Patrones caóticos en ríos con llanura aluvial. El río Paraná en su tramo medio como modelo de estudio

GIRI F.; DEVERCELLI M.

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Workshop; Wokshop Internacional Programa Raíces."La matemática como herramienta para entender la biología. La biología como fuente de problemas matemáticos"; 2015

Instituto de Cálculo (UBA), Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva

Los ríos son considerados sistemas dinámicos cuyas características están en gran medida reguladas temporalmente por las fluctuaciones hidrológicas. A su vez, algunos factores físicos y químicos, y componentes de su biota como el fitoplancton, se encuentran regulados por dichas fluctuaciones que pueden ser medidas mediante el nivel hidrométrico. El presente trabajo es un estudio preliminar del comportamiento del nivel hidrométrico (NH) del río Paraná en su tramo medio. Caracterizar su dinámica nos aportara información relevante para comprender la organización y el comportamiento los componentes del sistema fluvial. Para ello, utilizamos los registros del nivel hidrométrico en Puerto Paraná en el período comprendido entre 1905 y 1973. Los registros fueron diarios y considerados periódicos. El modelo se corrió con 25437 registros. Se utilizó el paquete tseriesChaos version 0.1-13 para el programa estadístico R. Se exploró si el NH sigue un patrón caótico mediante la evaluación del máximo exponente de Lyapunov utilizando diferentes parámetros para concebir el modelo. Es importante destacar que los parámetros seleccionados son fundamentales para definir al comportamiento del sistema. Los resultados revelaron un patrón caótico del nivel hidrométrico en el período estudiado. Esto fue observado mediante los valores positivos del exponente de Lyapunov que en las diferentes etapas del modelo variaron entre 0,1685802 < lamda > 2,3774271 de acuerdo con las condiciones iniciales seleccionadas. A partir de los resultados obtenidos hipotetizamos que componentes del sistema fluvial como el fitoplancton también podrían presentar una dinámica caótica considerando que son organismos de dispersión pasiva sujetos en gran parte a las fluctuaciones del NH y sus variables acopladas.