Kurset tilbyder de studerende en mekanistisk forståelse af de vigtigste planktonrelaterede processer i akvatiske systemer, praktisk erfaring med simple modeller og eksperimentelle opstillinger, for at udforske og vurdere betydningen af disse processer og opdatere viden om de allerseneste teknologiske fremskridt i ”remote sensing”. Vi vil på forskellige skalaer illustrere det marine økosystem med udgangspunkt på individ- og celle-niveau og gående mod stigende kompleksitet med reference først til population, samfund og ultimativt den globale skala. Kurset tilstræber således at belyse grundlæggende akvatiske processer ved at sammenkoble forskellige niveauer i det marine økosystem for derigennem at give de studerende baggrund for at forstå de komplekse forbindelser mellem årsag og virkning og dermed også de fundamentale udfordringer som f.eks. klimatiske ændringer i havet repræsenterer i de kommende årtier.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Beskrive og vurdere grundlæggende interaktioner i akvatiske miljøer baseret på en mekanistisk forståelse af ”encounter rates”.
Kvantificere økosystemegenskaber som eksempelvis biodiversitet og stabilitet.
Kende et relevant udvalg af moderne teknikker til ”remote sensing” og forklare disses hovedprincipper og anvendelse.
Konstruere og forklare simple individ- og økosystembaserede modeller for marine miljøer.
Designe og udføre simple eksperimenter i forhold til at observere processer på individ- og populationsniveau.
Redegøre for og vurdere rumlige og tidsmæssige variationer i marine bestande og samfund.
Forstå de fundamentale udfordringer som klimaforandringer repræsenterer i relation til biologisk liv i verdenshavene.
Kursusindhold:
Kurset adresserer med udgangspunkt i marint plankton tre niveauer af et marint økosystem. Vi vil begynde på individ- og celleniveau ved at illustrere effekten af ”encounter rate” ved fødekæde interaktioner. Der vil være forelæsninger, øvelser i individbaseret modellering og små laboratorieeksperimenter omkring funktionsreaktioner ved fødeindtag. Herefter vil vi fortsætte på økosystemniveau med fokus på at identificere og vurdere økosystem karakteristika som bæredygtighed, stabilitet og ”patchiness”, ved at anvende simple NPZ modeller og ved at udføre småskala konkurrenceeksperimenter i laboratoriet. Til sidst vil vi på global skala beskæftige os med forskellige sider af det globale kulstofkredsløb, så vel som termohalin cirkulation. Herudover vil moderne teknikker i ”remote sensing” blive demonstreret af gæsteforelæsere og på ekskursioner. På alle niveauer vil gæsteforelæsere blive inviteret til at komme med eksempler på den nyeste forskning indenfor deres respektive emne.
Litteratur:
Kiørboe, T. 2008: Small-scale biological-physical interactions in the plankton: The encounter problem. Skriftlige notater, samling af handout og artikler.
