Modelagem matemática para descrever a recuperação de áreas degradadas na Amazônia
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Data
2022-02-21
Autores
Orientador
Santos, Fernando Luiz Pio dos 
Coorientador
Pós-graduação
Biometria - IBB
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
A Amazônia brasileira tem aproximadamente 5,5 milhões de km2 de floresta e vem sendo desmatada por inumeras razões, como aumento da área de pastagens, agricultura, exploração de madeira, construção de usinas hidrelétricas, dentre outras. O desmatamento afeta diretamente o microclima local, continental e o convívio das espécies ecológicas, colocando várias espécies em sérios riscos de extinção. Diante disso, faz-se necessário propor estratégias de recuperação às áreas degradadas. O objetivo deste estudo é propor dois modelos matemáticos sendo um para descrever a recuperação da área desmatada e outro para mostrar a influência da vegetação no microclima local. Os modelos matemáticos são descritos por sistemas não-lineares de Equações Diferenciais Parciais (EDP). Os sistemas consideram fenômenos de dispersão populacional, dinâmicas vitais do tipo Verhulst e competições inter e intraespecíficas, descritas pela clássica modelagem do tipo Lotka-Volterra (não-linear), combinado às EDP de difusão-advecção. Os resultados numéricos, obtidos via discretização dos sistemas pela técnica de diferenças finitas, mostraram que as competições inter e intraespecíficas definiram a nova paisagem ecológica local e que o reflorestamento interfere diretamente no comportamento padrão do microclima local, sendo a advecção responsável pela coexistência das espécies, reforçando que florestas tropicais são fundamentais à manutenção da estabilidade climática local.
Resumo (inglês)
The Brazilian Amazon has approximately 5.5 million km2 of forest and has been deforested for many reasons, as increase of pasture area, agriculture, exploitation of wood, construction of hydroelectric power plants, among others. Deforestation directly affects the local, continental microclimate and the coexistence of ecological species, putting several specie at serious risk of extinction.Therefore, makes it necessary to propose recovery strategies to degraded areas. The objective of this study is to propose two mathematical models being a to describe the recovery of the deforested área a and other to show the influence of the vegetation in the local microclimate. Mathematical models are described by non-linear systems of Equations Partial Differentials (EDP). Systems consider phenomena of population dispersion, vital dynamics of the Verhulst type and inter and intra-specific competitions, described by the classic Lotka-Volterra model (nonlinear), combined with diffusion-advection EDP. The numerical results, obtained by discretization of systems by the technique of finite diferences, showed that inter and intra-specific competitions defined the new local ecological landscape and that reforestation directly interferes in the default behavior of the local microclimate, being the advecção responsible for the coexistence of the species, reinforcing that tropical forests are key to maintaining climate stability.
Descrição
Idioma
Português