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Jueves, 12 mayo 2016
Matemáticas

Buscan un modelo matemático para predecir mareas rojas

Un equipo multidisciplinario que agrupa a ecólogos, biólogos marinos y matemáticos, entre otros expertos, se formó hace unos meses con el objetivo de desarrollar un modelo matemático que permita entender la dinámica de los episodios de marea roja, provocada por una gran proliferación de algas, como sucede en la actualidad en el sur de Chile, y disponer de una herramienta computacional para predecir la evolución de tales eventos.

 

La iniciativa es integrada por investigadores del Centro de Biotecnología y Bioingeniería (CeBiB) y del Centro de Modelamiento Matemático de la Universidad de Chile, junto a científicos del centro i-Mar de la U. de Los Lagos y del Instituto de Fomento Pesquero en Puerto Montt.

 

El equipo abordará una de las interrogantes más difíciles en torno a las floraciones algales nocivas: ¿es posible prever su surgimiento? Alejandro Buschmann, investigador titular del CeBiB y del centro i-Mar de la U. de Los Lagos, señaló que, si bien es tan complejo de predecir como el clima, es posible. "Se requiere un sistema de boyas oceanográficas con el fin de monitorear el ambiente marino y detectar los cambios en la temperatura, la luz, las corrientes y los nutrientes en el agua. Utilizando modelos matemáticos podría analizarse la posibilidad de predecir estos fenómenos y probarlos en el tiempo. Ahora, esto requiere inversión y luego fondos para mantener esta red operativa”, señaló el académico.

 

El desarrollo de este potencial modelo es descrito por Carlos Conca, Premio Nacional de Ciencias, investigador del CeBiB y del Centro de Modelamiento Matemático, como un desafío mayor, ya que "como primera precaución sobre el tema, debemos tener claro que esta es una investigación que acaba de comenzar y que aborda un fenómeno sumamente complejo, involucrando muchas variables físicas y biológicas. En particular, es un desafío mayor, no sólo predecir un episodio de floración, sino también su evolución”.

 

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Conca coincide con Buschmann respecto de que estamos enfrentados a un problema con un grado de complejidad similar a la predicción meteorológica. “Hace 40 años, esta última era casi imposible. Hoy, gracias a modelos matemáticos, su implementación computacional y la enorme masa de observaciones y datos disponibles, las predicciones son confiables a escala de horas. Esto fue posible no sólo gracias al trabajo matemático realizado en los modelos y su aplicación informática, sino también al desarrollo de redes de adquisición de observaciones: satélites, estaciones meteorológicas, etc.”

 

Los datos –entendidos como mediciones u observaciones- son un componente esencial de un potencial modelo, afirmaron los investigadores. Daniel Varela, ecólogo, director del centro i-Mar e investigador de CeBiB, señaló que el registro de datos se ha realizado en otras partes del mundo, aunque con distinto grado de éxito. "En Estados Unidos, por ejemplo, en la costa atlántica, desarrollaron uno bastante bueno y cercano a la realidad, y con él lograron estrategias predictivas", explicó.

 

Los florecimientos algales nocivos son fenómenos recurrentes: han ocurrido cada cierto número de años y se ha visto que se han ido desplazando desde la zona austral llegando a la costa de la Región de Los Lagos. “Como esta zona es más habitada, el impacto del fenómeno ha sido mucho más fuerte”, señaló Buschmann.

 

“Además de ver cómo enfrentar la contingencia del momento, es claro que el país debe invertir en un sistema de prevención mirando hacia el futuro: es urgente invertir en un estudio del estado de nitrificación de las cuencas que cruzan nuestras zonas urbanas, ganaderas y agrícolas”, agregó Buschmann. Con ello -indica- podríamos saber cuál es el estado actual de la calidad de aguas en zonas costeras del sur de Chile. “Hoy no tenemos esta información y me parece muy necesario que sea abordada. Creo que debemos evidenciar cómo las actividades humanas están afectando nuestros ecosistemas acuáticos y marinos”, dijo.

 

Por otra parte, agregó, debemos comprender cómo ciertos fenómenos asociados al cambio climático (cambios en los regímenes de temperatura y luz) y de acidificación pueden también comprometer la calidad de nuestras aguas y el impacto potencial que tendrá sobre las actividades pesqueras y acuícolas.

 

Sin las observaciones que generen datos constantes, afirmó Carlos Conca, los modelos matemáticos son sólo juguetes de niños. “Estos modelos sólo adquieren una real capacidad de predicción cuando son alimentados con una masa, cualitativa y cuantitativamente sustancial de datos”, afirmaron Marc Dambrine y Bénédicte Puig, matemáticos franceses que están en el equipo trabajando en el proyecto.

 

Con el caso de la marea roja, explicó Conca, es muy importante conocer los parámetros relacionados con el mar (temperatura, salinidad, luz, concentración de oxígeno, velocidad del viento, entre otros) y los parámetros biológicos asociados con la concentración de nutrientes, de células formadoras de gametos, entre otros. “En estos momentos sólo disponemos de datos parciales, además, provenientes del extranjero, de una variedad de catanella que florece en el Golfo de Maine, Nueva Inglaterra (EEUU)”, señaló el matemático.

 

Conca enfatizó en que “sin el desarrollo de redes de monitoreo y de adquisición de datos, este trabajo puede permanecer en el ámbito académico: habrá artículos e informes, tesis, pero no será de utilidad directa a corto plazo para la sociedad. Este planteamiento es un requerimiento que se dirige a quienes toman decisiones”, concluyó. (Fuente: UCHILE/DICYT)

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