Modelo de ecosistema
Un modelo de ecosistema es una representación abstracta , generalmente matemática , de un sistema ecológico (que varía en escala desde una población individual hasta una comunidad ecológica o incluso un bioma completo ), que se estudia para comprender mejor el sistema real. [2]
Utilizando datos recopilados en el campo, se derivan las relaciones ecológicas, como la relación entre la luz solar y la disponibilidad de agua y la tasa de fotosíntesis , o entre las poblaciones de depredadores y presas , y estas se combinan para formar un ecosistema.modelos. A continuación, se estudian estos sistemas modelo para realizar predicciones sobre la dinámica del sistema real. A menudo, el estudio de inexactitudes en el modelo (en comparación con las observaciones empíricas) conducirá a la generación de hipótesis sobre posibles relaciones ecológicas que aún no se conocen o no se comprenden bien. Los modelos permiten a los investigadores simular experimentos a gran escala que serían demasiado costosos o poco éticos para realizar en un ecosistema real. También permiten la simulación de procesos ecológicos durante períodos de tiempo muy largos (es decir, la simulación de un proceso que en realidad lleva siglos, se puede hacer en cuestión de minutos en un modelo informático). [3]
Los modelos de ecosistemas tienen aplicaciones en una amplia variedad de disciplinas, como la gestión de recursos naturales , [4] ecotoxicología y salud ambiental , [5] [6] agricultura , [7] y conservación de la vida silvestre . [8] El modelado ecológico incluso se ha aplicado a la arqueología con diversos grados de éxito, por ejemplo, combinándose con modelos arqueológicos para explicar la diversidad y movilidad de las herramientas de piedra. [9]
Hay dos tipos principales de modelos ecológicos, que generalmente se aplican a diferentes tipos de problemas: (1) modelos analíticos y (2) modelos de simulación / computacionales . Los modelos analíticos son típicamente sistemas relativamente simples (a menudo lineales), que pueden describirse con precisión mediante un conjunto de ecuaciones matemáticas cuyo comportamiento es bien conocido. Los modelos de simulación, por otro lado, utilizan técnicas numéricas para resolver problemas para los cuales las soluciones analíticas son imprácticas o imposibles. Los modelos de simulación tienden a ser más utilizados y generalmente se consideran más ecológicamente realistas, mientras que los modelos analíticos se valoran por su elegancia matemática y poder explicativo. [10] [11] [12] Ecopathes un potente sistema de software que utiliza métodos computacionales y de simulación para modelar ecosistemas marinos . Es ampliamente utilizado por científicos marinos y pesqueros como una herramienta para modelar y visualizar las complejas relaciones que existen en los ecosistemas marinos del mundo real. [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19]
El proceso de diseño del modelo comienza con una especificación del problema a resolver y los objetivos del modelo. [21]
Los sistemas ecológicos están compuestos por una enorme cantidad de factores bióticos y abióticos que interactúan entre sí de formas que a menudo son impredecibles o tan complejas que resultan imposibles de incorporar a un modelo computable. Debido a esta complejidad , los modelos de ecosistemas generalmente simplifican los sistemas que están estudiando a un número limitado de componentes que se comprenden bien y se consideran relevantes para el problema que el modelo pretende resolver. [22] [23]
