Simulación de la Formación de Canales de Mareas por medio de Autómatas Celulares y Fractales

DARÍO MINKOFF; FÉLIX FERRAMOLA; CLAUDIO DELRIEUX; MAURICIO ESCAPA; GERARDO PERILLO

Neuquén, Argentina

Workshop; VI Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación; 2004

Universidad Nacional del Comahue

El objetivo de este trabajo es estudiar y simular la interacción entre los agentes biológicos responsables de modificar el paisaje de las marismas e influir en la formación de canales de marea, en particular el cangrejo Chasmagnathus granulatus y la planta Sarcocornia perennis. La interacción entre la planta y el cangrejo se basa en leyes simples, pero cuyo resultado es un complejo mecanismo biológico que desemboca en un proceso erosivo sobre la marisma y favorece la formación de canales de marea (Escapa et. al. 2003). Estos tipos de problemas basados en leyes simples han sido modelados con buena precisión por modelos de Autómatas Celulares (Dunkerley 1997, Matsinos y Troumbis 2002, Aassine y El Jai 2002, Bandini y Pavesi, 2002 ). En particular se desea recrear las leyes observadas y medidas, para obtener una forma automática de reproducir las perturbaciones biológicas en el terreno y estudiar su efecto en la generación de canales de marea en base al estudio de un modelo digital de terreno resultante. Una simulación exitosa permitiría, entre otras cosas, predecir la formación de canales en lugares en donde seria peligroso o problemático (cercanía de rutas o poblaciones). Para la simulación presentada en este trabajo se propone un modelo que simule el comportamiento de los mencionados agentes en base a la aplicación de factores puramente biológicos. Para esto se ha dividido el problema en tres tópicos bien diferenciados. El primero es reproducir el paisaje que genera la dinámica de la planta en la marisma junto con el efecto bioturbador de los cangrejos. Para esto se propone un modelo de autómatas celulares. Las leyes de crecimiento aplicadas son deducidas a partir mediciones hechas en el campo. La segunda parte es la generación de un modelo digital del terreno (MDT) sin las perturbaciones características del problema atacado. Para esto se utiliza un modelo fractal basado en el algoritmo del desplazamiento del punto medio con sumas aleatorias en dos dimensiones adaptado a la topografía típica de las marismas. Luego la topografía final es una combinación lineal de los resultados de la primera y segunda parte del problema. Por ultimo se realiza un análisis de la evolución de los canales de marea en un terreno neutral en contraste con el terreno modificado por factores biológicos. Se analiza la topografía para establecer como es la circulación del agua que queda atrapada luego que la marea se retira o cuando llueve.