Límites seguros y justos del sistema Terrestre

Año 2023, volumen 619, número 7968. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Naturaleza . ISSN: 0028-0836,1476-4687. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 177. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: La estabilidad y resiliencia del sistema Terrestre y el bienestar humano están inseparablemente vinculados1-3, pero sus interdependencias generalmente no se reconocen lo suficiente; en consecuencia, a menudo se tratan de manera independiente4,5. Aquí, utilizamos modelos y evaluación de la literatura para cuantificar límites seguros y justos del sistema terrestre (ESB) para el clima, la biosfera, los ciclos del agua y los nutrientes y los aerosoles a escalas globales y subglobales. Proponemos ESB para mantener la resiliencia y estabilidad del sistema Terrestre (ESB seguros) y minimizar la exposición a daños significativos para los humanos por el cambio del sistema Terrestre (una condición necesaria pero no suficiente para la justicia)4. Cuanto más estrictos sean los límites seguros o justos, más segura y justa será la EEB integrada. Nuestros hallazgos muestran que las consideraciones de justicia limitan las ESB integradas más que las consideraciones de seguridad para la carga de aerosoles climáticos y atmosféricos. Ya se han superado siete de las ocho BSE seguras y justas cuantificadas a nivel mundial y al menos dos BSE seguras y justas regionales en más de la mitad de la superficie terrestre mundial. Proponemos que nuestra evaluación proporcione una base cuantitativa para salvaguardar los bienes comunes globales para todas las personas ahora y en el futuro.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Implicaciones Económicas de las Políticas de Cambio Climático,Transiciones de Sostenibilidad y Resiliencia en los Sistemas Socioecológicos

Advertencia de un próximo colapso de la circulación meridional de vuelco del Atlántico

Año 2023, volumen 14, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Comunicaciones de la naturaleza . ISSN: 2041-1723. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 39. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Resumen La circulación meridional de vuelco del Atlántico (AMOC) es un elemento de inflexión importante en el sistema climático y un colapso futuro tendría graves impactos en el clima de la región del Atlántico Norte. En los últimos años se ha informado de un debilitamiento de la circulación, pero las evaluaciones del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático( IPCC), basadas en las simulaciones del modelo del Proyecto de Intercomparación del Modelo Climático (CMIP) sugieren que es poco probable un colapso total en el siglo XXI. Sin embargo, inclinarse a un estado no deseado en el clima es una preocupación creciente con el aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero. Las predicciones basadas en observaciones se basan en la detección de señales de alerta temprana, principalmente un aumento en la varianza (pérdida de resiliencia) y una mayor autocorrelación (desaceleración crítica), que se informaron recientemente para el AMOC. Aquí proporcionamos significancia estadística y estimadores basados en datos para el momento de la propina. Estimamos que se producirá un colapso de la AMOC alrededor de mediados de siglo en el escenario actual de emisiones futuras.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Investigación sobre Cambio Climático y Variabilidad,Emisiones e Impactos Globales de Metano

Resiliencia global de la vegetación vinculada a la disponibilidad y variabilidad del agua

Año 2023, volumen 14, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Comunicaciones de la naturaleza . ISSN: 2041-1723. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 26

Resumen: Cuantificar la resiliencia de los ecosistemas con vegetación es clave para limitar los impactos globales actuales y futuros del cambio climático antropogénico. Aquí aplicamos métricas de resiliencia tanto empíricas como teóricas a datos de vegetación detectados a distancia para examinar el papel de la disponibilidad y variabilidad del agua en el control de la resiliencia de la vegetación a escala global. Encontramos una relación global concisa en la que la resiliencia de la vegetación es mayor en regiones con mayor disponibilidad de agua. También revelamos que la resiliencia es menor en regiones con una variabilidad interanual de la precipitación más pronunciada, pero encontramos relaciones menos concisas entre la resiliencia de la vegetación y la variabilidad intraanual de la precipitación. Por lo tanto, nuestros resultados implican que la resiliencia de la vegetación responde de manera diferente a los déficits hídricos en diferentes escalas de tiempo. En vista de los aumentos proyectados en la variabilidad de las precipitaciones, nuestros hallazgos resaltan el riesgo de degradación del ecosistema bajo el cambio climático en curso.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso de la Tierra,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de los Ecosistemas

Colapso temprano de los ecosistemas antropocénicos impulsado por múltiples impulsores más rápidos y ruidosos

Año 2023, volumen 6, número 11. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Sostenibilidad de la naturaleza . ISSN: 2398-9629. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 20

Resumen: Una preocupación importante para los ecosistemas del mundo es la posibilidad de colapso, donde los paisajes y las sociedades que sustentan cambian abruptamente. La aceleración de los niveles de estrés, el aumento de la frecuencia de eventos extremos y el fortalecimiento de las conexiones entre sistemas sugieren que los enfoques de modelado convencionales basados en cambios incrementales en un solo estrés pueden proporcionar estimaciones deficientes del impacto del clima y las actividades humanas en los ecosistemas. Llevamos a cabo experimentos en cuatro modelos que simulan cambios abruptos en la pesquería de la laguna Chilika, la comunidad de la Isla de Pascua, la muerte regresiva del bosque y la calidad del agua del lago, representando ecosistemas con una variedad de interacciones antropogénicas. Los colapsos ocurren antes bajo niveles crecientes de estrés primario, pero los esfuerzos adicionales y/o la inclusión de ruido en los cuatro modelos acercan los colapsos sustancialmente a los actuales en ~38-81%. Discutimos las implicaciones para futuras investigaciones y la necesidad de que la humanidad esté atenta a las señales de que los ecosistemas se están degradando aún más rápidamente de lo que se pensaba anteriormente. Los modelos actuales, basados en cambios incrementales en un solo estrés, tienen una capacidad limitada para anticipar cambios abruptos en los ecosistemas debido al clima y las actividades humanas. Los experimentos en cuatro modelos que simulan ecosistemas con una variedad de interacciones antropogénicas muestran cuánto antes pueden ocurrir cambios abruptos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad,Transición Energética Global y Agotamiento de Combustibles Fósiles

Teleconexiones entre elementos basculantes en el sistema Terrestre

Año 2023, volumen 13, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Naturaleza cambio climático . ISSN: 1758-678X,1758-6798. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 19. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Resumen Los elementos de inflexión son componentes del sistema Terrestre que pueden cambiar abrupta e irreversiblemente de un estado a otro en umbrales específicos. No se comprende bien hasta qué punto la inclinación de un sistema puede influir en otras regiones o elementos de inclinación. Aquí, proponemos un enfoque de red climática para analizar los impactos globales de un elemento de inflexión prominente, el Área de la Selva Amazónica (ARA). Encontramos que el ARA exhibe fuertes correlaciones con regiones como la Meseta Tibetana (PT) y la capa de hielo de la Antártida Occidental. Los modelos muestran que la ruta de propagación de teleconexión identificada entre el ARA y el TP es robusta bajo el cambio climático. Además, detectamos que la extensión de la capa de nieve TP ha ido perdiendo estabilidad desde 2008. Descubrimos además que varios extremos climáticos entre el ARA y el TP están sincronizados bajo el cambio climático. Nuestro marco destaca que los elementos de inflexión pueden vincularse y también la previsibilidad potencial de la dinámica de inflexión en cascada.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Investigación sobre Cambio Climático y Variabilidad,Impacto Ecológico de Especies Invasoras en Islas

Homogeneización y diferenciación biótica como cambio direccional en la diversidad beta: sintetizando relaciones conductor–respuesta para desarrollar modelos conceptuales en todos los ecosistemas

Año 2023, volumen 98, número 4. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Revisiones biológicas/Revisiones biológicas de la Sociedad Filosófica de Cambridge. ISSN: 0006-3231,1464-7931,1469-185X. Organización: Wiley
Número de veces que ha sido citado: 15. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida bajo el agua

Resumen: La homogeneización biótica se define como la disminución de la disimilitud entre los conjuntos ecológicos muestreados dentro de un área espacial determinada a lo largo del tiempo. La diferenciación biótica, a su vez, se define como el aumento de la disimilitud con el tiempo. En general, los cambios en las diferencias espaciales entre los ensamblajes (denominados 'diversidad beta') son una característica cada vez más reconocida de un cambio más amplio de la biodiversidad en el Antropoceno. La evidencia empírica de homogeneización y diferenciación biótica permanece dispersa en diferentes ecosistemas. La mayoría de los metanálisis cuantifican la prevalencia y la dirección del cambio en la diversidad beta, en lugar de intentar identificar los impulsores ecológicos subyacentes de dichos cambios. Al conceptualizar los mecanismos que contribuyen a disminuir o aumentar la disimilitud en la composición de los conjuntos ecológicos en todo el espacio, los administradores ambientales y los profesionales de la conservación pueden tomar decisiones informadas sobre qué intervenciones pueden ser necesarias para mantener la biodiversidad y pueden predecir los posibles resultados de futuras perturbaciones en la biodiversidad. Revisamos y sintetizamos sistemáticamente la evidencia empírica publicada sobre los impulsores ecológicos de la homogeneización y diferenciación biótica en los reinos terrestre, marino y de agua dulce para derivar modelos conceptuales que expliquen los cambios en la diversidad beta espacial. Perseguimos cinco temas clave en nuestra revisión: (i) cambio ambiental temporal; (ii) régimen de perturbaciones; (iii) alteración de la conectividad y redistribución de especies; (iv) cambio de hábitat; y (v) interacciones bióticas y tróficas. Nuestro primer modelo conceptual destaca cómo la homogeneización y diferenciación biótica puede ocurrir en función de cambios en la diversidad local (alfa) o regional (gamma), independientemente de las invasiones de especies y las pérdidas debidas a cambios en la ocurrencia de especies entre conjuntos. En segundo lugar, la dirección y magnitud del cambio en la diversidad beta depende de la interacción entre la variación espacial (irregularidad) y la variación temporal (sincronicidad) de los eventos de perturbación. En tercer lugar, en el contexto de la conectividad y la redistribución de especies, se producen resultados divergentes de diversidad beta ya que diferentes especies tienen diferentes características de dispersión, y la magnitud del cambio de diversidad beta asociado con las invasiones de especies también depende en gran medida de la diversidad alfa y gamma antes de la invasión de especies. En cuarto lugar, la diversidad beta está vinculada positivamente con la variabilidad ambiental espacial, de modo que la homogeneización y diferenciación bióticas ocurren cuando la heterogeneidad ambiental disminuye o aumenta, respectivamente. En quinto lugar, las interacciones de las especies pueden influir en la diversidad beta a través de la modificación del hábitat, las enfermedades, el consumo (dinámica trófica), la competencia y la alteración de la productividad del ecosistema. Nuestra síntesis destaca la multitud de mecanismos que hacen que los ensamblajes sean más o menos espacialmente similares en composición (taxonómica, funcional, filogenéticamente) a lo largo del tiempo. Consideramos que los estudios futuros deberían tener como objetivo mejorar nuestra comprensión colectiva de los sistemas ecológicos aclarando los mecanismos subyacentes que impulsan la homogeneización o diferenciación, en lugar de centrarse solo en informar la prevalencia y la dirección del cambio en la diversidad beta, per se.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Diversidad Microbiana Marina y Biogeografía

Desenredar interacciones climáticas y detectar puntos de inflexión mediante redes complejas

Año 2023, Fuente: disertación. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: Español, Número de veces que ha sido citado: 14. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: En una situación de grandes cambios climáticos, el conocimiento de el sistema Tierra se ha convertido, en los últimos años, en una de las tareas más importantes para la comunidad científica. En los últimos diez años, el incremento de la potencia de cálculo de los superordenadores, así como un mejor entendimiento de los procesos físicos subyacentes la dinámica de la Tierra (como por ejemplo la formación de nubes o el intercambio de humedad entre el suelo y el atmósfera) han mejorado grandemente la calidad de los modelos climáticos. Además, un incremento en la cobertura satelital, ha consentido la generación de bases de datos muy detalladas, llamadas "reanalysis data", que dan el estado de las variables más importantes por la dinámica de la Tierra con una alta resolución espaciotemporal por lo menos en los últimos 40 años. La gran cantidad de datos ha sido utilizada por la comunidad científica de los climatólogos para investigar la naturaleza de los procesos de el sistema Tierra. El incremento de esas base de datos motiva el desarrollo de un nuevo análisis. En particular, dado que en primera aproximación el comportamiento climatológico de la atmósfera puede ser descrito por modelos lineales relativamente simples, el análisis no lineal ha sido muy subestimado hasta ahora. De todas maneras, muchos procesos climáticos de hecho tienen una fuerte componente no lineal. Un ejemplo emblemático es El Niño Southern Oscillation, un sistema donde el acoplamiento entre el océano y la atmósfera puede ser representado en primera aproximación como un oscilador con retroalimentación retrasada. Otro fenómeno de el sistema climático en lo cual las no linealidades juegan un papel es, sin duda alguna, la corriente a en chorro barotrópico, que está mantenida por los esfuerzos no lineales producidos por sus mismos "remolinos". De esta forma, se establece un sistema de retroalimentaciones positivas y negativas, influyendo la variabilidad sinópica a las altas latitudes. Dado esto, es muy importante estudiar estos fenómenos con herramientas propias de la teoría de los sistemas complejos. En particular, en esta tesis, presentaremos nuevas técnicas de análisis de datos basadas en la teoría de la información y en las redes complejas, que toman en cuenta las características no lineales de los procesos climáticos en análisis, y además aportan un nuevo punto de vista en el campo de la análisis de datos climatológicos. Las redes complejas aparecieron en los últimos años como una técnica potente para investigar una gran variedad de fenómenos donde sea posible identificar un cierto número de componentes entre las cuales se puede establecer una relación. Siendo esto un concepto muy genérico, no es sorprendente que haya sido aplicado con éxito en muchos campos distintos, como la sociología, la biología, etcétera En particular, en esta tesis, nos enfocaremos en la construcción le redes climáticas, o sea redes donde los nodos describen áreas de la Tierra y los enlaces están dados por las relaciones entre ellas. Consideraremos enlaces computados a partir de las similitudes estadísticas de las dinámicas de una variable climatológica (como la temperatura del aire a la superficie) en cada uno de los nodos. Esta es una técnica muy general que, dependiendo de la definición de similitud estadística utilizada, permite investigar distintas características de las variables en análisis. Definiremos la similitud estadística utilizando conceptos propios de la teoría de la información. En un escenario de grandes cambios climáticos globales, la comprensión del sistema terrestre se ha convertido en los últimos años en una tarea impelente de la comunidad científica. En la última década, un mayor rendimiento de las supercomputadoras, así como una mejor comprensión de los procesos físicos subyacentes a la dinámica de la Tierra (como la formación de nubes, el intercambio de humedad entre el suelo y la atmósfera, etc.) mejoraron drásticamente la calidad de los modelos climáticos. Además, una creciente cobertura satelital permitió la generación de bases de datos muy detalladas, llamadas datos de reanálisis, que dan con buena precisión el estado de las variables dinámicas más importantes a alta resolución espacio-temporal durante al menos los últimos 40 años.& # x0D; Esta enorme cantidad de datos está siendo utilizada por la comunidad científica climatológica para investigar la naturaleza de los procesos físicos en curso en el sistema Terrestre. El aumento de tales conjuntos de datos motiva el desarrollo de nuevos análisis. En particular, dado que, en una primera aproximación, el comportamiento climatológico de la atmósfera puede describirse mediante modelos lineales relativamente simples, el análisis de datos no lineales se ha pasado por alto en gran medida hasta ahora.& # x0D; Sin embargo, muchos procesos climáticos relevantes tienen un fuerte componente no lineal. Un ejemplo paradigmático es el llamado El Niño-Oscilación del Sur, un proceso acoplado océano-atmósfera que se puede esbozar en una primera aproximación como un oscilador no lineal con retroalimentación retardada.& # x0D; Otro fenómeno del sistema terrestre en el que las no linealidades juegan un papel importante es sin duda el chorro polar barotrópico, que se mantiene por la tensión no lineal producida por sus propios remolinos. De esta manera se establece un complejo sistema de retroalimentaciones positivas y negativas, influyendo en la dinámica del actor principal en la variabilidad sinóptica en las altas latitudes.& # x0D; Dadas estas consideraciones, es importante estudiar tales fenómenos con herramientas provenientes del campo de los sistemas complejos. En particular, en esta tesis presentamos nuevas técnicas de análisis de datos basadas en la teoría de la información y redes complejas que tienen en cuenta el carácter no lineal de los procesos climáticos examinados, así como dan una nueva perspectiva al análisis de datos climatológicos.& # x0D; Las redes complejas han surgido en los últimos años como una herramienta útil y poderosa para investigar una gran variedad de fenómenos en los que es posible identificar un número discreto de componentes entre los que se pueden establecer relaciones. Siendo este un concepto muy general, no sorprende que haya encontrado una aplicación exitosa en campos muy diferentes, como sociología, biología, epidemias, geofísica, etc.& # x0D; En particular en esta tesis nos centraremos en la construcción de lo que se denominan redes climáticas, es decir, redes en las que los nodos están compuestos por ubicaciones geográficas en la Tierra y los enlaces están dados por relaciones entre ellos. Generalmente consideraremos enlaces calculados a partir de la similitud estadística de la dinámica de una variable climatológica disponible en cada ubicación geográfica, como la temperatura del aire superficial (SAT). Se trata de un enfoque bastante general que, dependiendo de la definición de similitud estadística empleada, permite investigar diferentes características de la variable a examinar. Definiremos la similitud estadística utilizando conceptos que se adoptan de la teoría de la información.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad,Hipótesis Gaia y Ciencia de los Sistemas Terrestres

Diversidad de respuestas como estrategia de sostenibilidad

Año 2023, volumen 6, número 6. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Sostenibilidad de la naturaleza . ISSN: 2398-9629. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 13

Resumen: Los asesores financieros recomiendan una cartera diversa para responder a las fluctuaciones del mercado en todos los sectores. De manera similar, la naturaleza ha desarrollado una cartera diversa de especies para mantener la función del ecosistema en medio de las fluctuaciones ambientales. Sin embargo, en planificación urbana, salud pública, transporte y comunicaciones, producción de alimentos y otros dominios, esta característica a menudo parece ignorada. A medida que entramos en una era de turbulencia sin precedentes a nivel planetario, argumentamos que las respuestas amplias a esta nueva realidad, es decir, la diversidad de respuestas, ya no pueden darse por sentadas y deben diseñarse y gestionarse activamente. Aquí describimos qué es la diversidad de respuestas, cómo se expresa y cómo se puede mejorar y perder. Un repertorio variado de respuestas ayuda a gestionar las fluctuaciones, como en los mercados. Esta Perspectiva argumenta que la sociedad necesita fortalecer la diversidad de opciones para responder a las interrupciones, explorando cómo se expresa esta diversidad de respuesta, cómo se puede construir y perder, y qué podemos hacer para promoverla.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Modelos de Elección Discreta en Economía y Atención Médica,Modelado y Aplicaciones de Dinámica de Sistemas

Uso del aprendizaje automático para anticipar puntos de inflexión y extrapolar a la dinámica posterior a la inflexión de sistemas dinámicos no estacionarios

Año 2023, volumen 33, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos . ISSN: 1054-1500,1089-7682,1527-2443. Organización: Instituto Americano de Física
Número de veces que ha sido citado: 12

Resumen: La capacidad de los modelos de aprendizaje automático (ML) para" extrapolar " a situaciones fuera del rango abarcado por sus datos de entrenamiento es crucial para predecir el comportamiento a largo plazo de sistemas dinámicos no estacionarios (por ejemplo, predicción del cambio climático terrestre), ya que las trayectorias futuras de tales sistemas pueden (quizás después de cruzar un punto de inflexión) explorar regiones del espacio de estados que no se exploraron en mediciones pasadas de series temporales utilizadas como datos de entrenamiento. Investigamos hasta qué punto los métodos ML pueden producir resultados útiles mediante la extrapolación de dichos datos de entrenamiento en la tarea de pronosticar dinámicas no estacionarias, así como las condiciones en las que dichos métodos fallan. En general, descubrimos que ML puede ser sorprendentemente efectivo incluso en situaciones que pueden parecer extremadamente desafiantes, pero (como era de esperar) fallan cuando se requiere "demasiada" extrapolación. Para este último caso, mostramos que potencialmente se pueden obtener buenos resultados combinando el enfoque ML con un modelo convencional inexacto disponible basado en el conocimiento científico.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros,Investigación sobre Cambio Climático y Variabilidad

Inflexión inducida por la velocidad: umbrales, estados de borde y órbitas de conexión

Año 2023, volumen 36, número 6. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista No linealidad . ISSN: 0951-7715,1361-6544. Organización: Publicación de IOP
Número de veces que ha sido citado: 11

Resumen: Resumen La propina inducida por la velocidad (propina R) ocurre cuando la variación temporal de los parámetros de entrada de un sistema dinámico interactúa con las escalas de tiempo del sistema para dar inestabilidades genuinas no autónomas. Tales inestabilidades aparecen a medida que la entrada varía a algunas tasas críticas y, en general, no pueden entenderse en términos de bifurcaciones autónomas en el sistema congelado con una entrada fija en el tiempo. Este artículo desarrolla un marco matemático accesible para la inclinación R en sistemas dinámicos multidimensionales no autónomos con un límite futuro autónomo. Nos enfocamos en la inclinación R a través de la pérdida del seguimiento de los atractores de bases que son equilibrios en el sistema congelado, debido a que cruzan lo que llamamos umbrales regulares de inclinación R. Estos umbrales están anclados en el infinito por estados regulares de borde de inflexión R : conjuntos invariantes normalmente hiperbólicos compactos del sistema límite futuro autónomo que tienen una dirección inestable, una variedad estable orientable y se encuentran en un límite de cuenca. Definimos R-tipping y tasas críticas para el sistema no autónomo en términos de soluciones especiales que limitan a un conjunto invariante compacto del sistema de límite futuro autónomo que no es un atractor. Nos centramos en el caso en el que el límite establecido es un estado de borde regular, introducimos el concepto de colas de borde y clasificamos rigurosamente la inclinación R en casos reversibles, irreversibles y degenerados. La idea central es utilizar la dinámica autónoma del sistema de límites futuros para analizar la inclinación R en el sistema no autónomo. Compactamos el sistema no autónomo original para incluir la dinámica autónoma limitante. Considerar los estados de borde de inflexión R regulares que son equilibrios nos permite probar dos resultados. En primer lugar, proporcionamos condiciones suficientes para la aparición de inflexión R en términos de propiedades fácilmente comprobables del sistema congelado y variación de entrada. En segundo lugar, damos las condiciones necesarias y suficientes para la aparición de R-tipping reversible e irreversible en términos de conexiones computacionalmente verificables (heteroclínicas) a estados de borde de R-tipping regulares en el sistema compactado autónomo.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional,Resonancia Estocástica en Sistemas No Lineales

