Ecosysteemdiensten worden voorzien door interacties tussen het functioneren van het ecosysteem, wat het resultaat van complexe interacties tussen de biofysische structuren en processen binnen het systeem, en socio-economische processen die de vraag voor ecosysteemdiensten definiëren. Het Ecosysteemdiensten Model dat werd ontwikkeld in SUMES is een kwantitatief model dat de belangrijkste structuren en processen voor het voorzien van ecosysteemdiensten op de Belgisch Continentale Shelf (BCS) vertegenwoordigd, en de socio-economische vraag naar ecosysteemdiensten bevat.
Het model laat toe om de impact van menselijke activiteiten op 11 mariene ecosysteemdiensten te kwantificeren: 5 bevoorradende diensten (visserij, mosselkweek, windenergie, zandvoorziening, ruimtevoorziening), 3 regulerende diensten (koolstofbehoud, nutriëntenregulering, habitatonderhoud) en 3 culturele diensten (recreationele visserij, esthetiek, observatie van fauna en flora). Deze ecosysteemdiensten werden gekozen op basis van de beschikbare literatuur, en de kennis en perceptie van stakeholders over het mariene systeem. Momenteel worden ecosysteemdiensten die beperkt zijn tot de kustzone niet meegenomen in het model.
Het model combineert vergelijkingen die afgeleid zijn van bestaande modellen en literatuur, met ontwikkelde vergelijkingen op basis van bijvoorbeeld statistiek en voedselwebmodellering. Resultaten worden voorgesteld in biofysische en, wanneer relevant, economische termen. Het model kan gebruikt worden om ontwikkelingsscenario's te evalueren en de ontwikkeling van een multifunctioneel ontwerp te ondersteunen.
Het model werd toegepast op beide case studies. De grootste impact van het offshore windmolenpark op ecosysteemdiensten komt er via de introductie van een nieuw benthisch habitat (funderingen van de turbines en bijbehorende componenten), veranderingen in hydrodynamische stromingen en de exclusie van andere socio-economische activiteiten. Deze initiële effecten leiden op hun beurt tot veranderingen in de benthische en pelagische componenten van het mariene ecosysteem via productie van biomassa, organische verrijking en verfijning van het sediment, wat uiteindelijk resulteert in een impact op de nutriënten- en koolstofcyclus alsook het voedselweb. Daarbovenop kunnen de componenten die boven het water uitkomen ook leiden tot veranderingen in het ecosysteem en de socio-economische voordelen door botsingen met vogels en het verstoren van het zicht.
Volgens het model zijn alle ecosysteemdiensten, behalve aquacultuur productie, beïnvloed in bepaalde mate door de introductie van een offshore windmolenpark. De mosselkwekerij in de multi-use case veroorzaken een toegevoegde impact door de introductie van touwen die snel gekoloniseerd worden door grote biomassa's aan filtervoeders, en door de oogst van diezelfde biomassa. Dit resulteert in een directe impact op de ecosysteemdiensten via veranderingen in de nutriënten- en koolstofcyclus, het verwijderen van biomassa uit het systeem en het veranderen van de voedselwebstructuur. Het multifunctioneel gebruik van de ruimte heeft daarnaast ook een indirecte impact op ecosysteemdiensten door interacties, zoals competitie tussen mossels in de kwekerij en mossels op de turbines waardoor die laatste een lagere productiviteit kennen, en de impact op de nutriëntencyclus ook lager ligt dan wanneer er geen kwekerij aanwezig is.
Oorzaak-gevolg trajecten voor menselijke activiteiten gerelateerd aan veranderingen in de structuur en het functioneren van ecosystemen, voor offshore windenergieproductie en mosselkwekerij