Ecosistema wikipedia

ResumenLa ecología aplicada ha abordado tradicionalmente los problemas de gestión a través de una lente simplificada y monoespecífica. Los repetidos fracasos de la gestión monoespecífica nos han llevado a un nuevo paradigma: la gestión a nivel de ecosistema. La gestión de los ecosistemas implica un complejo conjunto de organismos, procesos y disciplinas científicas que interactúan entre sí. Por ello, para entender y gestionar los ecosistemas es fundamental tener en cuenta las interacciones, los circuitos de retroalimentación y las dependencias entre sus componentes. En este artículo se ofrece una visión general de los principales tipos de modelos de ecosistemas y sus usos, y se discuten los retos relacionados con la modelización de sistemas ecológicos complejos. Los enfoques de modelización existentes suelen tratar de realizar una o varias de las siguientes tareas: describir y desentrañar los componentes y las interacciones de los ecosistemas; hacer predicciones sobre los estados futuros de los ecosistemas; y fundamentar la toma de decisiones comparando estrategias alternativas e identificando incertidumbres importantes. La modelización de los ecosistemas es un reto, sobre todo cuando se equilibra el deseo de representar muchos componentes de un ecosistema con las limitaciones de los datos disponibles y el objetivo de la modelización. Por lo tanto, considerar explícitamente las diferentes formas de incertidumbre es una preocupación primordial. Aportamos algunas estrategias recomendadas (como los modelos de conjunto de ecosistemas y los enfoques multimodelos) para ayudar a la consideración explícita de la incertidumbre y, al mismo tiempo, afrontar los retos de la modelización de los ecosistemas.

Modelos de distribución de especies

Un modelo de ecosistema es una representación abstracta, por lo general matemática, de un sistema ecológico (que va desde una población individual hasta una comunidad ecológica o incluso un bioma entero), que se estudia para comprender mejor el sistema real[2].

A partir de los datos recogidos sobre el terreno, se derivan relaciones ecológicas -como la relación entre la luz solar y la disponibilidad de agua y la tasa de fotosíntesis, o la que existe entre las poblaciones de depredadores y presas- que se combinan para formar modelos de ecosistemas. A continuación se estudian estos sistemas modelo para hacer predicciones sobre la dinámica del sistema real. A menudo, el estudio de las imprecisiones del modelo (cuando se compara con las observaciones empíricas) conduce 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 de realizar en un ecosistema real. También permiten simular procesos ecológicos a lo largo de periodos de tiempo muy largos (es decir, simular un proceso que lleva siglos en la realidad, puede hacerse en cuestión de minutos en un modelo informático)[3].

Ecología teórica

Los sistemas son complejos, y los enfoques de modelado de sistemas son diferentes en función de los aspectos/capas de los sistemas que se deben modelar. En la ingeniería de sistemas, existen varios procesos de modelado de sistemas bien conocidos, por ejemplo, la norma ISO 15288 (Industrial automation systems and integration- Integration of life-cycle data for process plants including oil and gas production facilities) (ISO 2013) y la fórmula de ingeniería de sistemas de la NASA (2007). En la ISO 15288, hay 25 procesos definidos para realizar un sistema, empezando por una declaración de propósito (objetivo) y un conjunto de requisitos de alto nivel (partes interesadas) que terminan en la operación y el mantenimiento del sistema (Ruijven 2012). Mientras tanto, la NASA crea la fórmula única de ingeniería de sistemas (NASA n.d.) como: SE (Ingeniería de Sistemas) = Vee (el diagrama en forma de V, mostrado en la Fig. 1) + 11 Funciones SE (mostradas en la Fig. 2) + Herramientas.

Fig. 211 Funciones SE en la fórmula única de ingeniería de sistemas de la NASA (NASA n.d.)Imagen a tamaño completoEl desarrollo de la arquitectura es una parte importante de la ingeniería de sistemas porque una arquitectura de sistemas es un modelo conceptual que define la estructura, el comportamiento y las múltiples vistas de un sistema (Jaakkola y Thalheim 2011). Entre una serie de enfoques de desarrollo de arquitectura, el TOGAF (The Open Group Architecture Framework) (The Open Group n.d.-a) y el DoDAF (the Department of Defence Architecture Framework) (Chief Information Officer n.d.) se utilizan popularmente como los estándares para la arquitectura empresarial (Tao et al. 2017).El proceso de ingeniería y realización de sistemas es complejo debido al gran número de partes involucradas y a las muchas interpretaciones diferentes de la ingeniería de sistemas. Para resolver los desafíos, por ejemplo, la falta de interoperabilidad, la fragmentación del ciclo de vida total del sistema y la necesidad de manejar una amplia variedad de tipos de objetos del sistema, una solución sería la disponibilidad de una ontología común (Ruijven 2012). Para aprovechar las ventajas de los métodos y herramientas de gestión de ontologías en la ingeniería de sistemas, se recomienda la ingeniería de sistemas basada en ontologías. Por ejemplo, (Benjamin et al. 2006) presenta el papel de las ontologías para facilitar el modelado de la simulación (mostrado en la Tabla 1).

Ecología

ResumenLa ecología aplicada ha abordado tradicionalmente los problemas de gestión a través de una lente simplificada y monoespecífica. Los repetidos fracasos de la gestión monoespecífica nos han llevado a un nuevo paradigma: la gestión a nivel de ecosistema. La gestión de los ecosistemas implica un complejo conjunto de organismos, procesos y disciplinas científicas que interactúan entre sí. Por ello, para entender y gestionar los ecosistemas es fundamental tener en cuenta las interacciones, los circuitos de retroalimentación y las dependencias entre sus componentes. En este artículo se ofrece una visión general de los principales tipos de modelos de ecosistemas y sus usos, y se discuten los retos relacionados con la modelización de sistemas ecológicos complejos. Los enfoques de modelización existentes suelen tratar de realizar una o varias de las siguientes tareas: describir y desentrañar los componentes y las interacciones de los ecosistemas; hacer predicciones sobre los estados futuros de los ecosistemas; y fundamentar la toma de decisiones comparando estrategias alternativas e identificando incertidumbres importantes. La modelización de los ecosistemas es un reto, sobre todo cuando se equilibra el deseo de representar muchos componentes de un ecosistema con las limitaciones de los datos disponibles y el objetivo de la modelización. Por lo tanto, considerar explícitamente las diferentes formas de incertidumbre es una preocupación primordial. Aportamos algunas estrategias recomendadas (como los modelos de conjunto de ecosistemas y los enfoques multimodelos) para ayudar a la consideración explícita de la incertidumbre y, al mismo tiempo, afrontar los retos de la modelización de los ecosistemas.