Anticipando la ocurrencia y el tipo de transiciones críticas

Año 2023, volumen 9, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Avances científicos. ISSN: 2375-2548. Organización: Asociación Americana para el Avance de la Ciencia
Número de veces que ha sido citado: 11

Resumen: La transición crítica puede ocurrir en muchos sistemas del mundo real. La capacidad de pronosticar la ocurrencia de la transición es de gran interés en una variedad de contextos. Se han desarrollado varias señales de alerta temprana (EWS, por sus siglas en inglés) para anticipar la próxima transición crítica o distinguir los tipos de transición. Sin embargo, ningún método efectivo permite establecer un umbral práctico que indique la condición en la que es más probable que ocurra la transición crítica. Aquí, presentamos un poderoso EWS, llamado valor propio dinámico (DEV), que tiene sus raíces en la teoría de bifurcación de sistemas dinámicos para estimar el valor propio dominante del sistema. Teóricamente, el valor absoluto de DEV se acerca a 1 cuando el sistema se acerca a la bifurcación, mientras que su posición en el plano complejo indica el tipo de transición. Demostramos la eficacia del enfoque DEV en sistemas modelo con tipos de bifurcación conocidos y también probamos el enfoque DEV en varias transiciones críticas en sistemas del mundo real.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas

El impacto del cambio climático en la calidad del agua del lago Baiyangdian (China) en los últimos 30 años (1991-2020)

Año 2023, volumen 870, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Ciencia del medio ambiente total . ISSN: 0048-9697,1879-1026. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 11. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Agua limpia y saneamiento

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Eutrofización y Floraciones Algales Nocivas , Evaluación de la Calidad del Agua Superficial

Metodologías de diseño y aplicaciones de ingeniería para biomímesis de ecosistemas: una revisión interdisciplinaria que abarca sistemas cibernéticos, físicos y ciberfísicos

Año 2023, volumen 18, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Bioinspiración y biomimética . ISSN: 1748-3182,1748-3190. Organización: Publicación de IOP
Número de veces que ha sido citado: 10

Resumen: La biomimética de los ecosistemas es una vía prometedora para el desarrollo sostenible. Sin embargo, aunque prevalece la biomimética típica a nivel de forma y proceso, la biomimética de ecosistemas a nivel de sistema sigue siendo una práctica incipiente en numerosos campos de la ingeniería. Esta revisión crítica adopta un enfoque interdisciplinario para sintetizar tendencias en estudios de casos, evaluar metodologías de diseño e identificar oportunidades futuras al aplicar la biomímesis de ecosistemas a las prácticas de ingeniería, incluidos los sistemas cibernéticos (CS), los sistemas físicos (PS) y los sistemas ciberfísicos (CPS). Después de obtener sistemáticamente publicaciones de las principales bases de datos, los artículos se analizaron primero a un nivel meta por su contexto bibliográfico y por correlaciones estadísticas entre variables categóricas. Luego, investigamos más a fondo las aplicaciones de ingeniería y las metodologías de diseño. Los resultados indican que los PC imitan con mayor frecuencia organismos y ecosistemas ,mientras que los CS y PS imitan con frecuencia poblaciones-comunidades y moléculas-tejidos-sistemas orgánicos, respectivamente (estadísticamente altamente significativos). Un enfoque indirecto se usa con mayor frecuencia para imitar a niveles organizacionales desde poblaciones hasta ecosistemas, mientras que un enfoque directo con frecuencia se adapta a niveles desde moléculas hasta organismos (altamente significativo). Los temas dominantes en las aplicaciones de ingeniería incluyen algoritmos de búsqueda de organismos simbióticos para CS y análisis de redes ecológicas para CPS, mientras que los PS son muy diversos. Para las metodologías de diseño, este trabajo resume y detalla diez modelos de procesos biomiméticos bien documentados en la literatura, lo que aborda una preocupación obsoleta por la falta de métodos sistemáticos para la biomimética de los ecosistemas. Además de la Norma Biomimética ISO 18458, estos métodos incluyen el Paso Natural y el marco de Sinergia Tecnoecológica, entre otros. Además, los análisis revelaron oportunidades futuras desde métodos de diseño menos utilizados (por ejemplo, equipos interdisciplinarios que abordan proyectos indirectos a nivel de ecosistema) hasta conceptos de ingeniería bien establecidos listos para el avance tecnológico(por ejemplo, implementación de computación de membrana para aplicaciones físicas). Para estudios futuros, esta revisión proporciona una referencia integral para las prácticas de diseño biomimético de ecosistemas y las oportunidades de aplicación en múltiples dominios de ingeniería.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad , Interdependencia en Ciencia y Sociedad

Señales de alerta temprana de desequilibrio para transiciones críticas en sistemas ecológicos

Año 2023, volumen 120, número 5. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. ISSN: 0027-8424,1091-6490. Organización: Academia Nacional de Ciencias
Número de veces que ha sido citado: 10

Resumen: Los sistemas complejos pueden exhibir transiciones repentinas o cambios de régimen de un estado estable a otro, generalmente denominadas transiciones críticas. Se convierte en un gran desafío identificar una advertencia sólida lo suficientemente temprano de que se pueden tomar medidas para evitar un cambio de régimen. Empleamos la teoría del flujo del paisaje a partir de la mecánica estadística del no equilibrio como marco general para cuantificar la estabilidad global de los sistemas ecológicos y proporcionar señales de advertencia para transiciones críticas. Cuantificamos el flujo promedio como la fuerza impulsora del no equilibrio y el origen dinámico de la transición del no equilibrio, mientras que la tasa de producción de entropía como el costo termodinámico del no equilibrio y el origen termodinámico de la transición del no equilibrio. El flujo promedio, la producción de entropía, la energía libre de desequilibrio y la irreversibilidad temporal cuantificados por la diferencia en las funciones de correlación cruzada hacia adelante y hacia atrás en el tiempo pueden servir como señales de alerta temprana para transiciones críticas mucho antes que otros predictores convencionales. Utilizamos un modelo clásico de lago poco profundo como ejemplo para nuestra predicción de alerta temprana. Nuestro método propuesto es general y puede aplicarse fácilmente para evaluar la resiliencia de muchos otros sistemas ecológicos. Las señales de alerta temprana propuestas aquí pueden predecir transiciones críticas antes que los métodos establecidos y quizás incluso lo suficientemente temprano como para evitar cambios catastróficos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad,Análisis de Redes de Psicopatología y Trastornos Mentales

Umbrales ecológicos impulsados por el clima en las tierras secas de China modulados por el pastoreo

Año 2023, volumen 6, número 11. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Sostenibilidad de la naturaleza . ISSN: 2398-9629. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 10

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Análisis Global de Servicios Ecosistémicos y Uso de la Tierra

La física de separación de fases subyace a una nueva teoría para la resiliencia de ecosistemas irregulares

Año 2023, volumen 120, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. ISSN: 0027-8424,1091-6490. Organización: Academia Nacional de Ciencias
Número de veces que ha sido citado: 9. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: La autoorganización espacial de los ecosistemas en patrones a gran escala (de micrómetros a metros) es un fenómeno importante en ecología, que permite a los organismos hacer frente a las duras condiciones ambientales y amortiguar la degradación de los ecosistemas. Las retroalimentaciones dependientes de la escala proporcionan el marco conceptual predominante para los patrones espaciales autoorganizados, explicando los patrones regulares observados, por ejemplo, en ecosistemas áridos o lechos de mejillones. Aquí, destacamos un mecanismo alternativo para patrones autoorganizados, basado en la agregación de una especie biótica o abiótica, como herbívoros, sedimentos o nutrientes. Usando un modelo matemático generalizado, demostramos que los ecosistemas con patrones impulsados por la agregación tienen dinámicas y propiedades de resiliencia fundamentalmente diferentes a las de los ecosistemas con patrones que se formaron a través de retroalimentaciones dependientes de la escala. Sobre la base de la teoría de la física para la dinámica de separación de fases, mostramos que los ecosistemas irregulares con patrones de agregación son más vulnerables que los sistemas con patrones formados a través de retroalimentaciones dependientes de la escala, especialmente a pequeñas escalas espaciales. Esto se debe a que las perturbaciones locales pueden desencadenar una redistribución de recursos a gran escala, amplificando la degradación local. Finalmente, mostramos que los conocimientos de la física, al proporcionar una comprensión mecanicista del inicio de los patrones de agregación y su tendencia a engrosarse, proporcionan un nuevo marco indicador para señalar la proximidad a los puntos de inflexión ecológicos y la posterior degradación de los ecosistemas para esta clase de ecosistemas irregulares.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Costras Biológicas del Suelo y su Papel en los Ecosistemas

Teoría de la resiliencia y resiliencia coaccionada en la agricultura

Año 2023, volumen 206, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Sistemas agrícolas. ISSN: 0308-521X,1873-2267. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 8. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Hambre cero

Resumen: Existe incertidumbre sobre la resiliencia de los sistemas agrícolas intensivos modernos, dado que se han desarrollado recientemente en la historia (después de la Segunda Guerra Mundial). Históricamente, las ciencias agrícolas se han centrado en escalas desde la molecular y la vegetal hasta la parcela y el campo. La innovación en este espacio ha llevado a una mayor eficiencia en la producción agrícola a escala local, pero sigue siendo un desafío ampliar dicho conocimiento para explicar la dinámica del suelo, el agua, los nutrientes y la biodiversidad a escalas espaciales y temporales más grandes, o para dar cuenta de interacciones y retroalimentaciones complejas. Presentamos los sistemas agrícolas como regímenes coaccionados y luego discutimos tres conceptos de resiliencia infrautilizados relevantes para las investigaciones de sistemas agrícolas como sistemas adaptativos complejos multiescala (CAS): escalas, incertidumbre y cambios de régimen. Enmarcar los sistemas agrícolas como regímenes coaccionados los sitúa de acuerdo con su grado de autoorganización, el impacto en la resiliencia y la posibilidad de regímenes alternativos. Colectivamente, estos conceptos de resiliencia ofrecen un camino a seguir para evaluar la resiliencia de los sistemas agrícolas modernos y expandir los principios agroecológicos a escalas más allá del campo o la granja porque explican explícitamente los sistemas agrícolas como sistemas adaptativos complejos a múltiples escalas. Esta base de conocimientos tiene implicaciones inmediatas de gestión desde la granja hasta la escala continental, ya que el cambio climático y el uso de la tierra obligan a tomar decisiones desafiantes con respecto a la capacidad de la agricultura moderna para persistir tal cual, adaptarse o transformarse para evitar cambios de régimen indeseables.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Agroecología y Sistemas Alimentarios Globales,Adaptación al Cambio Climático en la Agricultura

Mecanismos e Impactos de los Elementos Basculantes del Sistema Terrestre

Año 2023, volumen 61, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Revisiones de geofísica . ISSN: 1944-9208,8755-1209. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 8. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Resumen Los elementos de inflexión son componentes del sistema Terrestre que pueden responder de manera no lineal al cambio climático antropogénico al hacer la transición hacia estados sustancialmente diferentes a largo plazo al superar umbrales clave o "puntos de inflexión"."En algunos casos, tales cambios podrían producir emisiones adicionales de gases de efecto invernadero o forzamiento radiativo que podrían agravar el calentamiento global. Una mejor comprensión de los elementos de inflexión es importante para predecir los riesgos climáticos futuros y sus impactos. Aquí revisamos los mecanismos, predicciones, impactos y brechas de conocimiento asociadas con 10 componentes notables del sistema Terrestre propuestos como elementos de inflexión. Evaluamos qué elementos de inflexión se están acercando a los umbrales críticos y si los cambios pueden manifestarse rápidamente o en escalas de tiempo más largas. Algunos elementos de inflexión tienen un mayor riesgo de cruzar puntos de inflexión en las vías de emisión intermedias y posiblemente afectarán los principales ecosistemas, patrones climáticos y/o ciclos de carbono en el siglo XXI. Sin embargo, la literatura que evalúa diferentes escenarios de emisiones indica un gran potencial para reducir los impactos asociados con muchos elementos de inflexión a través de la mitigación del cambio climático. Los estudios sintetizados en nuestra revisión sugieren que la mayoría de los elementos de inflexión no poseen el potencial de cambios futuros abruptos en años, y algunos elementos de inflexión propuestos pueden no exhibir un comportamiento de inflexión, sino que responden de manera más predecible y directa a la magnitud del forzamiento. Sin embargo, las incertidumbres siguen asociadas con muchos elementos de inflexión, lo que resalta la gran necesidad de más investigación y modelado para limitar mejor los riesgos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Emisiones e Impactos Globales de Metano,Investigación sobre Cambio Climático y Variabilidad

Caos sin escamas en el modelo confinado de flocado Vicsek

Año 2023, volumen 107, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revisión física. E . ISSN: 2470-0045,2470-0053,2470-0061. Organización: Sociedad Americana de Física
Número de veces que ha sido citado: 8

Resumen: El modelo Vicsek engloba el paradigma de la materia seca activa. Motivados por el comportamiento colectivo de insectos en enjambres, hemos estudiado los efectos de tamaño finito y la criticidad en el modelo Vicsek tridimensional y confinado armónicamente. Hemos descubierto una transición de fase que existe para un ruido apropiado y una pequeña resistencia de confinamiento. En la línea crítica de confinamiento versus ruido, los enjambres se encuentran en un estado de caos sin escala caracterizado por un tiempo de correlación mínimo, una longitud de correlación proporcional al tamaño del enjambre y análisis de datos topológicos. La línea crítica separa los grupos individuales dispersos de los enjambres multiclúster confinados. Los enjambres caóticos sin escamas ocupan una región compacta del espacio y comprenden un núcleo "condensado" reconocible y partículas que salen y entran en él. La susceptibilidad, la longitud de correlación, la función de correlación dinámica y el mayor exponente de Lyapunov obedecen a las leyes de potencias. La línea crítica y una región de criticidad estrecha cercana a ella se mueven simultáneamente a una fuerza de confinamiento cero para infinitas partículas. Al final de la primera ventana caótica de confinamiento, hay otra transición de fase a grupos infinitamente densos de tamaño finito que pueden denominarse agujeros negros en bandada.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Transiciones de Fase y Fenómenos Críticos

La teoría de la retroalimentación multiescala de la biodiversidad

Año 2023, volumen 38, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Tendencias en ecología y evolución. ISSN: 0169-5347,1872-8383. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 7. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas

Formación de patrones rómbicos y hexagonales en sistemas de transporte de reacción hiperbólica 2D en el contexto de la ecología de las tierras secas

Año 2023, volumen 449, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Física. D, Fenómenos no lineales. ISSN: 0167-2789,1872-8022. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 7. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: En este artículo se aborda la formación de patrones de Turing rómbicos y hexagonales en sistemas bidimensionales de reacción–transporte hiperbólico en el contexto de la ecología de las tierras secas. Con este objetivo, explotando las pautas de la Teoría Termodinámica Extendida, se propone aquí una extensión hiperbólica del modelo clásico modificado de vegetación de Klausmeier para ambientes áridos planos. Este marco explica explícitamente los efectos inerciales asociados con las especies involucradas y permite una descripción más adecuada de la dinámica transitoria entre un estado estacionario espacialmente homogéneo hacia una configuración modelada. Para caracterizar los patrones de Turing emergentes, en primer lugar se aborda el análisis de estabilidad lineal en los estados estacionarios uniformes. Luego, para determinar las ecuaciones de Stuart–Landau que rigen la evolución temporal de las amplitudes del patrón cercanas al inicio, se realiza un análisis débilmente no lineal a múltiples escalas para las dos geometrías mencionadas anteriormente. Finalmente, para validar las predicciones analíticas, así como para proporcionar más información sobre la evolución espacio-temporal del patrón resultante tanto en regímenes transitorios como estacionarios, también se han realizado simulaciones numéricas.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional,Impacto Ecológico de Especies Invasoras en Islas

Propinas inducidas por la velocidad en sistemas naturales y humanos

Año 2023, volumen 14, número 3. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Dinámica del sistema terrestre . ISSN: 2190-4987,2190-4979. Organización: Publicaciones de Copernicus
Número de veces que ha sido citado: 7

Resumen: Resumen. Durante las últimas 2 décadas, los puntos de inflexión en sistemas abiertos sujetos a condiciones externas cambiantes se han convertido en un tema de acalorado debate científico debido a las devastadoras consecuencias que pueden tener en los sistemas naturales y humanos. Generalmente se cree que los puntos de inflexión están asociados con una bifurcación del sistema en algún nivel crítico de condiciones externas. Al cambiar las condiciones externas a través de un nivel crítico, el sistema experimenta una transición abrupta a un estado alternativo, y a menudo menos deseable. El mensaje principal de este artículo es que la tasa de cambio en las condiciones externas es posiblemente de mayor relevancia en el Antropoceno dominado por humanos, pero rara vez se examina como un mecanismo único potencial para los puntos de inflexión. Por lo tanto, abordamos el fenómeno relacionado de la inclinación inducida por la tasa: una inestabilidad que ocurre cuando las condiciones externas varían más rápido, o a veces más lento, que alguna tasa crítica, generalmente sin cruzar ningún nivel crítico (bifurcaciones). Primero, explicamos cuándo esperar una propina inducida por la tasa. Luego, utilizamos tres ejemplos ilustrativos y distintivos de diferente complejidad para resaltar las propiedades universales y genéricas de la propina inducida por la velocidad en una variedad de sistemas naturales y humanos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional

Interacciones microbianas en teoría y práctica: ¿cuándo son compatibles las mediciones con los modelos?

Año 2023, volumen 75, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Opinión actual en microbiología. ISSN: 1369-5274,1879-0364. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 7. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: La mayoría de los modelos predictivos de la dinámica de los ecosistemas se basan en interacciones entre organismos: su influencia en el crecimiento y la muerte de los demás. Aquí revisamos cómo se utilizan los enfoques teóricos para extraer mediciones de interacción de datos experimentales en microbiología, centrándose particularmente en el marco generalizado de Lotka–Volterra (gLV). Aunque se usa ampliamente, argumentamos que se debe evitar el modelo gLV para estimar las interacciones en el cultivo por lotes, el enfoque in vitro más común, simple y económico para cultivar microbios. Afortunadamente, los enfoques alternativos ofrecen una salida a este enigma. En primer lugar, en el aspecto experimental, alternativas como los sistemas de transferencia en serie y quimiostato coinciden más estrechamente con los supuestos teóricos del modelo gLV. En segundo lugar, en el aspecto teórico, se pueden utilizar modelos explícitos de interacción organismo-entorno para estudiar la dinámica de los sistemas de cultivo por lotes. Esperamos que nuestras recomendaciones aumenten la manejabilidad de los sistemas de modelos microbianos tanto para experimentadores como para teóricos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica Evolutiva de la Adaptación y Mutación Genética,Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

Cambios y factores que influyen en la resiliencia de los ecosistemas en China

Año 2023, volumen 18, número 9. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Cartas de investigación ambiental . ISSN: 1748-9326. Organización: Publicación de IOP
Número de veces que ha sido citado: 7

Resumen: Resumen La multifuncionalidad y sostenibilidad de los ecosistemas dependen en gran medida de su capacidad para resistir y recuperarse de las perturbaciones, es decir, la resiliencia de los ecosistemas (ER). Sin embargo, la dinámica y los atributos de la ER siguen siendo en gran parte desconocidos, especialmente en China, donde las presiones climáticas y antropogénicas son altas. En este estudio, evaluamos los patrones espaciotemporales de ER en China de 2001 a 2020 utilizando fluorescencia de clorofila inducida por el sol. Estimamos la importancia relativa independiente del cambio climático, el CO 2 y los factores antropogénicos en los cambios en las señales ER. Los resultados mostraron que más de la mitad de los ecosistemas en el área de estudio han experimentado ganancias de ER seguidas de pérdidas de ER durante las últimas dos décadas. Antes de los puntos de corte (BPs), el cambio climático explicaba el 58,29% del cambio ER asociado con el aumento de la precipitación. Después de BPs, el 65.10% del cambio de ER se vio más afectado por el CO 2 , y la sequía por el aumento de la temperatura deterioró aún más la pérdida de ER. Destacamos que las relaciones entre los cambios en ER y el clima son espacialmente heterogéneas y sugieren un aumento de los efectos radiativos negativos del CO 2, asociados con el calentamiento global, en la estabilidad del ecosistema debido a la fotosíntesis saturada del dosel. Estos hallazgos tienen implicaciones cruciales para los futuros objetivos de mitigación del cambio climático, pico de carbono y neutralidad de carbono.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso del Suelo,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Responsabilice a las grandes empresas de la restauración de ecosistemas

Año 2023, volumen 381, número 6662. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Ciencia. ISSN: 0036-8075,1095-9203. Organización: Asociación Americana para el Avance de la Ciencia
Número de veces que ha sido citado: 7. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Desafíos e Implicaciones Políticas de las Compensaciones de la Biodiversidad,Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso de la Tierra

Impactos de eventos climáticos extremos en la complejidad de la red trófica y la estabilidad multidimensional

Año 2023, volumen 104, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecología . ISSN: 0012-9658,1939-9170. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 6. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Desenredar la relación entre la complejidad de la red y la estabilidad ecológica bajo el cambio climático es un arduo desafío para la ecología teórica y empírica. Más aún, cuando se consideran eventos climáticos extremos. Aquí, estudiamos los efectos de eventos climáticos extremos (olas de calor) en la complejidad de ecosistemas realistas de agua dulce utilizando métricas topológicas y cuantitativas de redes tróficas. A continuación, vinculamos los cambios en la complejidad de la red con la investigación de cuatro componentes de estabilidad (estabilidad temporal, resistencia, resiliencia y recuperación) de la estabilidad funcional, composicional y del flujo de energía de la comunidad. Encontramos que la reducción en la complejidad de la red topológica está correlacionada con la reducción de la resistencia funcional y composicional. Sin embargo, el aumento impulsado por la temperatura en la complejidad de la red ponderada por enlaces aumentó la recuperación y resiliencia funcional y del flujo de energía, pero a costa de una mayor inestabilidad de la composición. En general, proponemos un enfoque general para dilucidar los efectos del cambio climático en la estabilidad multidimensional a través de la lente de la complejidad de la red, proporcionando información útil para preservar la estabilidad de los ecosistemas bajo el cambio climático.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Diversidad Microbiana Marina y Biogeografía,Dinámica Evolutiva de la Adaptación y Mutación Genética

Alerta temprana y simulación de escenarios de seguridad ecológica basada en el modelo DPSIRM y la red bayesiana: un estudio de caso del río Liaohe oriental en la provincia de Jilin, China

Año 2023, volumen 398, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista de producción más limpia. ISSN: 0959-6526,1879-1786. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 6. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso del Suelo,Evaluación Ecológica y Desarrollo Urbano

