Representación de patrones de distribución de vegetación en sistemas áridos y semiáridos utilizando simulación Monte Carlo.

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

Mar del Plata, Buenos Aires

Taller; 8º Taller Regional de Física Estadística y sus Aplicaciones a la Materia Condensada; 2010

Universidad CAECE

En sistemas áridos o semiáridos, con precipitaciones recibidas inferiores al potencial de evapotranspiración, la vegetación adquiere diferentes patrones, franjas, laberintos, clusters cuasi esféricos, etc. Estudios recientes sobre las dimensiones promedio de los individuos, árboles, arbustos, hierbas etc., muestran que son de mediana o baja estatura, y sus extensas raíces están ubicadas a baja profundidad, generalmente a menos de 1m. Los modelos que explican esta auto-organización concuerdan en que existen dos tipos de interacción: cooperativo a corto alcance y competitivo a largo alcance. La zona de cooperación está dada por la copa del árbol, debido a que la sombra proyectada disminuiría la evapotranspiración, siendo además una zona del terreno menos hostil para el germinado de las semillas. La zona competitiva se debe a las raíces. Estas suelen ser de hasta un orden de magnitud mayor que las dimensiones de la copa y son las encargadas de traer el escaso recurso, agua en estos casos, hacia el individuo. En el marco de la teoría de la información, la maximización de la entropía de Shannon para estos sistemas permite hacer una analogía con la termodinámica y la mecánica estadística. En este contexto, proponemos una función potencial que puede representar la cooperación y la competencia de las especies que habitan en los sistemas áridos y semiáridos. Postulando además que estos individuos se organizan para optimizar los recursos disponibles, y que realizan todas sus funciones metabólicas minimizando los recursos usados, hemos realizado simulaciones Monte Carlo con un interesante acuerdo con los patrones ecológicos observados.