Simulación de ecosistemas.

La importancia

La simulación de ecosistemas y modelaciones ecológicas son campos que están creciendo, teniendo diferentes aplicaciónes entre la ecología teórica, las matemáticas y la computación, las simulaciones de ecosistemas tienen como objetivo de modelar la dinámica de los ecosistemas principales con el fin de sintetizar la comprensión de estos sistemas, para poder permitir predicciones de como va a cambiar su comportamiento en un futuro.

Arbol de la vida generado por simulación de EcoSim

Debido a que los ecosistemas naturales son muy complejos, por ejemplo en cuanto a el número de especies de un cierto animal o interacciones ecológicas, los modelos de ecosistemas suelen simplificar los sistemas con un número limitado de componentes, permitiendo el desarrollo de simulaciones por computadora de estos ecosistemas.

Uno de los principales intereses de las simulaciones de ecosistemas es que ofrecen una visión global de la evolución de un sistema, lo cual es difícil de observar en la naturaleza, sin embargo, el alcance de las simulaciones de ecosistemas siempre ha sido limitado por las posibilidades de cálculo, hoy en dia es posible hacer simulaciones mucho más complejas.

En el área de simulación de ecosistemas, proporciona un enfoque a las características y el comportamiento de organismos individuales, se trata de modelar individuos como entidades singulares y discretos, por lo que los organismos con diferentes características ya sea la edad, sexuales y su papel en el ecosistema y las propiedades de este representan los individuos, para observar un mecanismo evolutivo, aunque muchas veces estos son muy simples o limitaciones como que los individuos no se mueven o limitados en número.

Existen modelos como Polyworld que han propuesto agentes complejos y modelos de comportamiento usando redes neuronales artificiales y sistemas de reglas aprendidas para desarrollar modelos de comportamiento de agentes durante su vida y por un proceso evolutivo, este tipo de sistemas han dado lugar a varias conlusiones interesantes sobre la complejidad y la estructura de la red del sistema, sin embargo son costosos computacionalmente y solo permiten ejecuciones de poblaciones pequeñas.


¿Qué tipo de simulaciones se pueden desarrollar?

Con este tipo de simulaciones se pueden estudiar tópicos como:

• Comportamiento global como un proceso caótico.
• Patrones de especies
• Mecanismos de especies
• Predicción de especies en extinción
• Distribuciones de población
• Corelaciones entre la diversidad genética y el estado físico.
• Entre otros.

Las herramientas

Existen herramientas que podemos utilizar nosotros como desarrolladores de software para implementar simulaciones de ecosistemas, solo para mencionar algunos:

• EcoSim: An ecosystem simulation
• Unicamp: Computer Minimodels
• Pylifes: ecosystem simulation in Python
• Ecology simulation: Open simulation