Predicción del punto de inflexión y análisis de mecanismos de propagación de malware en sistemas ciberfísicos

Año 2023, volumen 122, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Comunicaciones en ciencia no lineal y simulación numérica/Comunicaciones en ciencia no lineal y simulación numérica. ISSN: 1007-5704,1878-7274. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 6

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transmisión de Enfermedades y Dinámica de la Población,Modelando la Dinámica de la Pandemia de COVID-19

Señales universales de alerta temprana de transiciones de fase en sistemas climáticos

Año 2023, volumen 20, número 201. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista de la interfaz de la Royal Society. ISSN: 1742-5662,1742-5689. Organización: Sociedad Real
Número de veces que ha sido citado: 6. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: El potencial de que los sistemas complejos exhiban puntos de inflexión en los que un estado de equilibrio sufre un cambio repentino y, a menudo, irreversible está bien establecido, pero la predicción de estos eventos utilizando técnicas estándar de modelado de pronósticos es bastante difícil. Esto ha llevado al desarrollo de un conjunto alternativo de métodos que buscan identificar firmas de fenómenos críticos en los datos, que se espera que ocurran antes de muchas clases de bifurcación dinámica. Fundamentalmente, las manifestaciones de estos fenómenos críticos son genéricas en una variedad de sistemas, lo que significa que los métodos de aprendizaje profundo intensivos en datos pueden entrenarse en datos sintéticos (abundantes) y demostrar plausiblemente su eficacia cuando se transfieren a conjuntos de datos empíricos (más limitados). Este artículo proporciona una prueba de concepto de este enfoque aplicado a las transiciones de fase reticulares: una red neuronal profunda entrenada exclusivamente en transiciones de fase del modelo de Ising bidimensional se prueba en varios sistemas climáticos reales y simulados con un éxito considerable. Su precisión supera con frecuencia la de los indicadores estadísticos convencionales, y se ha demostrado que el rendimiento mejora constantemente mediante la inclusión de indicadores espaciales. Herramientas como esta pueden ofrecer información valiosa sobre eventos climáticos extremos, ya que las mediciones de teledetección proporcionan datos cada vez más abundantes sobre sistemas terrestres complejos resueltos geoespacialmente.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Los microbios mixotróficos crean puntos de inflexión de carbono bajo calentamiento

Año 2023, volumen 37, número 7. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecología funcional . ISSN: 0269-8463,1365-2435. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 6

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Impacto Ecológico de las Especies Invasoras en las Islas

Nuevos Regímenes de Perturbaciones y Respuestas Ecológicas

Año 2023, volumen 54, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revisión anual de ecología, evolución y sistemática. ISSN: 1543-592X,1545-2069. Organización: Revisiones anuales
Número de veces que ha sido citado: 6. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Modelado de Distribución de Especies e Impactos del Cambio Climático

La variación en la estocasticidad ambiental afecta dramáticamente la viabilidad y el tiempo de extinción en un sistema depredador–presa con alta cohesión del grupo presa

Año 2023, volumen 365, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Biociencias matemáticas . ISSN: 0025-5564,1879-3134. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 6. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Impacto Ecológico de Especies Invasoras en Islas,Dinámica Evolutiva de Adaptación y Mutación Genética

Efectos del Modelado del Patrón Espacial, la Sequía y el Pastoreo en las Tasas de Degradación de los Pastizales: Un Enfoque Combinado de Markov y Autómata Celular

Año 2023, Fuente: libro-capítulo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: plataforma de libros electrónicos Libros electrónicos de Routledge . Organización: Informa
Número de veces que ha sido citado: 6. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Análisis Global de Servicios Ecosistémicos y Uso de la Tierra

Prioridades para la investigación de síntesis en ecología y ciencias ambientales

Año 2023, volumen 14, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecosfera . ISSN: 2150-8925. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 6. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Reducción de las desigualdades

Resumen: Síntesis abstracta la investigación en ecología y ciencias ambientales mejora la comprensión, avanza en la teoría, identifica las prioridades de investigación y respalda las estrategias de gestión al vincular datos, ideas y herramientas. La aceleración de los desafíos ambientales aumenta la necesidad de enfocar la ciencia de síntesis en las preguntas más apremiantes. Para aprovechar los aportes de la comunidad de investigación en general, convocamos un taller virtual con participantes de muchos países y disciplinas para examinar cómo y dónde la síntesis puede abordar preguntas y temas clave en ecología y ciencias ambientales en la próxima década. Surgieron siete temas de investigación prioritarios: (1) diversidad, equidad, inclusión y justicia (DEIJ), (2) sistemas humanos y naturales, (3) ciencia procesable e inspirada en el uso, (4) escala, (5) generalidad, (6) complejidad y resiliencia, y (7) previsibilidad. Además, surgieron dos cuestiones relacionadas con la práctica general de síntesis: la necesidad de una mayor diversidad de participantes y prácticas de investigación inclusivas; y un mayor y mejorado flujo de datos, acceso y desarrollo de habilidades. Estos temas y prácticas proporcionan una visión estratégica para la síntesis futura en ecología y ciencias ambientales.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transiciones de Sostenibilidad y Resiliencia en Sistemas Socioecológicos,Análisis Global de Servicios Ecosistémicos y Uso de la Tierra

Teoría panárquica para la convergencia

Año 2023, volumen 18, número 4. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Ciencia de la sostenibilidad . ISSN: 1862-4057,1862-4065. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 6

Resumen: Hacer frente a la sorpresa y la incertidumbre resultantes de la aparición de novedades indeseadas e inesperadas o la reorganización repentina de sistemas a múltiples escalas espaciotemporales requiere tanto un proceso científico que pueda incorporar diversos conocimientos y puntos de vista, como un marco científico que pueda explicar la estructura y dinámica de los sistemas socioecológicos (SE) que interactúan y la incertidumbre inherente de lo que podría surgir en el futuro. Argumentamos que combinar un proceso científico de convergencia con un marco panárquico proporciona un camino para mejorar nuestra comprensión y respuesta al surgimiento. Los fenómenos emergentes a menudo son inesperados (por ejemplo, pandemias, cambios de régimen) y pueden ser altamente disruptivos, por lo que pueden plantear un desafío significativo para el desarrollo de NSE sostenibles y resilientes. Convergence science es un nuevo enfoque promovido por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. para abordar problemas complejos que enfrenta la humanidad a través de la integración de múltiples perspectivas, experiencia, métodos, herramientas y enfoques analíticos. La teoría de la panarquía es un marco útil para estudiar la emergencia, porque caracteriza los sistemas complejos de personas y naturaleza como organizados y estructurados dinámicamente dentro y a través de escalas de espacio y tiempo. Tiene en cuenta los principios fundamentales de los sistemas complejos y aborda explícitamente el surgimiento, incluido el surgimiento de la novedad, y la propiedad emergente de la resiliencia socioecológica. Proporcionamos una visión general de la panarquía, la ciencia de la convergencia y el surgimiento. Discutimos los datos significativos y los desafíos metodológicos del uso de la panarquía en un enfoque de convergencia para abordar los fenómenos emergentes, así como los métodos más avanzados para superarlos. Presentamos dos ejemplos que se beneficiarían de tal enfoque: el cambio climático y sus impactos en los sistemas socioecológicos, y las relaciones entre las enfermedades infecciosas y los sistemas socioecológicos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transiciones de Sostenibilidad y Resiliencia en los Sistemas Socioecológicos,Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

Evolución del concepto de integridad ecológica y su estudio a través de redes

Año 2023, volumen 476, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Modelización ecológica. ISSN: 0304-3800,1872-7026. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 5. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Impacto de la Disminución de Polinizadores en los Ecosistemas y la Agricultura

Pulsos itinerantes autoorganizados impulsados por sulfuros dan forma a praderas de pastos marinos

Año 2023, volumen 120, número 3. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. ISSN: 0027-8424,1091-6490. Organización: Academia Nacional de Ciencias
Número de veces que ha sido citado: 5. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida bajo el agua

Resumen: Las praderas marinas proporcionan múltiples servicios ecosistémicos y actúan como intensos sumideros de carbono en las regiones costeras de todo el mundo, pero están amenazadas por múltiples presiones antropogénicas, lo que lleva a una mayor mortalidad de las praderas marinas que se refleja en la autoorganización espacial de las praderas. Los patrones espaciales espontáneos de vegetación aparecen en ecosistemas tan diferentes como tierras secas, turberas, marismas o praderas de pastos marinos, y los mecanismos detrás de este fenómeno siguen siendo una pregunta abierta en muchos casos. Aquí, informamos sobre la formación de pulsos itinerantes de vegetación que crean patrones y anillos espaciotemporales complejos en las praderas marinas mediterráneas. Mostramos que estas estructuras emergen debido a un comportamiento excitable resultante de la dinámica acoplada de la vegetación y el sulfuro de hidrógeno del agua de poros, tóxico para los pastos marinos, en el sedimento. Los patrones espaciotemporales resultantes se asemejan a los formados en otros medios excitables físicos, químicos y biológicos, pero a una escala mucho mayor. Basándonos en la teoría, derivamos un modelo que reproduce los paisajes marinos observados y predice la aniquilación de estas estructuras circulares a medida que chocan, una característica distintiva de los pulsos excitables. Mostramos también que los patrones en las imágenes de campo y los perfiles radiales resueltos empíricamente de la densidad de la vegetación y la concentración de sulfuro de sedimentos a través de las estructuras son consistentes con las predicciones del modelo teórico, que muestra que estas estructuras tienen valor diagnóstico, actuando como un presagio del estado terminal de las praderas de pastos marinos antes de su colapso.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Cambio Climático y Paleoclimatología,Dinámica Ecológica de Ambientes Marinos

Cambios de régimen mediados por toxicidad en un sistema de nutrientes y plancton contaminado

Año 2023, volumen 33, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos . ISSN: 1054-1500,1089-7682,1527-2443. Organización: Instituto Americano de Física
Número de veces que ha sido citado: 5. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: En este artículo, contemplamos la dinámica de un sistema de tres niveles de nutrientes, fitoplancton y zooplancton con un retraso de gestación de tipo discreto y un retraso distribuido en el reciclaje de nutrientes. La alteración mediada por la secreción de fitoplancton en el patrón de pastoreo del zooplancton está encapsulada por una respuesta funcional Monod-Haldano. Llevamos a cabo un análisis de sensibilidad global para identificar los parámetros cruciales del modelo que tienen un impacto significativo en la densidad del zooplancton. El sistema exhibe potencialmente configuraciones biestables en condiciones ecológicas idénticas al permitir diferentes escenarios de bifurcación, incluidas múltiples bifurcaciones de nodos en silla de montar y transcríticas con tasas variables de entrada de nutrientes y efectos inhibidores del fitoplancton contra el zooplancton. Observamos que el retraso de la gestación en el zooplancton es responsable de la aparición de eventos de floración nocivos. Curiosamente, cuando el parámetro de retardo cruza un umbral, el sistema experimenta un trastorno caótico, que pronostica el inicio de una floración irregular. Además, al agregar ruido blanco gaussiano, hemos extendido el modelo determinista a su contraparte estocástica. Descubrimos que el ruido blanco parece regular la supervivencia y extinción de las poblaciones que interactúan. Las simulaciones numéricas exhaustivas son consistentes con los resultados matemáticos pronosticados por análisis lineal.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional,Dinámica Evolutiva de la Adaptación y Mutación Genética

Confiabilidad de la estimación de resiliencia basada en series temporales de múltiples instrumentos

Año 2023, volumen 14, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Dinámica del sistema terrestre . ISSN: 2190-4987,2190-4979. Organización: Publicaciones de Copernicus
Número de veces que ha sido citado: 5

Resumen: Resumen. Muchos conjuntos de datos de observación ampliamente utilizados se componen de varios registros de instrumentos superpuestos. Si bien las técnicas de intercalibración de datos a menudo producen datos continuos y confiables para el análisis de tendencias, generalmente se presta menos atención al mantenimiento de estadísticas de orden superior, como la varianza y la autocorrelación. Un creciente cuerpo de trabajo utiliza estas métricas para cuantificar la estabilidad o resiliencia de un sistema en estudio y potencialmente para anticipar una transición crítica que se acerca en el sistema. Explorar el grado en que los cambios en los indicadores de resiliencia, como la varianza o la autocorrelación, pueden atribuirse a características no estacionarias del proceso de medición, en lugar de a cambios reales en las propiedades dinámicas del sistema, es importante en este contexto. En este trabajo utilizamos datos sintéticos y empíricos para explorar cómo los cambios en la estructura de ruido de un conjunto de datos se propagan a las métricas de resiliencia de uso común autocorrelación y varianza lag-one. Nos centramos en ejemplos de indicadores de vegetación de detección remota, como la profundidad óptica de la vegetación y el índice de vegetación de diferencia normalizada de diferentes fuentes satelitales. Descubrimos que las series temporales resultantes de mezclar señales de sensores con incertidumbres variadas y cubrir períodos de tiempo superpuestos pueden generar sesgos en los cambios de resiliencia inferidos. Estos sesgos suelen ser más pronunciados cuando las métricas de resiliencia se agregan( por ejemplo, por tipo de cobertura terrestre o región), mientras que las estimaciones para series temporales individuales siguen siendo confiables en proporciones razonables de señal a ruido del sensor. Nuestro trabajo proporciona pautas para el tratamiento y agregación de datos multiinstrumentos en estudios de transiciones críticas y resiliencia.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Respuesta Global a la Sequía Forestal y Cambio Climático,Investigación sobre Cambio Climático y Variabilidad

Criterios Rigurosos para el Colapso de Redes Cooperativas No Lineales

Año 2023, volumen 130, número 9. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Cartas de revisión física . ISSN: 0031-9007,1079-7114,1092-0145. Organización: Sociedad Americana de Física
Número de veces que ha sido citado: 5

Resumen: Muchos sistemas complejos del mundo real, cuando alcanzan un punto de inflexión, experimentan cambios repentinos irreversibles que eventualmente pueden afectar gravemente a la humanidad y al mundo natural, como colapsos de ecosistemas, brotes de enfermedades,etc. Trabajos anteriores han adoptado aproximaciones para predecir los puntos de inflexión, pero debido a la naturaleza de la no linealidad, esto puede conducir a errores inesperados en la predicción de sistemas del mundo real. Aquí obtenemos los límites rigurosos de los puntos de inflexión para las redes cooperativas generales no lineales. Nuestros resultados ofrecen dos criterios rigurosos que determinan el colapso y la supervivencia de dicho sistema. Estos dos criterios se deciden por el efecto combinado de los parámetros dinámicos y la topología de interacción.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Estocasticidad en Redes Reguladoras de Genes,Termodinámica Estocástica y Teoremas de Fluctuación

La copia social impulsa un punto de inflexión para el colapso poblacional no lineal

Año 2023, volumen 120, número 11. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. ISSN: 0027-8424,1091-6490. Organización: Academia Nacional de Ciencias
Número de veces que ha sido citado: 5

Resumen: Los cambios repentinos en las poblaciones son omnipresentes en los sistemas ecológicos, especialmente bajo perturbaciones. Los agentes del cambio global pueden aumentar la frecuencia y la gravedad de las perturbaciones antropogénicas, pero las respuestas complejas de las poblaciones dificultan nuestra comprensión de su dinámica y resiliencia. Además, los datos ambientales y demográficos a largo plazo necesarios para estudiar esos cambios repentinos son raros. Ajustar modelos dinámicos con un algoritmo de inteligencia artificial a las fluctuaciones de la población de más de 40 años en un ave social revela que la retroalimentación en la dispersión después de una perturbación acumulativa impulsa un colapso de la población. El colapso está bien descrito por una función no lineal que imita la copia social, por lo que la dispersión realizada por unos pocos individuos induce a otros a dejar el parche en una cascada de comportamiento para que se disperse la toma de decisiones. Una vez que se cruza un umbral de deterioro de la calidad del parche, existe un punto de inflexión para una respuesta social de dispersión descontrolada correspondiente a la retroalimentación de copia social. Finalmente, la dispersión disminuye a bajas densidades de población, lo que probablemente se deba a la falta de voluntad de los individuos más filopátricos para dispersarse. Al proporcionar la evidencia de la copia para la aparición de retroalimentación en la dispersión en un organismo social, nuestros resultados sugieren un impacto más amplio de la dispersión colectiva autoorganizada en dinámicas poblacionales complejas. Esto tiene implicaciones para el estudio teórico de la dinámica no lineal de poblaciones y metapoblaciones, incluida la extinción de poblaciones y el manejo de poblaciones de animales sociales en peligro de extinción y explotadas sometidas a ciclos de retroalimentación conductual.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Impacto Ecológico de las Especies Invasoras en las Islas

¿Estable o inestable? Diversidad del paisaje y estabilidad del ecosistema a través de escalas en el ecotono de pastizales forestales en el norte de China

Año 2023, volumen 38, número 12. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecología del paisaje. ISSN: 0921-2973,1572-9761. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 5. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Análisis Global de Servicios Ecosistémicos y Uso de la Tierra

El lecho rocoso media las respuestas de la productividad de los ecosistemas a la variabilidad climática

Año 2023, volumen 4, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Comunicaciones tierra y medio ambiente . ISSN: 2662-4435. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 5. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Resumen La sensibilidad de la productividad de los ecosistemas a la variabilidad climática es un componente crítico de la resiliencia de los ecosistemas al cambio climático. La variación en la sensibilidad del ecosistema está influenciada por muchas variables. Aquí investigamos el efecto de la litología del lecho rocoso y los productos de la intemperie sobre la sensibilidad de la productividad del ecosistema a la variación en el déficit hídrico climático utilizando modelos estadísticos bayesianos. Dos tercios de los ecosistemas terrestres exhiben sensibilidad negativa, donde la productividad disminuye con el aumento del déficit hídrico climático, mientras que el otro tercio exhibe sensibilidad positiva. La variación en la sensibilidad del ecosistema se ve afectada significativamente por la porosidad y permeabilidad del regolito y el espesor del suelo, lo que indica que la litología, a través de su control sobre la capacidad de retención de agua, ejerce controles importantes sobre la sensibilidad del ecosistema. Después de tener en cuenta los efectos de estas cuatro variables, persisten diferencias significativas en la sensibilidad entre los ecosistemas en diferentes tipos de rocas, lo que indica la complejidad de los efectos del lecho rocoso. Nuestro análisis sugiere que el regolito afecta la sensibilidad de los ecosistemas al cambio climático en todo el mundo y, por lo tanto, su resiliencia.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Respuesta Global a la Sequía Forestal y Cambio Climático , Cambio Climático y Paleoclimatología

Dinámica de interacción de múltiples servicios ecosistémicos y cambios abruptos de patrones de paisaje vinculados con cambios en el régimen ecosistémico de las cuencas hidrográficas

Año 2023, volumen 150, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Indicadores ecológicos. ISSN: 1470-160X,1872-7034. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 5. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Se han observado cambios de régimen funcionales y estructurales entre muchos ecosistemas. Comprender los cambios de régimen en los ecosistemas de cuencas hidrográficas es crucial para la gestión del paisaje y el desarrollo sostenible. Proponemos la perspectiva de que la dinámica de las relaciones de los servicios ecosistémicos (SEE) puede reflejar cambios en el régimen de los ecosistemas de cuencas hidrográficas. Se integra una evaluación de las transiciones críticas en los patrones del paisaje de las cuencas hidrográficas para respaldar el análisis del cambio de régimen. La cuenca aguas abajo del río Nu-Salween (NSR) fue seleccionada como el área de estudio para demostrar los cambios de régimen que ocurrieron de 1999 a 2019. Para detectar la transición crítica funcional, se revelaron cambios en las relaciones entre varios ES, incluida la calidad del hábitat para la biodiversidad (HQ), el almacenamiento de carbono (CS), el rendimiento hídrico (WY), la conservación del suelo (SC) y la producción de granos (GP), mediante análisis de correlación de series temporales. Para identificar las transiciones estructurales críticas de la cuenca hidrográfica, se utilizaron la prueba de Pettitt y el análisis de componentes principales (PCA) para mostrar los cambios en los patrones del paisaje. Los resultados mostraron que (1) WY y GP fueron ESs clave que podrían definir estados estables de cuencas hidrográficas; (2) tres estados, el "estado coordinado" de 1999 a 2008, el "estado transitorio" de 2009 a 2013 y el "estado de compensación" de 2014 a 2019, se identificaron en la cuenca aguas abajo de la NSR; y (3) la transición crítica funcional de la cuenca tuvo un retraso de 1 año con la transición crítica estructural. Esta investigación reveló la dinámica no lineal de un sistema complejo en cuencas hidrográficas, y la detección de cambios de régimen que integran la dinámica de interacción de la ESs puede servir mejor a la gestión de cuencas hidrográficas para hacer frente a cambios abruptos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso de la Tierra,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de los Ecosistemas

La paradoja redox biogeoquímica: ¿cómo podemos hacer que un concepto fundacional sea más predictivo de los cambios de estado biogeoquímico?

