{rfName}
Co

Llicència i ús

Icono OpenAccess

Altmetrics

Anàlisi d'autories institucional

Lopez-Ballesteros, AdrianAutor o coautor

Compartir

20 denovembre de 2025
Publicacions
>
Article

Coupling SWAT+, GOTM-WET, and LSTM to predict daily DO in Mar Menor

Publicat a: Results In Engineering. 28 107907- - 2025-12-01 28(), DOI: 10.1016/j.rineng.2025.107907

Autors:

Asadi, S; Pacheco, JP; Ladwig, R; López-Ballesteros, A; Mesman, JP; Jimeno-Sáez, P; Senent-Aparicio, J
[+]

Afiliacions

Aarhus Univ, Dept Ecosci, DK-8000 Aarhus, Denmark - Autor o coautor
Catholic Univ San Antonio, Dept Civil Engn, Campus Jeronimos s n, Murcia 30107, Spain - Autor o coautor
Ctr Invest Desertificac, Consejo Super Invest Cient CIDE, CSIC UV GV, Carretera Moncada Naquera,km 10, Moncada 46113, Valencia, Spain - Autor o coautor
Sino Danish Ctr Educ & Res SDC, Beijing 101407, Peoples R China - Autor o coautor
Univ Politecn Valencia, Dept Comp Engn, Camino Vera S-N, Valencia 46022, Spain - Autor o coautor
Uppsala Univ, Dept Ecol & Genet, Limnol, Norbyvagen 18D, Uppsala S-75236, Sweden - Autor o coautor
Veure més

Resum

Accurate dissolved oxygen (DO) modelling is crucial to better understand the drivers and timing of oxygen declines, supporting early warning and mitigation strategies. This study aims to predict DO dynamics by integrating hydrological and aquatic ecosystem modelling with advanced deep learning techniques based on Long Short-Term Memory (LSTM) networks. We focus on the Mar Menor lagoon in southern Spain, an ecosystem of high ecological and socioeconomic importance, where oxygen depletion events have caused massive fish kills with significant impacts on fisheries and tourism. We simulated 20 years (2003 - 2023) daily hydrological dynamics using SWAT+ model for Mar Menor catchment, generating discharge, nutrients and sediments outputs. These were used as inputs for GOTM-WET lagoon model, which produced daily and hourly outputs of key biogeochemical variables, with DO predictions focused on the deepest layer (6.5 m). We pre-trained an LSTM model to predict DO using combinations of meteorological data, SWAT+, and GOTM-WET outputs as inputs, using the GOTM-WET DO output as targets for model pre-training to overcome the limited availability of observed data. The model was then fine-tuned with weekly DO observed data. SHAP analysis identified water temperature, density, and macrophyte dry weight as key DO predictors. The model performance improved substantially after fine-tuning, with R2 increasing from 0.59 to 0.77 and RMSE dropping from 0.89 to 0.49 mg/L, outperforming the GOTM-WET baseline (R2 = 0.45, RMSE = 1.03 mg/L). These results highlight the potential of coupled hydrological and aquatic ecosystem modelling with advanced deep learning techniques to enhance DO modelling.
[+]

Paraules clau

CalibrationCoupled modellingDo concentrationDynamicsEvapotranspirationGotm-wetHypoxiaImpactLakeLstmMar menor lagoonOxygen depletionPhosphorusSeSustainability

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

El treball ha estat publicat a la revista Results in Engineering a causa de la seva progressió i el bon impacte que ha aconseguit en els últims anys, segons l'agència WoS (JCR), s'ha convertit en una referència en el seu camp. A l'any de publicació del treball, 2025, es trobava a la posició 6/179, aconseguint així situar-se com a revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoria Engineering, Multidisciplinary. Destacable, igualment, el fet que la revista està posicionada per sobre del Percentil 90.

[+]

Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2026-04-04:

  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 10 (PlumX).

És fonamental presentar evidències que recolzin l'alineació plena amb els principis i directrius institucionals sobre Ciència Oberta i la Conservació i Difusió del Patrimoni Intel·lectual. Un clar exemple d'això és:

  • El treball s'ha enviat a una revista la política editorial de la qual permet la publicació en obert Open Access.
[+]

Anàlisi del lideratge dels autors institucionals

Aquest treball s'ha realitzat amb col·laboració internacional, concretament amb investigadors de: China; Denmark; Sweden.

[+]

Reconeixements vinculats a l’ítem

This work is part of the ThinkInAzul project supported by Ministerio de Ciencia, Innovacion y Universidades with funding from European Union NextGenerationEU (PRTR-C17.I1) and by Comunidad Autonoma de la Region de Murcia-Fundacion Seneca. Adrian Lopez-Ballesteros acknowledges the financial support received from the Juan de la Cierva Postdoc Spanish Program (JDC2023-050965-I) .
[+]