ecosistemas con recursos limitados. modelo de interacción y Simulación numérica

ARIEL G. MEYRA; GUILLERMO J. ZARRAGOICOECHEA; VICTOR A. KUZ

Trelew

Jornada; II Jornadas Patagónicas de Biología, I Jornadas Patagónicas de Cs. Ambientales, IV Jornadas Estudiantiles de Cs. Bilógicas; 2011

Facultad de Cs. Naturales de la UNPSJB

p { margin-bottom: 0.08in; } En ecosistemas con escasos recursos (agua y nutrientes), la vegetación se agrupa formando diferentes patrones: franjas, laberintos, agregados cuasi circulares, etc. Los modelos que explican esta auto-organización concuerdan en que existen dos tipos de interacción entre los individuos (plantas): cooperativo a corto alcance y competitivo a largo alcance. La zona de cooperación está determinada por la parte aérea de la planta, debido a que la sombra proyectada disminuiría la evapotranspiración, siendo además una zona del terreno menos hostil para el germinado de las semillas. Las raíces, en su función de captar los recursos necesarios para la subsistencia, definen la zona competitiva. En este contexto, proponemos una función potencial de interacción que puede representar la cooperación y la competencia de las especies que habitan en los sistemas áridos y semiáridos, con el objeto de estudiar y caracterizar el comportamiento de estos ecosistemas. Con este modelo de interacción, en el marco de la teoría de la información, se construye una distribución de probabilidades que caracteriza los posibles estados del ecosistema, maximizando la entropía de Shannon. Postulando que los individuos se organizan para optimizar los recursos disponibles, y que realizan todas sus funciones metabólicas minimizando el balance de recursos, hemos realizado simulaciones numéricas con la técnica de Monte Carlo sobre un sistema abierto. Que el sistema sea abierto significa que en el curso de la simulación el número de individuos puede variar (nacimiento y muerte) en función de la entrada de recursos al ecosistema. Los resultados obtenidos muestran, cualitativamente, una excelente descripción de diferentes formaciones de patrones de vegetación en ecosistemas con recursos limitados. El modelo muestra cambios abruptos en la densidad de individuos para un determinado rango de los recursos externos (precipitaciones medias), como anuncio de una inminente crisis de desertificación. El presente modelo de ecosistema, aunque simple en sus fundamentos, muestra como la asociación de individuos, en su lucha por la subsistencia, puede generar estructuras complejas en la vegetación, y permitiría estimar las condiciones que determinan una alerta temprana del sistema antes de la desertificación. Presentación oral