Año 2023, volumen 164, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Biogeoquímica . ISSN: 0168-2563,1573-515X. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 5

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Tecnología de Pilas de Combustible Microbianas y Bacterias Electrogénicas,Química de Elementos Actínidos y Lantánidos

La resiliencia de la vegetación no aumenta de manera consistente con el enverdecimiento en la meseta de Loess de China

Año 2023, volumen 4, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Comunicaciones tierra y medio ambiente . ISSN: 2662-4435. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 5. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Resumen Los recientes procesos concurrentes de reverdecimiento de la vegetación y reducción de la resiliencia (la capacidad de recuperarse de las perturbaciones) en todo el mundo han generado muchas incertidumbres en los ecosistemas sostenibles en el futuro. Sin embargo, se sabe poco sobre las condiciones y la medida en que la ecologización afecta los cambios de resiliencia. Aquí evaluamos tanto la dinámica de la vegetación como la resiliencia en la meseta de Loess de China de 2000 a 2020 utilizando datos de vegetación basados en satélites y un indicador de alerta temprana. Nuestros resultados revelan una tendencia general de ecologización en las áreas con vegetación, mientras que la resiliencia pasó de ganancias a pérdidas en un punto de inflexión en 2010. El enverdecimiento de la vegetación generalmente contribuyó a las ganancias de resiliencia, mientras que el aumento de la variabilidad de la temperatura y las precipitaciones contribuyó a la pérdida de resiliencia observada en 2011-2020. Estos hallazgos proporcionan evidencia empírica de que el enverdecimiento de la vegetación no necesariamente corresponde a un aumento de la resiliencia. Por lo tanto, recomendamos integrar indicadores de resiliencia en los esfuerzos de restauración y conservación ecológica para obtener una comprensión más completa de los estados de la vegetación y apoyar la administración efectiva de los ecosistemas.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso de la Tierra,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de los Ecosistemas

La biogeografía global y los impulsores ambientales de los círculos de hadas

Año 2023, volumen 120, número 40. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. ISSN: 0027-8424,1091-6490. Organización: Academia Nacional de Ciencias
Número de veces que ha sido citado: 5. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Los círculos de hadas (FCS) son patrones regulares de vegetación que se encuentran en las tierras secas de Namibia y Australia Occidental. Prácticamente se desconoce si también están presentes en otras regiones del mundo y qué factores ambientales determinan su distribución. Realizamos una encuesta sistemática global y encontramos patrones de vegetación similares a FC en 263 sitios de 15 países y tres continentes, incluidos el Sahel, Madagascar y Asia Central Occidental. Los patrones de vegetación similares a FC se encuentran en entornos caracterizados por una combinación única de condiciones del suelo (incluidos bajos niveles de nutrientes y alto contenido de arena) y climáticas (regiones áridas con altas temperaturas y alta estacionalidad de precipitación). Además de estos factores, la presencia de elementos biológicos específicos (nidos de termitas) en ciertas regiones también juega un papel en la presencia de estos patrones. Además, las áreas con patrones de vegetación similares a FC también mostraron patrones de productividad temporal más estables que los de las áreas circundantes. Nuestro estudio presenta un atlas global de FCs y proporciona información única sobre la ecología y biogeografía de estos fascinantes patrones de vegetación.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Impacto de la Disminución de Polinizadores en los Ecosistemas y la Agricultura

El orden oculto de los patrones de Turing en ecosistemas de vegetación árida y semiárida

Año 2023, volumen 120, número 42. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. ISSN: 0027-8424,1091-6490. Organización: Academia Nacional de Ciencias
Número de veces que ha sido citado: 5. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Agua limpia y saneamiento

Resumen: Los patrones de Turing de la vegetación desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento ecológico de los ecosistemas áridos y semiáridos. Sin embargo, las características espaciales de largo alcance de estos patrones se han descuidado en comparación con las características de corto alcance como la forma del parche y la longitud de onda espacial. Inspirándonos en las estructuras hiperuniformes de la ciencia de los materiales, encontramos que el patrón de Turing de la vegetación árida y semiárida exhibe una dispersión de largo alcance similar a la hiperuniformidad. A medida que aumenta el grado de hiperuniformidad del patrón de Turing de la vegetación, también lo hace la eficiencia del uso del agua de la vegetación. Este hallazgo respalda estudios previos que sugieren que los patrones de Turing representan una autoorganización optimizada espacialmente de los ecosistemas para la adquisición de agua. El grado de hiperuniformidad de los ecosistemas de tipo Turing exhibe una desaceleración crítica significativa cerca del punto de inflexión, lo que indica que estos ecosistemas tienen un comportamiento dinámico transitorio no despreciable. La reducción de las precipitaciones no solo disminuye la resiliencia del estado estacionario del ecosistema, sino que también ralentiza la tasa de optimización espacial de la eficiencia del uso del agua en regímenes transitorios prolongados. Proponemos que el grado de hiperuniformidad indica la resiliencia espacial de los ecosistemas de tipo Turing después de fuertes perturbaciones a corto plazo. Las perturbaciones espacialmente heterogéneas que reducen la hiperuniformidad conducen a tiempos de recuperación más largos que las perturbaciones espacialmente homogéneas que mantienen la hiperuniformidad.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Costras Biológicas del Suelo y su Papel en Ecosistemas,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas

Imprevisibilidad en la propagación de enfermedades infecciosas estacionales

Año 2023, volumen 166, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos, solitones y fractales / Caos, solitones y fractales . ISSN: 0960-0779,1873-2887. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 4

Resumen: En este trabajo estudiamos la imprevisibilidad de las enfermedades infecciosas estacionales considerando un modelo SEIRS con forzamiento estacional. Para investigar el comportamiento dinámico, calculamos diagramas de bifurcación tipo histéresis y sus respectivos exponentes de Lyapunov. Nuestros resultados de bifurcaciones y el mayor exponente de Lyapunov muestran dinámicas biestables para todos los parámetros del modelo. Eligiendo la inversa del período latente como parámetro de control, más del 70% del intervalo comprende la coexistencia de atractores periódicos y caóticos, dinámicas biestables. A pesar de la competencia entre estos atractores, se prefieren los caóticos. La biestabilidad se produce en dos amplias regiones. Una de estas regiones está limitada por atractores periódicos, mientras que los atractores periódicos y caóticos se unen a la otra. Dado que el límite de la segunda región biestable está compuesto por atractores periódicos y caóticos, es posible interpretar estos puntos críticos como puntos de inflexión. En otras palabras, dependiendo del período latente, un atractor periódico (previsibilidad) puede evolucionar a un atractor caótico(imprevisibilidad). Por lo tanto, mostramos que la imprevisibilidad está asociada con dinámicas biestables preferiblemente caóticas y, además, hay un punto de inflexión asociado con dinámicas impredecibles.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica de Sincronización en Redes Complejas,Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional

Dinámica de cambio de régimen, puntos de inflexión y éxito de la gestión pesquera

Año 2023, volumen 13, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Informes científicos. ISSN: 2045-2322. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida bajo el agua

Resumen: La recuperación de las poblaciones de peces agotadas es un objetivo importante para la ordenación pesquera y crucial para mantener importantes funciones ecosistémicas, así como la seguridad alimentaria mundial. La recuperación exitosa requiere ajustar la mortalidad por pesca a la productividad de las poblaciones, pero puede prevenirse o inhibirse mediante impactos antropogénicos adicionales, como el cambio climático. A pesar de que las medidas de gestión para recuperar las poblaciones de peces están vigentes en legislaciones como la Política Pesquera Común (PPC) de la Unión Europea, la recuperación puede verse obstaculizada por la aparición de dinámicas de cambio de régimen. Dicha dinámica discontinua no lineal implica puntos de inflexión y presenta las características de cambio brusco, histéresis y relaciones funcionales no estacionarias. Aquí utilizamos la reciente reforma de la PPC como un experimento natural para investigar la existencia de dinámicas de cambio de régimen y sus posibles efectos sobre el potencial de recuperación de seis poblaciones de peces comerciales fuertemente pescadas o incluso agotadas en el Mar del Norte. Utilizando un conjunto de enfoques estadísticos, mostramos que existen dinámicas de cambio de régimen en las seis poblaciones de peces como respuesta a los cambios en la presión y temperatura de la pesca. Nuestros resultados demuestran además la dependencia del contexto de dicha dinámica y, por lo tanto, la capacidad de las medidas de manejo para reconstruir las poblaciones de peces agotadas, lo que lleva a una recuperación fallida o a un vuelco positivo.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional

Cuantificación de la incertidumbre de la resiliencia multiescala en sistemas en red con dinámica no lineal utilizando caos polinómico arbitrario

Año 2023, volumen 13, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Informes científicos. ISSN: 2045-2322. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 4

Resumen: Resumen Los sistemas complejos derivan dinámicas de comportamiento sofisticadas conectando dinámicas de componentes individuales a través de una red compleja. La resiliencia de los sistemas complejos es una habilidad crítica para recuperar el comportamiento deseable después de perturbaciones. En los últimos años, nuestra comprensión de la resiliencia en red a gran escala se limita en gran medida a simulaciones patentadas basadas en agentes o análisis topológico de gráficos. Sin embargo, sabemos que tanto la dinámica como la topología importan y que el impacto de la incertidumbre del modelo del sistema sigue sin resolverse, especialmente en los nodos individuales. Con el fin de cuantificar el efecto de la incertidumbre sobre la resiliencia en las resoluciones de la red (desde estadísticas de red a macroescala hasta dinámicas de nodos individuales), empleamos un método de expansión de caos polinómico arbitrario (aPC) para identificar la probabilidad de que un nodo pierda su resiliencia y cómo los diferentes parámetros del modelo contribuyen a este riesgo en un solo nodo. Probamos esto utilizando un sistema biestable en red genérico y también dinámicas ecológicas establecidas de la red de cercanías de la fuerza laboral para demostrar la aplicabilidad. Este marco ayudará a los profesionales a comprender el comportamiento a macroescala y a realizar intervenciones a microescala.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Cuantificación de la Incertidumbre y Análisis de Sensibilidad,Evaluación y Mejora de la Resiliencia de la Infraestructura

Tasa y propinas inducidas por ruido trabajando en conjunto

Año 2023, volumen 33, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos . ISSN: 1054-1500,1089-7682,1527-2443. Organización: Instituto Americano de Física
Número de veces que ha sido citado: 4

Resumen: La inclinación inducida por la velocidad ocurre cuando un parámetro de rampa cambia lo suficientemente rápido como para hacer que el sistema se incline entre estados coexistentes y atractivos. Mostramos que la adición de ruido al sistema puede hacer que se incline muy por debajo de la velocidad crítica a la que ocurriría la inclinación inducida por la velocidad. Además, lo hace con una probabilidad significativamente mayor sobre el ruido que actúa solo. Logramos esto al encontrar un minimizador global en un problema canónico de la teoría funcional de la acción de Freidlin-Wentzell de la gran desviación que representa la ruta más probable de inflexión. Esto se realiza como una conexión heteroclínica para el sistema de Euler-Lagrange asociado con la acción de Freidlin-Wentzell y encontramos que existe para todas las tasas menores o iguales a la tasa crítica. Su papel como ruta más probable es corroborado por simulaciones directas de Monte Carlo.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Dinámica Evolutiva de la Adaptación y Mutación Genética

Estabilización de AMOC Bajo la Interacción Con la Inclinación de las Capas de Hielo Polar

Año 2023, volumen 50, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Cartas de investigación geofísica . ISSN: 0094-8276,1944-8007. Organización: Unión Geofísica Americana
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida bajo el agua

Resumen: Resumen Varios componentes a gran escala del sistema climático pueden sufrir una transición rápida a medida que se superan las condiciones críticas. Estos elementos de inflexión también están acoplados dinámicamente, lo que permite un efecto dominó global bajo el calentamiento global. Aquí nos enfocamos en tales eventos en cascada que involucran la Capa de Hielo de Groenlandia( GIS), la Capa de Hielo de la Antártida Occidental (WAIS) y la Circulación Meridional de Vuelco del Atlántico (AMOC). Utilizando un modelo conceptual, estudiamos el comportamiento combinado de inclinación debido a tres retroalimentaciones dominantes: la inestabilidad de la capa de hielo marino para los WAIS, la retroalimentación del balance de masa altura‐superficie para el SIG y la retroalimentación de advección salina para el AMOC. Mostramos que, en un rango de parámetros realista del modelo, una inclinación de los WAI puede inhibir eventos en cascada al preservar la estabilidad de los AMOC.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Investigación sobre el Cambio Climático y la Variabilidad,Impactos del Cambio Climático en los Glaciares y la Disponibilidad de Agua

Control de la propina en un modelo de red de mundo pequeño a través de un novedoso esquema dinámico de retroalimentación retardada

Año 2023, volumen 168, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos, solitones y fractales / Caos, solitones y fractales . ISSN: 0960-0779,1873-2887. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 4

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Física Estadística de la Dinámica de Opinión,Dinámica de Sincronización en Redes Complejas

Transiciones de percolación en las redes de movilidad urbana en las 50 ciudades más grandes de Estados Unidos

Año 2023, volumen 91, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Ciudades y sociedad sostenibles . ISSN: 2210-6707,2210-6715. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Ciudades y comunidades sostenibles

Resumen: La movilidad urbana puede verse afectada significativamente por diversos fenómenos extremos. Las interrupciones amenazan la conectividad espacial urbana y afectan la capacidad de las personas para acceder a varios servicios esenciales. La caracterización precisa y la alerta oportuna de las transiciones críticas de las redes de movilidad urbana pueden ayudar a mitigar los riesgos anteriores. Sin embargo, falta un enfoque para caracterizar el estado crítico de transición de las redes de movilidad urbana y advertir sus transiciones durante eventos extremos. La universalidad de las características de las redes de movilidad interrumpidas en diferentes ciudades es otra cuestión fundamental que sigue sin explorarse. Al extraer grandes geodatos, construimos las redes de movilidad de las 50 Áreas Estadísticas Metropolitanas (MSA) más pobladas de los EE.UU. y estudiamos sus patrones de interrupción mediante la realización de análisis de filtración de redes. Descubrimos que todas las redes de movilidad experimentan transiciones abruptas al alcanzar un umbral crítico universal, en el que los componentes gigantes de los vecindarios colapsan repentinamente y se disuelven en pequeños grupos. También desarrollamos un indicador, mediante el análisis de las distribuciones de clústeres de vecindad, que aproxima qué tan lejos está una red de movilidad del umbral crítico y proporciona una alerta temprana de su transición crítica. Nuestros hallazgos brindan información sobre la movilidad y la conectividad de los vecindarios en las ciudades, lo que puede brindar orientación para la gestión del transporte, el control de epidemias y la evacuación de emergencia.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Mecánica Estadística de Redes Complejas,Análisis y Modelado de Redes Urbanas de Calles

Una evaluación a escala de condado de la salud del ecosistema en el área del embalse de las Tres Gargantas basada en la teoría de catástrofes

Año 2023, volumen 11, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Fronteras en ciencias ambientales. ISSN: 2296-665X. Organización: Medios fronterizos
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: La integridad y salud del ecosistema es la base material para la prosperidad común de las diferentes áreas minoritarias. Desde la aceleración del crecimiento social y económico en el siglo XXI, el desarrollo social excesivo ha provocado desequilibrios ecológicos, cambio climático y contaminación ambiental y otros problemas. El uso irracional de los recursos naturales afecta gradualmente el equilibrio entre el hombre y la naturaleza. En este artículo, se seleccionan para estudiar las características de la salud del ecosistema y cuatro subsistemas de medio ambiente, economía, sociedad y gestión en el área del embalse de las Tres Gargantas. El propósito de este artículo es construir un sistema de índice de evaluación de la salud del ecosistema para describir las características del ecosistema en el área del embalse de las Tres Gargantas. En primer lugar, se estableció un modelo de evaluación multicriterio basado en la teoría de catástrofes para evaluar la salud del ecosistema en el área del embalse de las Tres Gargantas. En segundo lugar, se utilizó el método de progresión de catástrofes (CPM) para describir la tendencia general de cambio del ecosistema en el área del embalse de las Tres Gargantas de 2000 a 2016. El estudio muestra que desde el año 2000, con el desarrollo de la economía y la sociedad y el mayor fortalecimiento de la gestión ambiental, la salud del ecosistema en el área del embalse de las Tres Gargantas ha mejorado año tras año. Al mismo tiempo, con el fin de explorar más a fondo los factores que afectan la salud ecosistémica del embalse, se agregaron los factores climáticos a las variables de control y se estableció el análisis de regresión del modelo a través de datos de panel. La conclusión final fue que la temperatura promedio, las precipitaciones y el tiempo de sol tuvieron efectos significativos en el ecosistema del embalse.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad,Evaluación Ecológica y Desarrollo Urbano

Buscando señales de alerta temprana más sólidas para los puntos de inflexión climáticos: el método de relación de Espectros (ROSA)

Año 2023, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Cartas de investigación ambiental . ISSN: 1748-9326. Organización: Publicación de IOP
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Resumen Los posibles puntos de inflexión en el Sistema Terrestre presentan desafíos para la sociedad y los ecosistemas, especialmente porque los umbrales de calentamiento global en los que pueden desencadenarse siguen siendo inciertos. Afortunadamente, se ha desarrollado una teoría de `desaceleración crítica ' que podría advertir sobre la proximidad de puntos de inflexión. Las aplicaciones de esta teoría a menudo asumen implícitamente el forzamiento estacionario del ruido blanco, que a su vez requiere una separación clara entre las tendencias forzadas y la variabilidad, lo cual es especialmente difícil bajo el cambio climático contemporáneo. Este artículo propone un método modificado para derivar señales de alerta temprana en un sistema, como el climático, que es forzado por procesos correlacionados con el tiempo. El método analiza la Relación de Espectros (ROSA) de una variable de estado del sistema en relación con una variable de forzamiento. Demostramos el método ROSA en un sistema dinámico forzado idealizado, antes de aplicarlo a un ejemplo desafiante particular del Sistema Terrestre: la muerte regresiva de la selva amazónica. Mostramos que ROSA identifica más ejemplos de transiciones abruptas en la Amazonía que las señales de alerta temprana convencionales en los Modelos de Sistemas Terrestres CMIP6 de última generación.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Fronteras en Sistemas Complejos

Año 2023, volumen 1, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Fronteras en sistemas complejos. ISSN: 2813-6187. Organización: Medios fronterizos
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Portada del artículo del GRAN DESAFÍO de CAMPO. Sistema Complejo., 16 de febrero de 2023 Volumen 1 - 2023 | https://doi.org/10.3389/fcpxs.2023.1080801

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Mecánica Estadística de Redes Complejas,Termodinámica Estocástica y Teoremas de Fluctuación

Patrones de Vegetación en el Modelo Hiperbólico de Klausmeier con Dispersión Secundaria de Semillas

Año 2023, volumen 11, número 5. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Matemáticas. ISSN: 2227-7390. Organización: Instituto Multidisciplinar de Edición Digital
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Este trabajo se enfoca en la dinámica de franjas de vegetación en ambientes semiáridos inclinados en presencia de dispersión secundaria de semillas y efectos inerciales. Para ello, se tiene en cuenta una generalización hiperbólica del modelo de Klausmeier que encierra el transporte advectivo cuesta abajo de biomasa vegetal. Se realizaron investigaciones analíticas para deducir los loci de inestabilidad ondulatoria y de Turing en los que surgen los patrones de vegetación oscilatoria y estacionaria, respectivamente. Se extrajo información adicional sobre la posibilidad de predecir un comportamiento de migración nula con aproximaciones adecuadas de la relación de dispersión. También se llevaron a cabo simulaciones numéricas para corroborar las predicciones teóricas y obtener más información sobre la dinámica de las franjas de vegetación en, cerca y lejos del umbral de inestabilidad.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Impacto Ecológico de Especies Invasoras en Islas

Emergencia evolutiva de estados estables alternativos en lagos someros

Año 2023, volumen 26, número 5. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Cartas ecológicas . ISSN: 1461-023X,1461-0248. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 4

Resumen: Los ecosistemas bajo estrés pueden responder de manera abrupta e irreversible a través de puntos de inflexión. Aunque los mecanismos que conducen a estados estables alternativos están muy estudiados, se sabe poco sobre cómo podrían haber surgido tales ecosistemas en primer lugar. Investigamos si la evolución por selección natural a lo largo de gradientes de recursos conduce a la biestabilidad, utilizando lagos poco profundos como ejemplo. Allí, los puntos de inflexión ocurren entre dos estados alternativos dominados por macrófitos sumergidos o flotantes, dependiendo de la carga de nutrientes. Modelamos la evolución de la profundidad de los macrófitos en el lago, identificamos las condiciones en las que se diversifica la población ancestral e investigamos si ocurren estados estables alternativos dominados por diferentes fenotipos de macrófitos. Encontramos que la dinámica ecoevolutiva puede conducir a estados estables alternativos, pero en condiciones restrictivas. Dicha dinámica requiere asimetrías suficientes en la adquisición tanto de luz como de nutrientes. Nuestro análisis sugiere que las asimetrías competitivas a lo largo de gradientes de recursos opuestos pueden permitir que surja la biestabilidad por selección natural.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica Evolutiva de la Adaptación y Mutación Genética,Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

Pérdida de resiliencia de crecimiento hacia el arbusto alpino

Año 2023, volumen 539, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecología y gestión forestal. ISSN: 0378-1127,1872-7042. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Causas e Impactos del Cambio Climático Durante Milenios,Respuesta Global a la Sequía Forestal y Cambio Climático

Resiliencia en el deporte a través de la lente de las estructuras dinámicas de red

Año 2023, volumen 3, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Fronteras en fisiología de redes. ISSN: 2674-0109. Organización: Medios fronterizos
Número de veces que ha sido citado: 4

Resumen: Portada del artículo de OPINIÓN. Netw. Fisiol., 19 de mayo de 2023Sec. Fisiología del Ejercicio en Red Volumen 3 - 2023 | https://doi.org/10.3389/fnetp.2023.1190355

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Epidemiología e Impacto de la Lesión Cerebral Traumática,Ciencias del Deporte y Análisis del Rendimiento

Comportamiento dinámico de las tiras elásticas cerca de las transiciones de forma

Año 2023, volumen 107, número 6. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revisión física. E . ISSN: 2470-0045,2470-0053,2470-0061. Organización: Sociedad Americana de Física
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Ciudades y comunidades sostenibles

Resumen: Las tiras elásticas proporcionan un sistema canónico para estudiar los mecanismos que rigen las transiciones elásticas de la forma. Se han observado pandeos, saltos lineales y saltos no lineales en las tiras accionadas por límites y se han relacionado con el tipo de bifurcación que sufre la tira en la transición. Para el snap-through no lineal, el trabajo previo obtuvo la forma normal en la bifurcación. Sin embargo, hasta la fecha, no existe una metodología para extender este análisis a otros tipos de transición. Aquí, estudiamos un conjunto de tres sistemas en los que una tira elástica abrochada se acciona mediante la rotación de sus límites. Dependiendo de la dirección de rotación, el sistema exhibe los tres tipos de transiciones de forma. Presentamos un método simple para analizar las características dinámicas de una estructura elástica cerca de una transición. Este método nos permite extender, de manera directa, el análisis asintótico propuesto para el snap-through no lineal a los otros dos tipos de transición. Obtenemos las formas normales de estas bifurcaciones, y mostramos cómo dictan todas las características dinámicas de la tira elástica. Este análisis proporciona una comprensión profunda de los mecanismos físicos que rigen las transiciones de formas elásticas y herramientas confiables para diagnosticar y anticipar estas transiciones.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Mecánica Celular e Interacciones de la Matriz Extracelular,Dinámica de Sincronización en Redes Complejas

Señales de alerta temprana para transiciones críticas en sistemas complejos

Año 2023, volumen 98, número 7. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Physica scripta . ISSN: 0031-8949,1402-4896. Organización: Publicación de IOP
Número de veces que ha sido citado: 4

