El modelo se detalla en un nuevo artículo de Suzanne Lenhart, profesora del canciller y profesor de matemática James R. Cox, publicado en Mathematics.
"Los invasores representan una seria amenaza para los hábitats y especies nativas, especialmente en ambientes acuáticos", dijo Lenhart. "Utilizando técnicas de control óptimas en un modelo con características de hidrología realistas, ilustramos cómo ajustar la velocidad de flujo en un río para evitar que una especie invasora se mueva río arriba".
Los modelos matemáticos como el modelo PDE en este estudio, que representa una población invasiva en un río, pueden dar una idea de las nuevas estrategias de gestión. Las estrategias actuales para prevenir la expansión aguas arriba de las especies invasoras incluyen cercas o redes eléctricas en el río, pero estas no son las únicas acciones de gestión que se pueden tomar.
El flujo del río afecta el éxito de supervivencia de las especies en los hábitats. Las tasas de flujo más bajas aumentan la posibilidad de que una especie persista, y las tasas de flujo más altas inhiben el éxito al limitar el rango y la posibilidad de supervivencia de la especie. Este estudio investiga cómo las tasas de descarga de agua, controladas por mecanismos de liberación de agua como las represas, pueden forzar a las poblaciones invasoras río abajo mientras minimizan el costo del manejo.
"Con nuestro modelo, mostramos cuán lejos se mueve la población invasiva río arriba sin control, control constante y control óptimo de la descarga de agua", dijo Lenhart. "Como era de esperar, las poblaciones sin control pueden avanzar más río arriba y podemos manipular los niveles de control para encontrar el caudal deseado".
"En el futuro, esperamos aplicar estos resultados con nuevos datos a una especie invasiva particular como la carpa asiática", dijo Lenhart.
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