oder Pflanzenbeständen die Annahme, alle
anderen Wachstumsfaktoren seien optimal, unrealistisch ist. Dieser Annahme
trägt das logistische Wachstum Rechnung. Empirische Befunde, wie sich
die suboptimale Kombination von Faktoren in Aquarien auswirkt, sind dem Autor
nicht bekannt. |
Kann man sich eine konkrete Anschauung von den
Zahlenwerten zu der Nährsalz-, Algen- und Pflanzensubstanz
machen?
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Die Zahlenwerte, die die Nährsalz-, Algen- und
Pflanzensubstanz beschreiben, haben alle die identische Dimension, wir wollen
sie hier - auch das ist eine Entscheidung- als Algeneinheiten der Gattung
Chlorella auffassen. Wenn man davon ausgeht, dass sich die Zahlenangaben
zur Maximaldichte (K_Pflanzen, K_Algen) im Modellaquarium auf einen
Wasserkörper von 10 Kubikzentimeter beziehen, dann bedeutet das an maximaler
Pflanzenmasse in einem Liter folgendes: 0,1 mm dickes Blatt mit der Breite
von 1 cm und der Länge von 100 cm. Leicht kann man sich ein entsprechendes
Vallisnerienblatt vorstellen. |
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