Resumen: Resumen En esta revisión temática, presentamos una breve descripción de los diferentes métodos y medidas para detectar la ocurrencia de transiciones críticas en sistemas complejos. Comenzamos presentando los mecanismos que desencadenan las transiciones críticas y cómo se relacionan con las señales de alerta temprana (SAT) y mencionamos brevemente las medidas convencionales basadas en la desaceleración crítica, calculadas a partir de datos y aplicadas a sistemas reales. A continuación, presentamos en detalle los enfoques para datos multivariados, incluidos los definidos para redes complejas. Las técnicas más recientes, como las señales de advertencia derivadas del patrón de recurrencia subyacente a los datos, se presentan en detalle como medidas a partir de gráficos de recurrencia y redes de recurrencia. A esto le sigue una discusión sobre cómo se utilizan más recientemente los métodos basados en el aprendizaje automático para detectar transiciones críticas en datos reales y simulados. Hacia el final, resumimos los desafíos involucrados al calcular el SAT a partir de datos del mundo real y concluimos con nuestra perspectiva y perspectiva sobre las tendencias futuras en esta área.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Hacia una comprensión cohesiva de la complejidad ecológica

Año 2023, volumen 9, número 25. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Avances científicos. ISSN: 2375-2548. Organización: Asociación Americana para el Avance de la Ciencia
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Los sistemas ecológicos son sistemas esencialmente complejos. Por lo tanto, comprender y ser capaz de predecir fenómenos típicos de sistemas complejos es fundamental para el progreso en ecología y conservación en medio de la escalada del cambio ambiental global. Sin embargo, la gran cantidad de definiciones de complejidad y la excesiva dependencia de los enfoques científicos convencionales obstaculizan los avances conceptuales y la síntesis. La complejidad ecológica puede entenderse mejor siguiendo la sólida base teórica de la ciencia de sistemas complejos (CSS). Revisamos las características de los sistemas ecológicos descritos en CSS y realizamos análisis bibliométricos y de minería de textos para caracterizar los artículos que se refieren a la complejidad ecológica. Nuestros análisis demuestran que el estudio de la complejidad en ecología es un esfuerzo global altamente heterogéneo que solo está débilmente relacionado con CSS. Las tendencias actuales de investigación generalmente se organizan en torno a la teoría básica, la escala y la macroecología. Aprovechamos nuestra revisión y las generalidades identificadas en nuestros análisis para sugerir una forma más coherente y cohesiva de avanzar en el estudio de la complejidad en ecología.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Modelado de Distribución de Especies e Impactos del Cambio Climático

Escapar de las trampas socioecológicas a través de la restauración ecológica y el desarrollo socioeconómico en la meseta de Loess de China

Año 2023, volumen 5, número 4. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Personas y naturaleza . ISSN: 2575-8314. Organización: Wiley
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Fin de la pobreza

Resumen: Resumen La trampa socioecológica es un concepto emergente que describe situaciones en las que las retroalimentaciones sociales y ecológicas autorreforzantes mantienen o empujan un sistema socioecológico hacia un estado indeseable y amenazan la sostenibilidad de las sociedades humanas. Comprender los circuitos de retroalimentación de un sistema e identificar los factores principales de tales trampas es esencial para desarrollar estrategias de gestión efectivas para advertir, evitar y escapar de las trampas. Para comprender mejor la dinámica de las trampas socioecológicas, desarrollamos un marco de diagnóstico cuantitativo que combina el enfoque de redes socioecológicas y el índice de estado del sistema compuesto. Demostramos la efectividad del marco al examinar la evolución socioecológica rural en la Meseta de Loess (LP) de China de 1949 a 2020, un área que alguna vez enfrentó graves desafíos socioecológicos como la erosión del suelo, la degradación de la tierra y la pobreza. Nuestro análisis identificó tres etapas de la dinámica de la trampa en LP: encerrado en la trampa (1949-1981), reaccionando a la trampa (1981-2003) y escapando de la trampa (2003-2020). En la primera etapa, LP quedó atrapado en una trayectoria indeseable en la que se produce una retroalimentación reforzada entre el rápido crecimiento de la población, las limitadas oportunidades de sustento, la dependencia excesiva de la agricultura y la erosión severa del suelo. Nuestros resultados también encontraron que el LP ha logrado un progreso significativo para escapar de esta trampa socioecológica durante el siglo XXI a través de prácticas de restauración ecológica y desarrollo socioeconómico. Trampas socioecológicas similares también se observan en muchas otras regiones del mundo, particularmente en los países en desarrollo. Nuestro análisis recomienda tres vías para abordar las trampas socioecológicas en el LP: (1) promover la urbanización y la diversidad de medios de subsistencia, (2) implementar medidas de ingeniería específicas del sitio (por ejemplo, terrazas y represas de control en el LP) y (3) invertir en programas de restauración ecológica. Escapar de la trampa no es el final de la historia, pero podría ser una etapa temprana de otra trampa. Los formuladores de políticas y los gerentes deben seguir evaluando y monitoreando las prácticas y los resultados de las políticas para evitar entrar en nuevas situaciones trampa. Lea el Resumen gratuito en lenguaje Sencillo de este artículo en el blog de la Revista.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso del Suelo,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Alerta temprana de vuelco en un modelo químico con difusión cruzada a través de la formación y transición de patrones espaciotemporales

Año 2023, volumen 33, número 7. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos . ISSN: 1054-1500,1089-7682,1527-2443. Organización: Instituto Americano de Física
Número de veces que ha sido citado: 4

Resumen: La formación de patrones espaciotemporales y la transición impulsada por la difusión cruzada del modelo Gray-Scott se investigan para la alerta temprana de vuelco en este artículo. Primero se realizan los análisis matemáticos del modelo no espacial y del modelo espacial correspondientes, que nos permiten tener una comprensión integral. Luego, el análisis de estabilidad lineal y el método de análisis a múltiples escalas muestran que la difusión cruzada es el mecanismo clave para la evolución de los patrones espaciotemporales. Al seleccionar un coeficiente de difusión cruzada como parámetro de bifurcación, se derivan las ecuaciones de amplitud que pueden describir la transición estructural y determinar la estabilidad de diferentes tipos de patrones de Turing. En última instancia, las simulaciones numéricas verifican la validez de los resultados teóricos. Se demuestra que en ausencia de difusión cruzada, la distribución espaciotemporal de las sustancias es homogénea. Sin embargo, cuando el coeficiente de difusión cruzada excede su valor umbral, la distribución espaciotemporal de sustancias se volverá heterogénea en el espacio. A medida que aumenta el coeficiente de difusión cruzada, la región de inestabilidad de Turing se extenderá, dando lugar a varios tipos de patrones de Turing: manchas, rayas y una mezcla de manchas y rayas.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Impacto Ecológico de las Especies Invasoras en las Islas

Evolución en el extremo árido: la influencia del clima en las colonias de termitas de arena y los círculos de hadas del desierto de Namib

Año 2023, volumen 378, número 1884. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Transacciones filosóficas-Royal Society. Ciencias biológicas. ISSN: 0962-8436,1471-2970. Organización: Sociedad Real
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: En el desierto hiperárido de Namib, la termita de arena Psammotermes allocerus Silvestri, 1908 (Isoptera: Rhinotermitidae) establece colonias que crean parches visibles y estériles conocidos como' círculos de hadas ' en suelos permeables y arenosos. Las áreas centrales desnudas de los círculos de hadas cumplen la función clave de almacenar la humedad recibida de la escasa lluvia. La textura arenosa del suelo permite una rápida infiltración y percolación de la precipitación, mientras que la herbivoría localizada por las termitas crea el parche desnudo, reduciendo así la rápida pérdida de humedad del suelo por la absorción y transpiración del agua por parte de las plantas. El almacenamiento resultante de agua de lluvia, incluso durante períodos prolongados de sequía, permite la vida perenne en ambientes desérticos hiperáridos y constituye un ejemplo único a nivel mundial de ingeniería de ecosistemas por parte de insectos sociales. Durante la última década, la mayoría de las publicaciones debatieron principalmente el origen de los círculos de hadas. Aquí, contribuimos al número especial con un enfoque en la dimensión funcional y evolutiva de la estructura de la colonia Psammotermes con dos tipos de nidos diferentes y dos recursos clave separados espacialmente, como una adaptación exitosa al ambiente desértico extremo. El documento es principalmente una revisión y síntesis de trabajos anteriores, con la inclusión de hallazgos nuevos y relevantes. Este artículo forma parte del número temático 'La ecología evolutiva de los nidos: un enfoque entre taxones'.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conocimientos Genómicos sobre Insectos Sociales y Simbiosis , Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas

Montículos de tierra (<i>heuweltjies </i>) de Sudáfrica y sus ocupantes de termitas: aplicabilidad de los conceptos del fenotipo extendido, ingeniería de ecosistemas y construcción de nichos

Año 2023, volumen 378, número 1884. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Transacciones filosóficas-Royal Society. Ciencias biológicas. ISSN: 0962-8436,1471-2970. Organización: Sociedad Real
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conocimientos Genómicos sobre Insectos Sociales y Simbiosis , Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas

Preocupaciones sobre la propuesta de ecuación ecológica de estado: una valoración a partir de la biofísica orgánica de los ecosistemas (OBEC).

Año 2023, volumen 484, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Modelización ecológica. ISSN: 0304-3800,1872-7026. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: El objetivo de probar la fecundidad teórica y la utilidad empírica de los vínculos entre ecología y termodinámica ha sido esquivo. Esto podría explicar la descomposición de la ecología en múltiples ramas, algunas de ellas destinadas a desarrollar modelos de acuerdo con los principios de la física. El algoritmo de entropía máxima (MaxEnt) es uno de los temas más mencionados en este campo. Dentro del marco de MaxEnt, recientemente se ha propuesto una relación cuantitativa entre varios parámetros ecológicos como una aparente ecuación ecológica de estado (EESH; Harte et al. 2022. Una ecuación de Estado unifica diversidad, productividad, abundancia y biomasa. Común. Biol. 5: 874). Analizamos el EESH desde la perspectiva interdisciplinaria de la Biofísica Orgánica de los Ecosistemas (OBEC). De acuerdo con este análisis, el EESH descuida la similitud analítica entre variables ecológicas clave y variables mecánicas estadísticas, no incluye ninguna variable intensiva útil para determinar la distancia de los sistemas ecológicos al equilibrio, no involucra ninguna constante útil para definir el rango estadístico dentro del cual el sistema puede considerarse fuera de peligro a pesar de los efectos generalizados del impacto antropogénico, y su estructura general no se parece a ecuaciones de estado anteriores porque se basa en un enfoque subjetivo desprovisto de contenido físico que solo es útil como herramienta para la inferencia estadística. Entonces, nuestras conclusiones son: (i) el EESH no resiste la comparación con el conocimiento previo y la evidencia empírica tanto de la ecología como de la física, y (ii) no puede considerarse una ecuación ecológica de Estado.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad , Aplicaciones de la Calorimetría en la Investigación Científica

Un futuro sinérgico para la IA y la ecología

Año 2023, volumen 120, número 38. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. ISSN: 0027-8424,1091-6490. Organización: Academia Nacional de Ciencias
Número de veces que ha sido citado: 4

Resumen: La investigación tanto en ecología como en IA se esfuerza por lograr una comprensión predictiva de sistemas complejos, donde las no linealidades surgen de interacciones multidimensionales y retroalimentación a través de múltiples escalas. Después de un siglo de avances independientes y asincrónicos en investigación computacional y ecológica, prevemos una necesidad crítica de sinergia intencional para enfrentar los desafíos sociales actuales en el contexto del cambio global. Estos desafíos incluyen comprender la imprevisibilidad de los fenómenos a nivel de sistemas y la dinámica de resiliencia en un planeta que cambia rápidamente. Aquí, destacamos tanto la promesa como la urgencia de un paradigma de investigación de convergencia entre ecología e IA. Los sistemas ecológicos son un desafío para modelar de manera completa y holística, incluso utilizando la técnica de IA más destacada en la actualidad: las redes neuronales profundas. Además, los sistemas ecológicos tienen comportamientos emergentes y resilientes que pueden inspirar arquitecturas y metodologías de IA nuevas y sólidas. Compartimos ejemplos de cómo los desafíos en el modelado de sistemas ecológicos se beneficiarían de los avances en las técnicas de IA que a su vez están inspiradas en los sistemas que buscan modelar. Ambos campos se han inspirado mutuamente, aunque indirectamente, en una evolución hacia esta convergencia. Enfatizamos la necesidad de una sinergia más decidida para acelerar la comprensión de la resiliencia ecológica al tiempo que se construye la resiliencia que actualmente falta en los sistemas modernos de IA, que se ha demostrado que fallan en ocasiones debido a una pobre generalización en diferentes contextos. Las barreras epistémicas persistentes se beneficiarían de la atención en ambas disciplinas. Las implicaciones de una convergencia exitosa van más allá del avance de las disciplinas ecológicas o del logro de una inteligencia general artificial; son fundamentales tanto para persistir como para prosperar en un futuro incierto.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en el Modelado de la Distribución de Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Especies y los Impactos del Cambio Climático,Gestión y Reproducibilidad de los Flujos de Trabajo Científicos

La confiabilidad de las estimaciones de resiliencia de la vegetación depende de la densidad de biomasa

Año 2023, volumen 7, número 11. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecología de la naturaleza y evolución. ISSN: 2397-334X. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Resumen Se han planteado preocupaciones de que la resiliencia de los ecosistemas con vegetación pueda verse afectada negativamente por el clima antropogénico en curso y el cambio en el uso de la tierra a escala global. Varios estudios recientes presentan tendencias globales de resiliencia de la vegetación basadas en datos satelitales utilizando diversas configuraciones metodológicas. Aquí, tras una comparación sistemática de conjuntos de datos, preprocesamiento espacial y temporal y métodos de estimación de resiliencia, proponemos una metodología que evita diferentes sesgos presentes en resultados anteriores. Sin embargo, encontramos que la estimación de la resiliencia utilizando datos de vegetación satelitales ópticos es ampliamente problemática en bosques tropicales densos y boreales de latitudes altas, independientemente del índice de vegetación elegido. Sin embargo, para amplias partes de las latitudes medias, especialmente con baja densidad de biomasa, la resiliencia se puede estimar de manera confiable utilizando varios índices ópticos de vegetación. Inferimos un patrón global espacialmente consistente de ganancia y pérdida de resiliencia en los índices de vegetación, con más regiones enfrentando una disminución de la resiliencia, especialmente en África, Australia y Asia central.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso de la Tierra,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de los Ecosistemas

El monzón sudamericano se acerca a una transición crítica en respuesta a la deforestación

Año 2023, volumen 9, número 40. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Avances científicos. ISSN: 2375-2548. Organización: Asociación Americana para el Avance de la Ciencia
Número de veces que ha sido citado: 4. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: La selva amazónica está amenazada por el cambio en el uso de la tierra y el aumento de la frecuencia de sequías e incendios. Los estudios sugieren una muerte abrupta de grandes partes de la selva tropical después de la pérdida parcial de bosques, pero el umbral crítico, los mecanismos subyacentes y los posibles impactos de la degradación forestal en la circulación del monzón siguen siendo inciertos. Aquí, utilizamos un modelo dinámico no lineal del transporte y reciclaje de humedad en la Amazonía para identificar varias señales precursoras para una transición crítica en la dinámica acoplada atmósfera-vegetación. Guiados por nuestras simulaciones, revelamos señales precursoras estadísticas y físicas de una transición crítica que se acerca en el reanálisis y los datos de observación. De acuerdo con los resultados de nuestro modelo, atribuimos estas señales precursoras características a la proximidad de una transición crítica del sistema acoplado atmósfera-vegetación amazónica inducida por la pérdida de bosques debido a la deforestación, las sequías y los incendios. La transición conduciría a condiciones sustancialmente más secas, bajo las cuales probablemente no se podría mantener la selva tropical.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Investigación sobre Cambio Climático y Variabilidad

Un enfoque de plano de fase aumentado para mapas planos discretos: Introducción de operadores de siguiente iteración

Año 2023, volumen 355, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Biociencias matemáticas . ISSN: 0025-5564,1879-3134. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Buena salud y bienestar

Resumen: Se introducen los operadores de iteración siguiente y los conjuntos raíz y curvas raíz de iteración siguiente correspondientes asociados con las líneas nulas de un mapa discreto plano. Se describe cómo aumentar los retratos de fase estándar que incluyen las líneas nulas y el campo de dirección, al incluir los signos de los operadores raíz asociados con sus líneas nulas, produciendo así un retrato de fase aumentado. El signo de un operador de siguiente iteración asociado con una línea nula determina si un punto se asigna por encima o por debajo de la línea nula correspondiente y puede, por ejemplo, identificar regiones invariantes positivamente. Usando un modelo de competencia tipo Lotka-Volterra, demostramos cómo construir el retrato de fase aumentada. Mostramos que el retrato de fase aumentada proporciona un enfoque alternativo elemental para determinar la dinámica global completa de este modelo. Exploramos más a fondo las limitaciones y el potencial del retrato de fase aumentada considerando un modelo de competencia de Ricker, un modelo que involucra mutualismo y un modelo depredador-presa.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Desenredando los efectos de la carga de fósforo en la estabilidad de la red trófica en un gran lago poco profundo

Año 2023, volumen 328, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista de gestión ambiental. ISSN: 0301-4797,1095-8630. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 3

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Eutrofización y Floraciones Algales Nocivas,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Un universo de incertidumbre escondido a plena vista

Año 2023, volumen 120, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. ISSN: 0027-8424,1091-6490. Organización: Academia Nacional de Ciencias
Número de veces que ha sido citado: 3

Resumen: Las comunidades microbianas se encuentran en toda la biosfera, desde las entrañas humanas hasta los glaciares, desde el suelo hasta los lodos activados. Comprender las propiedades estadísticas de comunidades tan diversas puede allanar el camino para dilucidar los mecanismos comunes ...Múltiples fuerzas ecológicas actúan juntas para dar forma a la composición de las comunidades microbianas. Los enfoques filoecológicos, que combinan las relaciones filogenéticas entre especies con la ecología comunitaria, tienen el potencial de desenredar tales fuerzas, pero a menudo lo son ...

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Agrupamiento Basado en Modelos con Modelos Mixtos , Explicación Mecanicista en el Descubrimiento Científico y la Evolución

Distribución estacionaria, función de densidad y extinción de vegetación estocástica-sistemas hídricos

Año 2023, volumen 120, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Comunicaciones en ciencia no lineal y simulación numérica/Comunicaciones en ciencia no lineal y simulación numérica. ISSN: 1007-5704,1878-7274. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Agua limpia y saneamiento

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transmisión de Enfermedades y Dinámica de Poblaciones,Termodinámica Estocástica y Teoremas de Fluctuación

La resonancia estocástica en el enrojecimiento climático aumenta el riesgo de extinción cíclica de los ecosistemas a través de cambios de fase

Año 2023, volumen 29, número 12. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Biología del cambio global . ISSN: 1354-1013,1365-2486. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: La actividad humana está provocando cambios en la media y variabilidad de los parámetros climáticos en la mayoría de los lugares del mundo. La media cambiante ha recibido una atención considerable por parte de científicos y formuladores de políticas climáticas. Sin embargo, trabajos recientes indican que la variabilidad cambiante, es decir, la amplitud y la autocorrelación temporal de las desviaciones de la media, pueden tener un impacto mayor e inminente en los ecosistemas. En este artículo, demostramos que los cambios en la variabilidad climática por sí solos podrían llevar a la extinción de los ecosistemas cíclicos depredador-presa a través del llamado cambio de fase( P-tipping), un nuevo tipo de inestabilidad que ocurre solo a partir de ciertas fases del ciclo depredador-presa. Construimos un modelo matemático de un clima variable y lo acoplamos a dos modelos paradigmáticos de depredador-presa autooscilantes. Lo más importante es que combinamos valores de parámetros realistas para el lince canadiense y la liebre con raquetas de nieve con datos climáticos reales del bosque boreal. De esta manera, demostramos que las especies de importancia crítica en el bosque boreal tienen una mayor probabilidad de extinción bajo los cambios previstos en la variabilidad climática, y son más vulnerables durante las etapas del ciclo cuando la población de depredadores está cerca de su máximo. Además, nuestro análisis revela que la resonancia estocástica es el mecanismo subyacente para la mayor probabilidad de inflexión P hacia la extinción.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Impacto Ecológico de Especies Invasoras en Islas,Dinámica Evolutiva de Adaptación y Mutación Genética

Señales de alerta temprana de especiación inminente

Año 2023, volumen 77, número 6. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Evolución. ISSN: 0014-3820,1558-5646. Organización: Prensa de la Universidad de Oxford
Número de veces que ha sido citado: 3

Resumen: Resumen La formación de especies es un tema central en biología, y un gran cuerpo de trabajo teórico ha explorado las condiciones bajo las cuales ocurre la especiación, incluso si la dinámica de especiación es gradual o abrupta. En algunos casos de especiación abrupta, la diferenciación se acumula lentamente hasta alcanzar un umbral, momento en el que el desequilibrio de ligamiento (DA) y la selección divergente entran en un ciclo de retroalimentación positiva que desencadena un cambio acelerado. Notablemente, tales transiciones abruptas impulsadas por una retroalimentación positiva también se han observado en una variedad de otros sistemas. Los esfuerzos por anticipar transiciones abruptas han llevado al desarrollo de "señales de alerta temprana" (SAT), es decir, patrones estadísticos específicos que preceden a las transiciones abruptas. Ejemplos de SAT son el aumento de la autocorrelación y la variación en los datos de series temporales debido a la reducción de la capacidad del sistema para recuperarse de perturbaciones. Aquí, investigamos si la dinámica de especiación en modelos teóricos también exhibe EWS. Utilizando un modelo de divergencia genética entre dos poblaciones, buscamos SAT antes de eventos de especiación graduales y abruptos. Lo hacemos utilizando seis métricas diferentes de diferenciación: la tasa de migración efectiva, el número de loci seleccionados, la aptitud media de nuestra población estudiada, LD, FST y Dabs, una métrica análoga a DXY. Encontramos evidencia de SAT, con una heterogeneidad en su fortaleza entre las métricas de diferenciación. Identificamos específicamente la FST y la tasa de migración efectiva como los SAT más confiables de los próximos eventos abruptos de especiación. Nuestros resultados proporcionan información inicial sobre posibles SAT de especiación inminente y contribuyen a los esfuerzos para generalizar los mecanismos subyacentes a los SAT.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Dinámica Evolutiva de la Adaptación y Mutación Genética

Transiciones abruptas en un pastizal desértico <scp>USA</scp>del suroeste relacionado con la<scp>P </scp>acific<scp>D </scp>ecadal<scp>O </scp>escilación

Año 2023, volumen 104, número 7. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecología . ISSN: 0012-9658,1939-9170. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: La predicción de transiciones abruptas de los ecosistemas resultantes del cambio climático será un elemento esencial de las estrategias de adaptación en las próximas décadas. En el árido suroeste de los EE.UU., el colapso y la recuperación de pastos perennes de larga vida tienen efectos importantes en los servicios ecosistémicos, pero las causas de estas variaciones no se conocen bien. Aquí utilizamos un conjunto de datos de monitoreo de vegetación de calidad controlada iniciado en 1915 para mostrar que la dinámica de la cobertura de pastos durante el siglo XX estaba estrechamente correlacionada con el índice de oscilación decenal del Pacífico (PDO). La relación superó a los modelos que correlacionaban los pastos con los índices anuales de precipitación y sequía, lo que sugiere que las transiciones de los ecosistemas atribuidas solo a perturbaciones locales fueron influenciadas por las teleconexiones climáticas. Los cambios en la fase de la DOP a lo largo del tiempo se asociaron con la pérdida persistente de especies de pastos centrales y la recuperación de especies transitorias, por lo que la recuperación de pastos en conjunto ocultó cambios significativos en la composición de las especies. Sin embargo, la relación entre la DOP y la cobertura de pastos se rompió después de 1995; la cobertura de pastos es consistentemente más baja de lo que predeciría la DOP. El desacoplamiento de la cubierta de pasto de la DOP sugiere que se había cruzado un umbral en el que el calentamiento o la degradación de la tierra abrumaban la capacidad de recuperación de cualquier especie de pasto durante períodos favorables.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Respuesta Global a la Sequía Forestal y Cambio Climático

El cambio ambiental y el funcionamiento de los ecosistemas impulsan las transiciones en los sistemas socioecológicos: un enfoque de modelado estilizado

Año 2023, volumen 211, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Economía ecológica . ISSN: 0921-8009,1873-6106. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: La gestión sostenible de los sistemas socioecológicos requiere comprender cómo el cambio antropogénico en el clima y el uso de la tierra puede interrumpir las interacciones entre las sociedades humanas y los procesos ecosistémicos de los que dependen. En este estudio, ampliamos un modelo de sistema socioecológico estilizado existente al considerar explícitamente cómo las sociedades urbanizadoras pueden volverse menos dependientes del funcionamiento de los ecosistemas locales. Esta expansión está motivada por un marco conceptual desarrollado previamente que sugiere que las sociedades pueden residir en un ciclo verde y depender en gran medida de los procesos ecosistémicos locales, o en un ciclo rojo donde esta dependencia es más débil debido a las importaciones de recursos naturales de otros lugares. Analizando la viabilidad y estabilidad de los estados del sistema socioecológico local en una amplia gama de condiciones ambientales y socioeconómicas, observamos dinámicas consistentes con la noción de sociedades dominadas por bucles verdes y dominadas por bucles rojos que comprenden estados socioecológicos estables alternativos. Sobre la base de las dependencias inherentes de los sistemas en los procesos del ecosistema local, las respuestas al cambio ambiental podrían comprender transiciones entre estados dominados por el bucle verde y el bucle rojo, o el colapso de cualquiera de estos estados. Nuestro modelo cuantitativo proporciona un mapeo internamente consistente de los estados dominados por el bucle verde y el bucle rojo, así como las transiciones o colapsos de estos estados, a lo largo de un gradiente de condiciones ambientales.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso del Suelo,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

La herbivoría de las termitas de arena causa los círculos de hadas de Namibia: una respuesta a

Año 2023, volumen 60, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Perspectivas en ecología, evolución y sistemática de plantas . ISSN: 1433-8319,1618-0437. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: En partes de Angola, Namibia y Sudáfrica, la escasa vegetación al margen del desierto de Namib a menudo está salpicada de parches desnudos aproximadamente circulares. El origen de estos "círculos de hadas" (FC) es objeto de un debate continuo. En un artículo reciente en PPEES, Getzin et al. (2022) proporcionaron evaluaciones de pastos y termitas combinadas con mediciones de humedad del suelo, dentro y cerca de los círculos de hadas en varias áreas de Namibia. En su interpretación, afirman que la herbivoría de las termitas no está causando la muerte de esta hierba, ya que las plantas tenían raíces intactas. En cambio, proponen que los pastos de la matriz agotaron severamente el agua en FCs. Aquí, utilizamos un cuerpo completo y detallado de mediciones y evaluaciones recopiladas durante los últimos 14 años para proponer una interpretación alternativa. Estructuramos nuestra interpretación con cuatro afirmaciones, cada una de ellas basada en la evidencia mostrada: (1) Las mediciones de humedad del suelo a largo plazo confirman que el suelo debajo de la capa superficial seca del parche desnudo de fairy circles contiene una cantidad igual o, especialmente durante la temporada biológicamente activa, mayor cantidad de humedad que la matriz circundante, en un momento dado. Las hierbas del parche desnudo de los círculos de hadas mueren durante la fase húmeda de las primeras semanas después de una lluvia, incluso antes de que la transpiración agote el suelo debajo de la vegetación de la matriz. (2) Dentro de los suelos arenosos de los paisajes de fairy circle, no hay una "retroalimentación de absorción –difusión" suficientemente fuerte que pueda causar un movimiento horizontal de la humedad del suelo a lo largo de varios metros en unos pocos días. (3) Las hierbas del parche desnudo de fairy circles primero mueren en el centro del parche desnudo y luego hacia el margen. (4) La hierba en el parche desnudo de los círculos de hadas muere debido al daño a las raíces debido a la herbivoría por las termitas de arena.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Costras Biológicas del Suelo y su Papel en los Ecosistemas

Un marco basado en datos para modelar el sistema organismo–ambiente

Año 2023, volumen 25, número 6. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Evolución y desarrollo. ISSN: 1520-541X,1525-142X. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Los organismos modifican su desarrollo y función en respuesta al medio ambiente. Al mismo tiempo, el medio ambiente es modificado por las actividades del organismo. A pesar de la ubicuidad de tales interacciones dinámicas en la naturaleza, sigue siendo un desafío desarrollar modelos que las representen con precisión y que puedan ajustarse utilizando datos. Estas características son deseables cuando se modelan fenómenos como la plasticidad fenotípica, para generar predicciones cuantitativas de cómo responderá el sistema a señales ambientales de diferente magnitud o en diferentes momentos, por ejemplo, durante la ontogenia. Aquí, explicamos un marco de modelado que representa el organismo y el medio ambiente como un único sistema dinámico acoplado en términos de entradas y salidas. Las entradas son señales externas y las salidas son mediciones del sistema en el tiempo. El marco utiliza datos de series temporales de entradas y salidas para ajustarse a un modelo de caja negra no lineal que permite predecir cómo responderá el sistema a las nuevas señales de entrada. El marco tiene tres propiedades clave: captura la naturaleza dinámica del sistema organismo-entorno, puede equiparse con datos y puede aplicarse sin un conocimiento detallado del sistema. Estudiamos la plasticidad fenotípica utilizando experimentos in silico y demostramos que el marco predice la respuesta a nuevas señales ambientales. El marco nos permite modelar la plasticidad como una propiedad dinámica que cambia en el tiempo durante la ontogenia, reflejando el hecho bien conocido de que los organismos son más o menos plásticos en diferentes etapas de desarrollo.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Estocasticidad en Redes Reguladoras de Genes,Oscilaciones Neuronales en Redes Corticales

Modelo estocástico de transiciones de estado organizacional en un flujo de tubería turbulento

Año 2023, volumen 8, número 6. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Fluidos de revisión física . ISSN: 2469-990X,2469-9918. Organización: Sociedad Americana de Física
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Ciudades y comunidades sostenibles

Resumen: Las configuraciones de flujo que muestran un grado significativo de orden, caracterizadas por un número bien definido de rayas de baja velocidad a lo largo de las paredes y estructuras vorticales cuasi-fluviales, contienen información valiosa sobre la dinámica de las tuberías turbulentas. Usando velocimetría estereoscópica de imágenes de partículas, investigamos las transiciones entre estos estados organizacionales (SO) en una gran instalación de perforación de tuberías. Encontramos que los modos OS y sus transiciones exhiben un patrón estadístico autosimilar recurrente, hasta horizontes temporales relacionados con las escalas externas de flujo. También demostramos que este comportamiento estadístico distintivo puede describirse con precisión mediante un modelo markoviano de bajo nivel de las transiciones de modo de SO.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros,Flujos Turbulentos y Dinámica de Vórtices

Propinas inducidas por la velocidad a incendios Zombis metaestables

Año 2023, volumen 479, número 2275. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Actas-Royal Society. Ciencias matemáticas, físicas y de la ingeniería. ISSN: 1364-5021,1471-2946. Organización: Sociedad Real
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Los incendios de zombis en las turberas desaparecen de la superficie, arden bajo tierra durante el invierno y "vuelven a la vida" en la primavera. Pueden liberar cientos de megatoneladas de carbono a la atmósfera por año y se cree que son causadas por incendios forestales en la superficie. Aquí, proponemos la inclinación inducida por la velocidad (inclinación R) a un estado metaestable caliente subsuperficial en suelos de turba bioactivos como causa principal de incendios zombis. Nuestra hipótesis se basa en un modelo conceptual de suelo-carbono sometido a cambios realistas en los patrones climáticos y meteorológicos, incluidos escenarios de calentamiento global y olas de calor de verano. Matemáticamente hablando, la inclinación R al estado metaestable caliente es una inestabilidad genuina no autónoma, debido a que cruza un cuasiumbral esquivo, en un sistema dinámico de múltiples escalas de tiempo. Para explicar esta inestabilidad, proporcionamos un marco que combina una técnica especial de compactación con conceptos de la teoría geométrica de perturbaciones singulares. Este marco nos permite reducir un problema de inclinación R debido a cruzar un cuasiumbral a un problema de órbita heteroclínica en un límite singular. Identificamos casos genéricos de transiciones de inclinación de seguimiento a través de: (i) despliegue de una singularidad tipo I de codimensión-dos nodos heteroclínicos plegados en silla de montar para el calentamiento global y (ii) análisis de una órbita hetroclínica codimensión-una silla de montar a silla de montar para olas de calor de verano, a su vez revelando nuevos tipos de cuasi umbrales de excitabilidad.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Hipótesis Gaia y Ciencia de los Sistemas Terrestres , Dinámica del Carbono en Ecosistemas de Turberas

Tender puentes entre la conectividad hidrológica estructural y funcional en los ecosistemas de tierras secas

Año 2023, volumen 231, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Catena . ISSN: 0341-8162,1872-6887. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: En las laderas de las tierras secas, la disponibilidad de agua de vegetación a menudo se subsidia mediante la redistribución de la escorrentía pluvial del suelo desnudo (fuentes) a los parches de vegetación (sumideros). En regiones donde los volúmenes de lluvia son demasiado bajos para soportar el crecimiento continuo de las plantas espacialmente, dicha conectividad funcional entre el suelo desnudo y las áreas con vegetación permite el establecimiento y la persistencia de ecosistemas de tierras secas. Aumentar la conectividad dentro de las áreas de suelo desnudo puede intensificar la escorrentía y aumentar las pérdidas de agua de las laderas, interrumpiendo esta redistribución y reduciendo el agua disponible para mantener la función del ecosistema. Inferir la conectividad funcional (de desnuda a vegetada, o dentro de áreas desnudas) a partir de las características estructurales del paisaje es un enfoque atractivo para permitir una caracterización rápida y escalable de la función del ecosistema de las tierras secas a partir de observaciones remotas. Sin embargo, dicha inferencia se basaría en métricas de conectividad estructural, que describen la contigüidad de las áreas de suelo desnudo. Varios estudios han observado no estacionariedad en las relaciones entre las métricas de conectividad funcional y estructural a medida que varían las condiciones de lluvia. En consecuencia, la idoneidad de utilizar la conectividad estructural para proporcionar un proxy confiable para la conectividad funcional sigue siendo incierta y motiva el trabajo aquí. Las relaciones entre las métricas de conectividad estructural y funcional se establecen en base a simulaciones de modelos de escorrentía pluvial en laderas con diferentes propiedades del suelo y patrones de vegetación. Estas relaciones varían entre dos límites hidrológicos: un límite 'local' (escala de parches), en el que la conectividad funcional está relacionada con la conectividad estructural, y un límite 'global' (escala de laderas), en el que la conectividad funcional está más relacionada con la fracción de vegetación de las laderas, independientemente de la conectividad estructural de las áreas de suelo desnudo. La transición entre estos límites dentro de las simulaciones depende de la intensidad y duración de las precipitaciones, y de la permeabilidad del suelo. Si bien el límite local puede fortalecer las retroalimentaciones positivas entre la vegetación y la disponibilidad de agua, las implicaciones de estos límites para el funcionamiento de las tierras secas necesitan una mayor exploración, particularmente considerando la separación temporal entre la producción de escorrentía de tormentas y el crecimiento de la vegetación.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Erosión del Suelo y Sostenibilidad Agrícola

Características de diferenciación de la resiliencia de la vegetación kárstica y su respuesta a proyectos de restauración climática y ecológica

Año 2023, volumen 34, número 16. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Degradación y desarrollo de la tierra . ISSN: 1085-3278,1099-145X. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 3

Resumen: Resumen A la luz de la presión reciente del calentamiento global, los eventos de sequía extrema y la actividad humana nociva, la fuerza y las tendencias de cambio a largo plazo de la vegetación en las regiones kársticas, en términos de su resistencia a las perturbaciones externas, no se han estudiado sistemáticamente. Por lo tanto, en este documento, cuantificamos la resiliencia de la vegetación y sus tendencias de cambio no lineales en el karst del sur de China bajo diferentes gradientes ambientales midiendo la autocorrelación lag‐1 con el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada de series temporales (1990-2018), aclarando las fuerzas impulsoras de los cambios en la resiliencia de la vegetación. Se demostró que el cambio de resiliencia de la vegetación en el karst del sur de China no fue monótono. En la primera etapa (anterior a 2002), la precipitación y el calentamiento promovieron el aumento de la resiliencia de la vegetación regional (pendiente = -0.045, p &lt; 0.0001). En la segunda etapa (durante 2002-2010), la tendencia creciente de resiliencia de la vegetación no fue obvia y la resiliencia de la vegetación fue difícil de mantener al día con la productividad de la vegetación, lo que indica el efecto retardado de los proyectos de restauración ecológica en la resiliencia de la vegetación. En la tercera etapa (posterior a 2010), debido al continuo avance de los proyectos de restauración ecológica, la resiliencia de la vegetación aumentó significativamente y tuvo la mayor amplitud (pendiente = -0.128, p &lt; 0.0001). Simultáneamente, bajo diferentes gradientes ambientales, la resiliencia de la vegetación mostró características de diferenciación significativas. En comparación con las regiones no kársticas, los aumentos en la resiliencia de la vegetación fueron más obvios en las regiones kársticas, especialmente en el período posterior a 2010. Con los aumentos en la profundidad del suelo, la resiliencia de la vegetación mostró una tendencia creciente, lo que indica su dependencia del suelo. En pendientes &gt; 25°, la resiliencia de la vegetación aumentó de manera más obvia y la resiliencia de los prados fue la más grande, que puede ser el tipo de vegetación preferido para proyectos de restauración ecológica. Esta investigación proporciona otra perspectiva para comprender el ecosistema de vegetación kárstica y los resultados facilitarán la protección de los ecosistemas kársticos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Cambio Climático y Paleoclimatología,Peligros de Deslizamientos de Tierra y Evaluación de Riesgos

Aumentar el éxito del trasplante de mejillón iniciando mecanismos de retroalimentación auto facilitadores

Año 2023, volumen 195, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Ingeniería ecológica . ISSN: 0925-8574,1872-6992. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida bajo el agua

Resumen: El éxito del trasplante de especies de ingeniería de ecosistemas puede ser bajo en entornos dinámicos, ya que tales ingenieros de ecosistemas a menudo requieren mecanismos de retroalimentación positiva dependientes de la densidad para superar los factores estresantes ambientales. Estos mecanismos de retroalimentación que se facilitan a sí mismos juegan un papel importante en la autoorganización, por lo que los sistemas complejos tienden a organizarse y crear patrones para mejorar los factores estresantes físicos y/o biológicos. En este estudio utilizamos estructuras biodegradables para mejorar los mecanismos de retroalimentación auto facilitadores para superar los factores estresantes ambientales en la fase inicial posterior al trasplante. Las estructuras biodegradables probadas son una innovación de los Recolectores de Mejillones de Semillas tradicionales (SMC) utilizados en el cultivo de mejillones. El llamado "BioShell-SMC" no contiene ningún plástico, sino que está formado por una cuerda de fibra de coco rodeada de cáscaras de berberecho vacías y unidas por una red biodegradable a base de un compuesto de poliésteres alifáticos. Probamos si la supervivencia de dos clases de tamaños de trasplantes de mejillón azul (Mytilus edulis), en una llanura de marea en el estuario de Oosterschelde en los Países Bajos, aumentaba cuando se trasplantaba semilla de mejillón unida a los BioShell-SMC en lugar de mejillones individuales en combinación con conchas de berberecho vacías. Los resultados de este estudio revelaron que la supervivencia de las semillas de mejillón más grandes mejoró significativamente cuando se unieron al BioShell-SMC en comparación con las trasplantadas de forma suelta. Los factores que contribuyen a la diferencia en la pérdida de mejillones entre los mejillones BioShell-SMC y los mejillones trasplantados libremente incluyen depredación, competencia y desalojo debido a fuerzas hidrodinámicas. Para semillas de mejillón pequeñas, la biomasa de mejillón disminuyó fuertemente en los primeros tres días del experimento, independientemente del método de trasplante. Esto se debe al pequeño tamaño de los mejillones en combinación con bajas densidades de mejillones. En general, este estudio destaca el potencial del uso de estructuras biodegradables para iniciar mecanismos de retroalimentación auto facilitadores en el establecimiento de ingenieros de ecosistemas en entornos dinámicos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Impacto Ecológico de los Mejillones de Agua Dulce,Impacto de la Acuicultura en los Ecosistemas Marinos y el Suministro de Alimentos

Gestión adaptativa multiescala de sistemas socioecológicos

Año 2023, volumen 73, número 11. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista BioCiencia/Biociencia . ISSN: 0006-3568,1525-3244. Organización: Prensa de la Universidad de Oxford
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Resumen La gestión adaptativa es un enfoque para la administración de sistemas socioecológicos en circunstancias de alta incertidumbre y alta capacidad de control. Aunque en gran medida se pasan por alto en la gestión adaptativa( y la gestión del sistema socioecológico), es importante tener en cuenta las escalas espaciales y temporales para mediar en los efectos internos y transversales de las acciones de gestión, porque las interacciones entre escalas aumentan la incertidumbre y pueden conducir a consecuencias indeseables. La naturaleza iterativa de un enfoque adaptativo se puede expandir a múltiples escalas para acomodar las diferentes prioridades de las partes interesadas y los múltiples atributos del ecosistema. En este Foro, presentamos el manejo adaptativo multiescala de sistemas socioecológicos, que fusiona el manejo adaptativo con la panarquía (un modelo multiescala de sistemas socioecológicos) y demostramos la importancia de este enfoque con estudios de casos de las Grandes Llanuras de América del Norte y la Cuenca del río Platte, en los Estados Unidos. La gestión adaptativa combinada con un enfoque en el modelo de panarquía de los sistemas socioecológicos puede ayudar a mejorar la gestión de los sistemas socioecológicos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de Servicios Ecosistémicos y Uso de la Tierra,Transiciones de Sostenibilidad y Resiliencia en Sistemas Socioecológicos

Repensando los límites Planetarios: Contabilizando los Límites Ecológicos

Año 2023, volumen 43, número 3. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Contabilidad social y ambiental/Revista de responsabilidad social y ambiental. ISSN: 0969-160X,2156-2245. Organización: Borde de ruta
Número de veces que ha sido citado: 3

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Interdependencia en la Ciencia y la Sociedad,Medición y Evaluación del Desarrollo Sostenible

Dinámica de un sistema fitoplancton-zooplancton estocástico no autónomo que involucra fitoplancton productor de toxinas y perturbaciones impulsivas

Año 2023, volumen 203, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Matemáticas y computación en simulación. ISSN: 0378-4754,1872-7166. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional,Modelado Matemático del Crecimiento y Tratamiento del Cáncer

Dinámica de un modelo socioambiental acoplado: una aplicación a las emisiones globales de CO2

Año 2023, volumen 478, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Modelización ecológica. ISSN: 0304-3800,1872-7026. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso de la Tierra,Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

Predicción de puntos de inflexión climáticos

Año 2023, volumen 33, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos . ISSN: 1054-1500,1089-7682,1527-2443. Organización: Instituto Americano de Física
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Impacto del Cambio Climático en la Salud Humana,Investigación sobre el Cambio Climático y la Variabilidad

Monitoreo de la Degradación de la Tierra a través del Modelado Matemático de la Dinámica de la Vegetación: Caso de la Cuenca Jornada (en EE. UU.)

Año 2023, volumen 15, número 4. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Teledetección . ISSN: 2072-4292. Organización: Instituto Multidisciplinar de Edición Digital
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Se sabe que los ecosistemas áridos son sensibles al cambio climático. La cuenca Jornada en los EE. UU., como representante de las tierras áridas, ha sufrido degradación de la tierra en las últimas décadas. Para desentrañar la retroalimentación clima–vegetación, analizamos la dinámica de la vegetación bajo los efectos del cambio climático a través de un modelo matemático basado en el mecanismo de reacción–difusión. Usando este modelo, realizamos un análisis sensible de los factores climáticos y concluimos que el ecosistema podría experimentar un cambio catastrófico con el deterioro climático. Consideramos el término interacción no local para explicar la competencia entre plantas. Adicionalmente, se utilizó la métrica PLR (power law range) para cuantificar el grado de degradación y comparar los resultados de los patrones de vegetación a partir de los datos de teledetección y las simulaciones. A partir de los resultados, este modelo podría simular las tendencias de degradación de la tierra en esta área. Descubrimos que la degradación de la tierra podría atribuirse principalmente a los cambios climáticos de los últimos años. Este enfoque sugiere que los patrones de vegetación pueden proporcionar pistas sobre si el ecosistema se está acercando a la desertificación. Estos resultados pueden ayudar a mapear áreas áridas vulnerables en todo el mundo a través de simulación de modelos e imágenes satelitales.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Análisis Global de Servicios Ecosistémicos y Uso de la Tierra

Sobre la degradación de los ecosistemas forestales por eventos extremos: Verificación estadística de un modelo híbrido

Año 2023, volumen 53, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Complejidad ecológica . ISSN: 1476-945X,1476-9840. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática / Vida en la tierra

Resumen: En este artículo estudiamos la vulnerabilidad de los ecosistemas forestales perturbados por eventos extremos, como los derivados del cambio climático. Para investigar las complejas interacciones entre la dinámica biológica del bosque y la actividad climática, construimos un modelo híbrido original, obtenido al acoplar un sistema continuo de reacción-difusión, que describe la dinámica espacio-temporal del ecosistema forestal, con un proceso probabilístico discreto, que modela las posibles ocurrencias de eventos extremos. Se consideran propiedades de interés ecológico: invariancia del equilibrio de persistencia, atracción al equilibrio de extinción y emergencia de estados degradados. Esas propiedades del modelo híbrido se verifican a través de una extensión del marco de verificación del Modelo Estadístico. Establecemos la existencia de un umbral por encima del cual se ve comprometido el equilibrio de persistencia del ecosistema forestal y damos una valoración numérica de este umbral en términos de probabilidad e intensidad de eventos extremos. También presentamos condiciones paramétricas no triviales para las cuales el ecosistema forestal converge a un estado degradado similar a la sabana.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Dinámica Evolutiva de la Adaptación y Mutación Genética

Reducción de dimensionalidad en sistemas dinámicos de tiempo discreto

Año 2023, volumen 123, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Comunicaciones en ciencia no lineal y simulación numérica/Comunicaciones en ciencia no lineal y simulación numérica. ISSN: 1007-5704,1878-7274. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 3

Resumen: La reducción de la dimensionalidad es una estrategia popular para estudiar sistemas dinámicos complejos, especialmente sistemas en red de altas dimensiones. Su objetivo es descubrir una versión más compacta del sistema que conserve características dinámicas casi importantes del sistema original y ofrezca información sobre el funcionamiento interno y el comportamiento a largo plazo. Sin embargo, debido a estructuras de interacción, configuraciones de parámetros, condiciones iniciales, etc., sigue siendo uno de los desafíos abiertos en la teoría de sistemas dinámicos y la ciencia no lineal, y los enfoques actuales solo son relevantes para el formato de tiempo continuo. Aquí, presentamos un marco analítico para reducir un sistema en red de tiempo discreto N-dimensional a un sistema efectivo S + 1-dimensional en función de S parámetros efectivos donde S es mucho menor que N. En particular, se propone una predicción cuantitativa de la calidad de reducción de la dimensionalidad. Para demostrar el excelente rendimiento de nuestro marco, lo probamos en una variedad de sistemas desafiantes del mundo real. Nuestro estudio presenta una herramienta analítica para reducir la dimensionalidad de los sistemas en red de tiempo discreto que se puede aplicar a una gama más amplia de sistemas dinámicos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Oscilaciones Neuronales en Redes Corticales,Dinámica de Sincronización en Redes Complejas

Un análisis de equilibrio puntuado de la evolución climática del cenozoico exhibe una jerarquía de transiciones abruptas

Año 2023, volumen 13, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Informes científicos. ISSN: 2045-2322. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida bajo el agua

Resumen: Resumen El clima de la Tierra ha experimentado numerosas transiciones críticas durante su historia, que a menudo han estado acompañadas de cambios masivos y rápidos en la biosfera. Dichas transiciones se evidencian en varios registros proxy que cubren diferentes escalas de tiempo. El objetivo es entonces identificar, fechar, caracterizar y clasificar las transiciones críticas pasadas en términos de importancia, lo que posiblemente genere una perspectiva más completa de la historia climática. Para ilustrar dicho enfoque, que se inspira en la perspectiva de equilibrio puntuado de la teoría de la evolución, hemos analizado 2 conjuntos de datos clave de alta resolución: la compilación marina CENOGRID (últimos 66 millones de años) y el registro U1308 del Atlántico Norte (últimos 3,3 millones de años). Al combinar el análisis de recurrencia de las series temporales individuales con una representación multivariante del sistema basada en la teoría del cuasi potencial, identificamos las transiciones abruptas clave asociadas con los principales cambios de régimen que separan varios grupos de variabilidad climática. Esto permite interpretar la evolución temporal del sistema como una trayectoria que tiene lugar en un paisaje dinámico, cuyas características multiescalares describen una jerarquía de estados metaestables y puntos de inflexión asociados.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Cambio Climático y Paleoclimatología , Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros

Colectores de parametrización óptimos para anticipar puntos de inflexión y transiciones críticas de orden superior

Año 2023, volumen 33, número 9. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos . ISSN: 1054-1500,1089-7682,1527-2443. Organización: Instituto Americano de Física
Número de veces que ha sido citado: 3

Resumen: Se presenta un enfoque general y variacional para derivar modelos reducidos de bajo orden a partir de sistemas posiblemente no autónomos. El enfoque se basa en el concepto de variedad parametrizadora óptima (OPM) que sustituye las nociones más clásicas de variedades invariantes o lentas cuando ocurre la ruptura de la "esclavitud", es decir, cuando las variables no resueltas ya no pueden expresarse como un funcional exacto de las resueltas. La OPM proporciona, dentro de una clase dada de parametrizaciones de las variables no resueltas, la variedad que promedia de manera óptima estas variables condicionadas a las resueltas. La clase de parametrizaciones retenidas aquí es la de deformaciones continuas de parametrizaciones rigurosamente válidas cerca del inicio de la inestabilidad. Estas deformaciones se producen a través de la integración de sistemas auxiliares hacia atrás y hacia adelante construidos a partir de las ecuaciones del modelo y conducen a fórmulas analíticas para parametrizaciones. En este modus operandi, el tiempo de integración hacia atrás es el parámetro clave a seleccionar por escala / variable a parametrizar para derivar las parametrizaciones relevantes que están condenadas a dejar de ser exactas desde el inicio de la inestabilidad debido a la ruptura de la esclavitud que se encuentra típicamente, por ejemplo, para regímenes caóticos. El criterio de selección se realiza luego mediante la minimización informada por datos de un defecto de parametrización de mínimos cuadrados. Por lo tanto, se muestra a través de la optimización del tiempo de integración hacia atrás por escala/variable para parametrizar, que se pueden derivar sistemas reducidos de OPM calificados para predecir con precisión transiciones críticas de orden superior o fenómenos de inflexión catastróficos, mientras se entrenan nuestras fórmulas de parametrización para regímenes antes de que se lleven a cabo estas transiciones.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámicas de Sincronización en Redes Complejas

Plasticidad fenotípica: Un elemento faltante en la teoría de la formación de patrones de vegetación

Año 2023, volumen 120, número 50. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. ISSN: 0027-8424,1091-6490. Organización: Academia Nacional de Ciencias
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Agua limpia y saneamiento

Resumen: Los patrones espaciales regulares de vegetación son una vista común en las tierras secas. Su formación es una respuesta a nivel de población al estrés hídrico que aumenta la disponibilidad de agua para unos pocos a través de la mortalidad parcial de las plantas. A nivel individual, las plantas también pueden adaptarse al estrés hídrico cambiando su fenotipo. La plasticidad fenotípica de plantas individuales y el patrón espacial de las poblaciones de plantas se han estudiado ampliamente de forma independiente, pero la probable interacción entre los dos mecanismos robustos ha permanecido sin explorar. En este artículo, incorporamos la plasticidad fenotípica en una teoría multinivel de la formación de patrones de vegetación y utilizamos un fenómeno ecológico fascinante, los "círculos de hadas" de Namibia, para demostrar la necesidad de tal teoría. Mostramos que los cambios fenotípicos en la estructura de las raíces de las plantas, junto con la retroalimentación de formación de patrones dentro de las capas del suelo, pueden resolver dos acertijos que la teoría actual no logra explicar: las observaciones de patrones a múltiples escalas y la ausencia de patrones de franjas y manchas a gran escala predichos teóricamente a lo largo del gradiente de precipitación. Es importante destacar que encontramos que las respuestas multinivel al estrés revelan una amplia variedad de vías de relajación del estrés más efectivas, en comparación con las respuestas de un solo nivel, lo que implica una resiliencia previamente subestimada de los ecosistemas de las tierras secas.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Costras Biológicas del Suelo y su Papel en los Ecosistemas

Propagación Epidémica en Poblaciones Estructuradas por Grupos

Año 2023, volumen 13, número 4. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Revisión física. X . ISSN: 2160-3308. Organización: Sociedad Americana de Física
Número de veces que ha sido citado: 3. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Buena salud y bienestar

Resumen: Las personas involucradas en actividades o entornos grupales comunes, por ejemplo, estudiantes universitarios inscritos en la misma clase y/o que viven en el mismo dormitorio, están expuestas a contactos recurrentes de proximidad física. Se sabe que estos contactos median en la propagación de una enfermedad infecciosa; sin embargo, no es obvio cómo las propiedades del proceso de propagación están determinadas por la estructura y la interrelación entre los entornos grupales que están en la raíz de esas interacciones recurrentes. Aquí, mostramos que remodelar la organización de grupos dentro de una población puede usarse como una estrategia efectiva para disminuir la gravedad de una epidemia. Específicamente, mostramos que cuando las estructuras grupales están suficientemente correlacionadas, por ejemplo, la probabilidad de que dos estudiantes que viven en el mismo dormitorio asistan a la misma clase es lo suficientemente alta, los brotes son más prolongados pero más leves que para las estructuras grupales no correlacionadas. Además, mostramos que la efectividad de las intervenciones para la contención de enfermedades aumenta a medida que aumenta la correlación entre las estructuras grupales. Demostramos la relevancia práctica de nuestros hallazgos aprovechando los datos sobre vivienda y asistencia de estudiantes en el campus de la Universidad de Indiana en Bloomington. Al optimizar adecuadamente la asignación de estudiantes a dormitorios en función de su inscripción, podemos observar una reducción de dos a cinco veces en la gravedad de los procesos epidémicos simulados.Recibido el 2 de junio de 2023 Revisado el 17 de septiembre de 2023 Aceptado el 8 de noviembre de 2023DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevX.13.041054 Publicado por la American Physical Society bajo los términos de la licencia internacional Creative Commons Attribution 4.0. La distribución adicional de este trabajo debe mantener la atribución al autor(es) y al título del artículo publicado, la cita de la revista y el DOI.Publicado por la Sociedad Americana de Física Encabezados de Materias de Física (PhySH)Áreas de Investigación Estructura de la Comunidadsistemas Complejosfenómenos críticosePidémicoSistemas Físicosredes complejaStécnicaseXpansión Epidémicamodelo Irfísica Interdisciplinaria

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Modelando la Dinámica de la Pandemia de COVID-19 , Mecánica Estadística de Redes Complejas

Limitaciones Básicas de la Autoorganización en Ejemplos de Sistemas Muy Complejos de Alta y Baja Integración (Elementos Esqueléticos de Mamíferos y Ensamblajes Fósiles de Mamíferos): de las Evidencias Empíricas a la Teoría

Año 2023, número 7. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Izvestiâ Akademii nauk. Rossijskaâ akademiâ nauk. Seriâ biologičeskaâ . ISSN: 1026-3470. Organización: Rama siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia
Número de veces que ha sido citado: 3

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Morfometría Geométrica y Análisis Estadístico,Dinámica Evolutiva de Mamíferos y Sus Ancestros

Resiliencia de sistemas dinámicos

Año 2023, volumen 35, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista europea de matemáticas aplicadas. ISSN: 0956-7925,1469-4425. Organización: Prensa de la Universidad de Cambridge
Número de veces que ha sido citado: 2

Resumen: Resumen La estabilidad es uno de los conceptos más importantes en los sistemas dinámicos. La estabilidad local está bien estudiada, mientras que determinar la 'estabilidad global' de un sistema no lineal es muy desafiante. En las últimas décadas, se han desarrollado muchas ideas diferentes para abordar este problema, impulsadas principalmente por aplicaciones concretas. En particular, varias disciplinas sugirieron una red de conceptos bajo el título 'resiliencia'. Desafortunadamente, hay muchas variantes y explicaciones diferentes de resiliencia y, a menudo, las definiciones se dejan relativamente vagas, a veces incluso deliberadamente. Sin embargo, para permitir un desarrollo estructural de una teoría matemática de la resiliencia que pueda usarse en diferentes áreas, es necesario garantizar definiciones iniciales precisas y proporcionar una comparación matemática de diferentes medidas de resiliencia. En este trabajo, proporcionamos una revisión sistemática de los indicadores de resiliencia más relevantes en el contexto de sistemas dinámicos continuos, agrupados según sus características matemáticas. Los indicadores también se generalizan para ser aplicables a cualquier atractor. Estos pasos son importantes para garantizar un estudio más confiable, cuantitativamente comparable y reproducible de la resiliencia en sistemas dinámicos. Además, también desarrollamos un nuevo concepto de resiliencia contra ciertas perturbaciones no autónomas para demostrar cómo se puede extender naturalmente nuestro marco. Finalmente, se comparan todos los indicadores mediante el análisis de un modelo escalar clásico de dinámica de poblaciones para mostrar que las comparaciones cuantitativas directas basadas en aplicaciones son una consecuencia inmediata de un análisis matemático detallado.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad,Modelado y Aplicaciones de Dinámica de Sistemas

Procesos de Degradación del Suelo Vinculados a Daños de Tipo Forestal a Largo Plazo

Año 2023, Fuente: libro-capítulo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: plataforma de libros electrónicos Libros electrónicos IntechOpen . Organización: IntechOpen
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: La degradación forestal deteriora la capacidad de adaptación de todo el paisaje al cambio ambiental. Los impactos de la degradación forestal en el paisaje son causados por una disminución de la autoorganización. En la actualidad, el declive de la autoorganización se debió en gran medida a la deposición de nitrógeno y la deforestación, que exacerbaron los impactos del cambio climático. Sin embargo, los procesos de degradación forestal son reversibles o irreversibles. La degradación irreversible de los bosques comienza con el daño del suelo. En este artículo, presentamos procesos de degradación de suelos forestales en relación con la vulnerabilidad de la adaptabilidad regulatoria sobre el cambio ambiental global. Las capacidades forestales regulatorias se indicaron a través de la dinámica de secuestro de materia orgánica del suelo. Dividimos los procesos de degradación en daños cuantitativos y cualitativos de las propiedades físicas o químicas del suelo. La degradación cuantitativa del suelo incluye la pérdida irreversible del cuerpo de la tierra después de la reclamación, la erosión o la desertificación, mientras que la degradación cualitativa consiste en consecuencias predominantemente reversibles después de la desintegración del suelo, la lixiviación, la acidificación, la salinización y la intoxicación. Como resultado de la deforestación, la vulnerabilidad del suelo forestal se está extendiendo a través de la degradación cuantitativa que reemplaza los cambios hasta ahora predominantemente cualitativos bajo una cubierta vegetal continua. Las crecientes necesidades de recursos naturales que utilizan y acompañan a la contaminación de desechos destruyen la autoorganización del suelo a través de la pérdida de biodiversidad, la simplificación de los vínculos funcionales entre las formas de vida y las pérdidas de sustancias del ecosistema. Llegamos a la conclusión de que los cambios irreversibles posteriores en la autoorganización de los ecosistemas provocan un cambio en la vegetación natural potencial del bioma y la disminución de la usabilidad de la tierra.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Efectos Mecánicos de las Raíces de las Plantas en la Estabilidad de los Taludes

Distribución estacionaria y extinción de un modelo de vegetación estocástica híbrida con conmutación de Markov

Año 2023, volumen 139, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Letras de matemáticas aplicadas. ISSN: 0893-9659,1873-5452. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Agua limpia y saneamiento

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional,Impacto Ecológico de Especies Invasoras en Islas

Elementos de inflexión climática conectados

Año 2023, volumen 13, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Naturaleza cambio climático . ISSN: 1758-678X,1758-6798. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad,Impacto del Cambio Climático en la Salud Humana

Estabilización mediante autoacoplamiento en redes de topología de mundo pequeño y sin escala

Año 2023, volumen 13, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Informes científicos. ISSN: 2045-2322. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Los mecanismos que aseguran la estabilidad de los sistemas dinámicos son de vital importancia, en particular en nuestro mundo globalizado y cada vez más interconectado. El llamado dilema conectividad-estabilidad denota el hallazgo teórico de que una mayor conectividad entre los componentes de un gran sistema dinámico reduce drásticamente su estabilidad. Este resultado ha promovido controversias dentro de la ecología y otros campos de la biología, especialmente porque los organismos, así como los ecosistemas, constituyen sistemas altamente conectados y estables. Por lo tanto, ha sido un gran desafío encontrar formas de estabilizar sistemas complejos y al mismo tiempo preservar una alta conectividad. Investigar la estabilidad de redes que exhiben topología de mundo pequeño o sin escala es de particular interés, ya que estas topologías se han encontrado en muchos tipos diferentes de redes del mundo real. Aquí, utilizamos un enfoque para estabilizar redes recurrentes de topología de mundo pequeño y sin escala al aumentar la fuerza promedio de autoacoplamiento de las unidades de una red. Para ambas topologías, encontramos que hay una transición brusca de inestabilidad a estabilidad asintótica. Entonces, lo más importante, encontramos que la fuerza promedio de autoacoplamiento necesaria para estabilizar un sistema aumenta mucho más lentamente que su tamaño. Parece que la forma cualitativa de esta relación es la misma para redes de mundo pequeño y sin escala, mientras que las redes sin escala pueden requerir mayores magnitudes de autoacoplamiento. Exploramos más a fondo la estabilización de redes con la topología de Kronecker-Leskovec. Finalmente, argumentamos que nuestros hallazgos, en particular la estabilización de grandes redes recurrentes a través de pequeños aumentos en la autorregulación de la unidad, son de importancia práctica para la estabilización de diversos tipos de sistemas complejos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Mecánica Estadística de Redes Complejas,Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

Cambio de las interacciones intraespecíficas e interespecíficas a través de gradientes de estrés sedimentario y ambiental

Año 2023, volumen 14, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecosfera . ISSN: 2150-8925. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida bajo el agua

Resumen: Resumen La intensificación del uso de la tierra y la erosión acelerada han resultado en un mayor suministro y deposición de sedimentos finos derivados de la tierra en los ecosistemas costeros, aumentando el contenido de lodo de sedimentos en los ecosistemas estuarinos. Se sabe que este cambio en el entorno sedimentario tiene consecuencias negativas para el funcionamiento del ecosistema. Sin embargo, las relaciones indirectas y cíclicas entre las especies y el medio ambiente rara vez se investigan, a pesar de ser cruciales para comprender la resiliencia de los ecosistemas. Investigamos los cambios en las interacciones intra e interespecíficas entre dos especies intermareales clave (Austrovenus stutchburyi y Macomona liliana) con preferencias ambientales diferentes pero superpuestas. Utilizamos un gran conjunto de datos que abarca 29 estuarios y un contenido de lodo del 0% al 87% para predecir los efectos del aumento del lodo. Observamos cambios importantes en los ciclos de retroalimentación entre los reclutas recientes de Austrovenus, los individuos mayores y el contenido de conchas de sedimentos, y entre Macomona y clorofila con estrés creciente (lodo). Estos bucles muestran características diferentes en los ecosistemas de alto y bajo contenido de lodo y no son evidentes en lodo moderado. También se produjeron aumentos en el número de caminos y relaciones más débiles/variables entre lodo bajo y moderado. Por lo tanto, nuestro modelo de contenido de lodo moderado (12% -25%) puede abarcar un punto de transición en la dinámica del ecosistema donde las redes de interacción se descomponen y cambian a un estado alternativo.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Cambio Climático y Paleoclimatología,Biodiversidad Marina y Funcionamiento de los Ecosistemas

Análisis del Mecanismo Impulsor de la Evolución del Entorno Hídrico y las Señales de Advertencia de Floración de Algas en el Lago Tai

Año 2023, volumen 15, número 6. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Agua . ISSN: 2073-4441. Organización: Instituto Multidisciplinar de Edición Digital
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Agua limpia y saneamiento

Resumen: Comprender las características de evolución y los mecanismos impulsores de los ecosistemas lacustres eutróficos, especialmente a escalas de tiempo prolongadas, sigue siendo un desafío. Se han realizado pocas investigaciones sobre la mutación del ecosistema lacustre utilizando datos de series temporales a largo plazo. En este estudio, se recopilaron indicadores de calidad del agua a largo plazo, así como índices ecológicos, factores meteorológicos naturales e índices socioeconómicos, para permitirnos estudiar la evolución ambiental del ecosistema lacustre. También se identificaron los nodos de tiempo clave y las señales de alerta temprana de la transformación en estado estacionario del lago Tai, lo que podría proporcionar una base teórica para la indicación temprana de la transformación de los ecosistemas lacustres. Además, se analizaron las características y el mecanismo impulsor de la evolución del ecosistema del lago en función de los índices físicos y químicos de sus sedimentos y sus índices de calidad del agua a largo plazo. Los resultados muestran que las señales de alerta temprana (varianza, autocorrelación y asimetría) de la mutación del ecosistema incluyeron cambios anormales 10 años antes del cambio en el estado estacionario, y la evolución del lago Tai fue impulsada por los complejos efectos no lineales de factores biológicos, físicos, químicos y socioeconómicos en la cuenca del lago. Estos resultados tienen un importante valor teórico y práctico para el control de la contaminación y la gestión de los lagos eutróficos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Eutrofización y Floraciones Algales Nocivas,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

La<scp>L </scp>iving<scp>P </scp>lanet<scp>I</scp>La capacidad de ndex para capturar cambios en la biodiversidad a partir de datos inciertos

Año 2023, volumen 104, número 6. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecología . ISSN: 0012-9658,1939-9170. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Resumen El Índice Planeta Vivo (IPV) es una herramienta crucial para rastrear el cambio global en la biodiversidad, pero necesariamente sacrifica información para resumir miles de tendencias de población en un solo índice comunicable. Evaluar cuándo y cómo esta pérdida de información afecta el desempeño del LPI es esencial para garantizar que las interpretaciones del índice reflejen la verdad de la manera más confiable posible. Aquí, evaluamos la capacidad del LPI para capturar con precisión y precisión las tendencias de cambio de la población a partir de datos inciertos. Derivamos un análisis matemático de la propagación de la incertidumbre en el IPL para rastrear cómo la medición y la incertidumbre del proceso pueden sesgar las estimaciones de las tendencias de la tasa de crecimiento de la población, y para medir la incertidumbre general del IPL. Demostramos la propagación de la incertidumbre utilizando escenarios simulados de poblaciones en declive, estables o en crecimiento que fluctúan de forma independiente, sincrónica o asincrónica, para evaluar el sesgo y la incertidumbre del IPL en cada escenario. Descubrimos que la medición y la incertidumbre del proceso empujan constantemente al índice por debajo de la tendencia verdadera esperada. Es importante destacar que la variabilidad en los datos brutos aumenta para que el índice se sitúe aún más por debajo de la tendencia esperada y amplifique su incertidumbre, particularmente cuando las poblaciones son pequeñas. Estos hallazgos se hacen eco de las sugerencias de que una evaluación más completa de la variabilidad en las tendencias de cambio de la población, con especial atención a las poblaciones covariantes, enriquecería la influencia ya crítica del LPI en la comunicación y las decisiones de conservación.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de los Ecosistemas,Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

Una Historia de Resiliencia de la Cuenca del Río Columbia y las Especies de Salmónidos: Regímenes y Políticas

Año 2023, volumen 10, número 5. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Entornos. ISSN: 2076-3298. Organización: Instituto Multidisciplinar de Edición Digital
Número de veces que ha sido citado: 2

Resumen: Vemos la historia de la Cuenca del río Columbia a través de una lente de resiliencia desde el punto de vista de los salmónidos, como especies fundamentales para los ecosistemas y sistemas sociales de la cuenca fluvial. Nos basamos en el concepto de múltiples estados estables como se describe en un panorama de estabilidad, como teoría científica, pero igualmente como metáfora y modelo mental. Utilizando argumentos de plausibilidad basados en la evidencia sobre la existencia, creación y posibles transiciones críticas entre regímenes, describimos el cambio a lo largo de siglos. Argumentamos que se produjo una transición crítica al llevar el estado del sistema de su régimen histórico a un régimen novedoso estabilizado por nuevas reacciones sociales y configuraciones institucionales. Al utilizar un espacio estatal definido por cuatro variables utilizadas en las deliberaciones sobre políticas para la recuperación del salmón, vinculamos nuestros resultados a problemas de gestión históricos y contemporáneos. El conocimiento de (a) qué régimen está ocupado actualmente y (b) qué transiciones críticas entre regímenes son posibles es crucial para la formación efectiva de políticas. Trazamos distinciones entre las posiciones mantenidas por las agencias federales, las agencias tribales y las organizaciones de la sociedad civil en cuanto al estado actual de las cosas y las recomendaciones de políticas, planteando preguntas sobre el uso apropiado de los sistemas de apoyo a la toma de decisiones en el proceso público para la toma de decisiones.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Ecología de la Vida Silvestre y Biología de la Conservación,Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso de la Tierra

Nuevo enfoque metodológico para caracterizar la funcionalidad ecohidrológica de las tierras secas sobre la base del Equilibrio entre Conectividad y Capacidad Potencial de Retención de Agua (BalanCR)

Año 2023, volumen 71, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Vodohospodársky časopis / Revista de hidrología e hidromecánica. ISSN: 0042-790X,1338-4333. Organización: De Gruyter Abierto
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Agua limpia y saneamiento

Resumen: Resumen Las tierras secas son ecosistemas ecohidrológicamente acoplados cuyo funcionamiento depende de la interacción entre la conectividad hidrológica entre las áreas de fuente de escorrentía y la capacidad de la vegetación para retener los flujos de agua y los recursos asociados. En este estudio presentamos una nueva metodología de fácil aplicación para la caracterización ecohidrológica del funcionamiento de los ecosistemas de tierras secas basada en el equilibrio entre estos dos procesos fuertemente interrelacionados utilizando datos de teledetección fácilmente obtenibles( por ejemplo, imágenes UAV y SENTINEL-2), el método BalanCR (Equilibrio entre Conectividad y potencial Capacidad de Retención de Agua). Esta metodología se probó por primera vez en laderas sintéticas que representan diferentes configuraciones de la distribución irregular y heterogénea de la vegetación en las tierras secas. El análisis de estos patrones espaciales de vegetación sintética que involucran diferentes densidades de parches de vegetación, tamaños y valores de cobertura fraccional mostró que BalanCR caracteriza adecuadamente las interacciones ecohidrológicas esperadas entre las condiciones potenciales de conectividad de escorrentía y la retención de agua por parte de las plantas que operan en tierras secas. En un segundo paso, aplicamos el método BalanCR en cuatro laderas semiáridas a lo largo de un gradiente de aridez altitudinal cubierto por estepas alfa mediterráneas con una resolución espacial muy detallada (0,2 m) y una resolución media (10 m). Los resultados obtenidos fueron validados en base a datos de humedad del suelo y reverdecimiento de la vegetación y reconocieron claramente los cuatro sitios de estudio como ecosistemas funcionales, con muy bajas pérdidas de recursos hídricos y un patrón de aumento de los procesos de redistribución del agua a medida que disminuye la cobertura vegetal. Sin embargo, la sensibilidad de la metodología depende de la resolución de los datos de entrada (mapa de vegetación y Modelo Digital de Elevación; DEM), y se subestima el efecto positivo esperado de estructuras de vegetación pequeñas (parches de vegetación más pequeños que el tamaño de píxel) en la redistribución del agua. Incluso en este caso, la funcionalidad y conectividad de los sitios analizados se caracteriza correctamente ya que los ecosistemas mostraron valores similares de ambos componentes para la metodología BalanC (componente de conectividad hidrológica) y BalanR (componente de capacidad potencial de retención de agua) que los obtenidos a escala muy detallada, con un patrón similar de valores de asignación de agua en respuesta al aumento de la aridez. Por lo tanto, la métrica propuesta representa una herramienta prometedora para la evaluación adecuada de las condiciones de las tierras secas y para incorporar procesos de ladera en los modelos de cambio climático, que es una de las principales brechas para comprender mejor la respuesta de las tierras secas ante el cambio climático en curso.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso de la Tierra,Respuesta Global a la Sequía Forestal y Cambio Climático

Conectando distintos reinos a lo largo de múltiples dimensiones: una perspectiva de resiliencia de meta-ecosistemas

Año 2023, volumen 889, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Ciencia del medio ambiente total . ISSN: 0048-9697,1879-1026. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 2

Resumen: La investigación sobre resiliencia es fundamental para enfrentar los desafíos de sostenibilidad de los ecosistemas y las sociedades humanas en un mundo que cambia rápidamente. Dado que los problemas socioecológicos abarcan todo el sistema terrestre, existe una necesidad crítica de modelos de resiliencia que den cuenta de la conectividad a través de ecosistemas intrincadamente vinculados (es decir, agua dulce, marina, terrestre, atmosférica). Presentamos una perspectiva de resiliencia de los meta-ecosistemas que están conectados a través del flujo de biota, materia y energía dentro y a través de los reinos acuáticos y terrestres, y la atmósfera. Demostramos resiliencia ecológica sensu Holling utilizando vínculos acuáticos-terrestres y ecosistemas ribereños en general. Una discusión de las aplicaciones en la ecología ribereña y la investigación de metaecosistemas (por ejemplo, cuantificación de la resiliencia, panarquía, delineación de límites de metaecosistemas, migración de regímenes espaciales, incluidas las indicaciones de alerta temprana) concluye el artículo. Comprender la resiliencia de los metacosistemas puede tener el potencial de respaldar la toma de decisiones para la gestión de los recursos naturales (planificación de escenarios, evaluaciones de riesgos y vulnerabilidad).

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso del Suelo,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Papel de la herbivoría en la configuración del ecosistema de vegetación de tierras secas: Vinculación de patrones de vegetación en espiral y pastoreo no lineal y no local

Año 2023, volumen 107, número 6. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revisión física. E . ISSN: 2470-0045,2470-0053,2470-0061. Organización: Sociedad Americana de Física
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Impacto Ecológico de Especies Invasoras en Islas

Los umbrales y puntos de inflexión son conceptos tentadores, pero no necesariamente adecuados, para abordar el cambio antropogénico de la biodiversidad: una intervención

Año 2023, volumen 53, número 3. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Biodiversidad marina . ISSN: 1867-1616,1867-1624. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Resumen Los umbrales y los puntos de inflexión son conceptos que se utilizan con frecuencia para abordar los riesgos de las presiones del cambio global y su mitigación. Es tentador considerarlos también para comprender el cambio de la biodiversidad y diseñar medidas para garantizar la integridad biótica. Aquí, argumentamos que los umbrales y los puntos de inflexión no funcionan bien en el contexto del cambio de la biodiversidad por razones conceptuales, éticas y empíricas. La definición de un umbral para el cambio de la biodiversidad (un grado máximo tolerable de rotación o pérdida) descuida que la multifuncionalidad del ecosistema a menudo se basa en la red completamente enredada de interacciones de especies e invoca la cuestión ética de declarar prescindible cierta biodiversidad. Alternativamente, definir un umbral para las presiones sobre la biodiversidad podría parecer más sencillo, ya que aborda las causas del cambio en la biodiversidad. Sin embargo, la mayor parte del cambio en la biodiversidad parece ser gradual y acumularse con el tiempo en lugar de reflejar un cambio desproporcionado al transgredir un umbral de presión. Además, el cambio de la biodiversidad no está en sincronía con el cambio ambiental, sino que se retrasa masivamente debido a la inercia infligida por la dinámica de la población y la demografía. En consecuencia, formular objetivos de gestión ambiental como prevenir la transgresión de umbrales es menos útil en el contexto del cambio de la biodiversidad, ya que dichos umbrales no capturan cómo responde la biodiversidad a las presiones antropogénicas ni cómo se vincula con el funcionamiento del ecosistema. En cambio, abordar el cambio en la biodiversidad requiere reflejar la complejidad espacio-temporal de la dinámica alterada de la comunidad local y la rotación temporal en la composición que conduce a cambios en los rangos de distribución y las interacciones de las especies.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Modelado de Distribución de Especies e Impactos del Cambio Climático,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas

La distancia a la criticidad sufre una transición crítica antes de los ataques epilépticos

Año 2023, volumen 200, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Boletín de investigación del cerebro . ISSN: 0361-9230,1873-2747. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Buena salud y bienestar

Resumen: La epilepsia es un trastorno neurológico común caracterizado por convulsiones recurrentes, pero sus mecanismos subyacentes siguen siendo poco conocidos. A pesar de la extensa investigación, todavía existen lagunas en nuestro conocimiento sobre la relación entre la dinámica cerebral y las convulsiones. En este estudio, nuestro objetivo es abordar estas brechas proponiendo un enfoque novedoso para evaluar el papel de la dinámica de la red cerebral en el inicio de las convulsiones. Específicamente, investigamos la relación entre la dinámica cerebral y las convulsiones rastreando la distancia a la criticidad. Nuestra hipótesis es que esta distancia juega un papel crucial en los cambios del estado cerebral y que las convulsiones pueden estar relacionadas con transiciones críticas de esta distancia. Para probar esta hipótesis, desarrollamos un método para medir la evolución de la distancia de la red cerebral a los sistemas dinámicos críticos (es decir, la distancia al punto de inflexión, DTP) utilizando la teoría de biomarcadores de redes dinámicas y la teoría de matrices aleatorias. Los resultados muestran que la DTP del cerebro disminuye significativamente inmediatamente después del inicio de una convulsión epiléptica, lo que sugiere que el cerebro pierde su estado cuasicrítico bien definido durante las convulsiones. Nos referimos a este fenómeno como la "criticidad de la criticidad" (COC). Además, observamos que la DTP exhibe una transición de forma antes y después del inicio de las convulsiones. Este fenómeno sugiere la posibilidad de identificación de señales de alerta temprana (SAT) en la secuencia dinámica de DTP, que podría utilizarse para la predicción de convulsiones. Nuestros resultados muestran que el exponente de Hurst, asimetría, curtosis, autocorrelación y varianza de la secuencia DTP son características potenciales de EWS. Este estudio avanza en nuestra comprensión de la relación entre la dinámica cerebral y las convulsiones y destaca el potencial de utilizar medidas basadas en la criticidad para predecir y prevenir las convulsiones.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Oscilaciones Neuronales en Redes Corticales,Análisis de Redes de Conectividad Funcional Cerebral

Precipitación que rige los patrones de vegetación en un ambiente árido o semiárido

Año 2023, volumen 87, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista de biología matemática. ISSN: 0303-6812,1432-1416. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Hipótesis Gaia y Ciencia de los Sistemas Terrestres,Transmisión de Enfermedades y Dinámica de Poblaciones

Un marco de modelado para la resiliencia del sistema Tierra-Mundo: explorando la desigualdad social y los puntos de inflexión del sistema Tierra

Año 2023, volumen 18, número 9. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Cartas de investigación ambiental . ISSN: 1748-9326. Organización: Publicación de IOP
Número de veces que ha sido citado: 2

Resumen: Resumen El Antropoceno se caracteriza por el fortalecimiento de las interacciones a escala planetaria entre el (LOS) sistema (S) biofísico (S) terrestre (ES) y las sociedades humanas. Este creciente enredo socioecológico plantea nuevos desafíos para estudiar las posibles trayectorias futuras del sistema Tierra-Mundo (WES) y la resiliencia Tierra-Mundo definida como la capacidad del sistema para absorber y regenerarse de tensiones antropogénicas como las emisiones de gases de efecto invernadero y los cambios en el uso de la tierra. El WES se encuentra actualmente en un régimen de transición sin equilibrio del Antropoceno temprano, posiblemente sin posibilidades plausibles de permanecer en condiciones similares al Holoceno mientras alberga hasta 10 mil millones de humanos sin riesgo de socavar la resiliencia del ES. Desarrollamos un marco dentro del cual conceptualizar la resiliencia Mundo-Tierra para examinar este riesgo. Debido a que las nociones convencionales de resiliencia del tipo bola y taza se ven obstaculizadas por la evolución social, cultural, económica y tecnológica rápida y abierta de las sociedades humanas, nos centramos en la noción de 'resiliencia de vías', es decir, el número relativo de vías que permiten al WES moverse desde los estados de transición actualmente ocupados hacia un espacio operativo seguro y justo en el Antropoceno. Formalizamos matemáticamente esta conceptualización y proporcionamos una base para explorar cómo las interacciones entre la resiliencia ES (procesos biofísicos) y la resiliencia del sistema mundial (WS) (procesos sociales) impactan la resiliencia de las vías. Nuestro análisis muestra la importancia crítica de desarrollar resiliencia ES para alcanzar un espacio operativo seguro y justo. También ilustramos la importancia de la dinámica del WS al mostrar cómo las percepciones de equidad junto con la desigualdad regional afectan la resiliencia de las vías. El marco proporciona un punto de partida para el análisis de la resiliencia Mundo-Tierra que puede extenderse a configuraciones de modelos más complejas, así como al desarrollo de indicadores cuantitativos de resiliencia a escala planetaria para guiar el desarrollo sostenible en un SE estabilizado.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad,Búsqueda de Vida Extraterrestre e Inteligencia

El impacto de la actividad humana heterogénea en los patrones de vegetación en ambientes áridos

Año 2023, volumen 126, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Comunicaciones en ciencia no lineal y simulación numérica/Comunicaciones en ciencia no lineal y simulación numérica. ISSN: 1007-5704,1878-7274. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Análisis Global de Servicios Ecosistémicos y Uso de la Tierra

Aceleración social: ¿Un reto para las Empresas? Ideas para la Ética Empresarial a partir de la Teoría de la Resonancia

Año 2023, volumen 188, número 4. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista de ética empresarial . ISSN: 0167-4544,1573-0697. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 2

Resumen: Resumen En las sociedades capitalistas modernas, las empresas están expuestas a una enorme presión para acelerar. Sin embargo, se ha vuelto cada vez más evidente que la aceleración social y económica que es el resultado de imperativos sistémicos tiende a producir conflictos tanto a nivel micro de patrones y ritmos temporales personales como a nivel macroecológico, donde tiende a socavar los tiempos adecuados para la regeneración y reproducción natural. Las corporaciones son cada vez más llamadas a ser ciudadanos corporativos para cumplir con sus responsabilidades con las partes interesadas, como los empleados o los ecosistemas. Por lo tanto, los enfoques de ética empresarial buscan desarrollar estrategias para cumplir con esta responsabilidad ante estos conflictos creados por la aceleración social. En esta contribución, presentamos primero un diagnóstico de imperativos de aceleración para las empresas a partir de un análisis sociológico de la aceleración social. Luego examinamos los aspectos normativos de los conflictos creados por la aceleración para los empleados y la ecosfera utilizando la concepción sociológica de la resonancia. Intentamos articular conceptualmente los requisitos normativos para una ética empresarial que sean capaces de abordar los problemas de aceleración social en las corporaciones con un enfoque particular en un enfoque resonante de las partes interesadas.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Interdependencia en la Ciencia y la Sociedad,Teoría Institucional y Cambio Organizacional

Fundamentación Teórica y Metodológica de Límites e Integridad en la Cobertura Paisajística y Sus Componentes

Año 2023, volumen 50, número S1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Boletín de biología / Boletín de biología de la Academia de Ciencias de Rusia. ISSN: 1062-3590,1608-3059. Organización: Publicación de las Pléyades
Número de veces que ha sido citado: 2

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución del Suelo en Paisajes Antropogénicos,Análisis Global de Servicios Ecosistémicos y Uso de la Tierra

Puntos de inflexión

Año 2023, Fuente: libro-capítulo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: plataforma de libros electrónicos Libros electrónicos Springer . Organización: Naturaleza Springer
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Percepciones y Comunicación del Cambio Climático,Impacto del Cambio Climático en la Salud Humana

Cambio de la biodiversidad a la luz de la teoría de la sucesión

Año 2023, volumen 2023, número 11. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Oikos . ISSN: 0030-1299,1600-0706. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: La biodiversidad está cambiando rápidamente en el Antropoceno, pero no todos los cambios direccionales observados en las series temporales de biodiversidad son antropogénicos. Discutimos los hallazgos clave de la investigación en ecología del cambio global de la última década, considerando la posibilidad de que la sucesión natural contribuya como una fuerza impulsora del cambio direccional. La teoría de la sucesión sugiere la posibilidad de que: 1) las tasas aceleradas de rotación temporal de especies también podrían reflejar la recuperación del ecosistema en lugar de la redistribución global de la biodiversidad; 2) los cambios naturales en la diversidad local a lo largo del tiempo pueden no ser cero, con un cambio en la diversidad sucesional variable pero que a menudo muestra una tendencia temporal positiva; 3) la homogeneización biótica puede no solo ser impulsada por especies no nativas, sino también por procesos naturales solos; y 4) la dinámica sucesional puede modificar fuertemente la relación entre la biodiversidad y el funcionamiento del ecosistema. Proponemos que una integración holística de la teoría de la sucesión en la ecología del cambio global podría proporcionar una línea de base para el cambio de la biodiversidad natural y permitirnos aislar mejor el impacto de los impulsores antropogénicos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de los Ecosistemas

Dinámica estocástica del modelo logístico de crecimiento sometido a perturbaciones ambientales

Año 2023, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Número de veces que ha sido citado: 2

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Escalando Límites de Sistemas de Partículas Que Interactúan

Luchando contra el Cambio: La Frágil Resiliencia de los Colectivos

Año 2023, volumen 19, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Perspectivas sobre la ciencia psicológica. ISSN: 1745-6916,1745-6924. Organización: Publicación SAGE
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Consumo y producción responsables

Resumen: Los colectivos forman estructuras sociales desequilibradas caracterizadas por dinámicas volátiles. Las personas se unen o se van. Las relaciones sociales cambian rápidamente. Por lo tanto, a diferencia de los sistemas diseñados o ecológicos, no se puede definir un estado de referencia resiliente. Proponemos una nueva medida de resiliencia que combina dos dimensiones: robustez y adaptabilidad. Demostramos cómo se pueden cuantificar utilizando datos de un colectivo de desarrolladores de software. Nuestro análisis revela un ciclo de vida de resiliencia (es decir, las etapas de aumento de la resiliencia son seguidas por etapas de disminución de la resiliencia). Explicamos las razones de estas dinámicas observadas y proporcionamos un modelo formal para reproducirlas. El ciclo de vida de la resiliencia permite distinguir entre resiliencia a corto plazo, dada por una secuencia de estados resilientes, y resiliencia a largo plazo, que requiere que los colectivos sobrevivan a través de diferentes ciclos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Mecánica Estadística de Redes Complejas,Evaluación y Mejora de la Resiliencia de la Infraestructura

VisualPDE: Simulaciones Interactivas Rápidas de Ecuaciones Diferenciales Parciales

Año 2023, volumen 85, número 11. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Boletín de biología matemática. ISSN: 0092-8240,1522-9602. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Industria, innovación e infraestructura

Resumen: La informática ha revolucionado el estudio de sistemas no lineales complejos, tanto al permitirnos resolver modelos previamente intratables como a través de la capacidad de visualizar soluciones de diferentes maneras. Mediante el uso de infraestructura informática ubicua, proporcionamos un medio para dar un paso más en el uso de computadoras para comprender modelos complejos a través de la exploración instantánea e interactiva. Esta infraestructura ubicua tiene un enorme potencial en educación, divulgación e investigación. Aquí presentamos VisualPDE, un solucionador interactivo en línea para una amplia clase de sistemas de ecuaciones diferenciales parciales (EDP) 1D y 2D. Conceptos abstractos de sistemas dinámicos, como inestabilidades que rompen la simetría, bifurcaciones subcríticas y el papel de los datos iniciales en modelos no lineales multiestables, se vuelven mucho más intuitivos cuando puede jugar con estos modelos usted mismo y responder de inmediato preguntas sobre cómo responde el sistema a cambios en los parámetros, condiciones iniciales, condiciones de contorno o incluso forzamiento espaciotemporal. Es importante destacar que VisualPDE está disponible gratuitamente, es de código abierto y es altamente personalizable. Damos varios ejemplos en la enseñanza, la investigación y el intercambio de conocimientos, proporcionando discusiones de alto nivel sobre cómo se puede emplear en diferentes entornos. Esto incluye diseñar materiales del curso basados en la web estructurados en torno a simulaciones interactivas, o crear fácilmente simulaciones específicas que se puedan compartir con estudiantes o colaboradores a través de una URL simple. Prevemos que VisualPDE se convierta en un recurso invaluable para la enseñanza y la investigación en biología matemática y más allá. También esperamos que inspire otros esfuerzos para hacer que las matemáticas sean más interactivas y accesibles.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Termodinámica Estocástica y Teoremas de Fluctuación,Dinámica Evolutiva de la Adaptación y Mutación Genéticas

Transiciones de Fase y Teoría de los Indicadores de Alerta Temprana para Transiciones Críticas

Año 2023, Fuente: libro-capítulo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: plataforma de libros electrónicos Libros electrónicos de Routledge . Organización: Informa
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Reducción de las desigualdades

Resumen: Las transiciones críticas, o grandes cambios en el estado de un sistema después de un pequeño cambio en las condiciones o parámetros externos del sistema, ocurren comúnmente en una amplia variedad de disciplinas, desde las ciencias biológicas y sociales hasta la física. El colapso de los sistemas socioecológicos, como el colapso histórico de sociedades y civilizaciones, puede precipitarse con una transición tan crítica. La física estadística enfrentó por primera vez el problema de los fenómenos emergentes, como las transiciones críticas, a fines de la década de 1800 y principios de la de 1900, culminando en la teoría de las transiciones de fase. Sin embargo, aunque las transiciones de fase muestran un gran parecido con las transiciones críticas, las conexiones teóricas entre los dos conjuntos de fenómenos son tenues en el mejor de los casos, y sería ventajoso hacer que estas conexiones teóricas sean más concretas para aprovechar los métodos teóricos desarrollados por los físicos para estudiar transiciones de fase. Aquí intentamos conectar explícitamente la teoría de las transiciones críticas en sistemas complejos con las transiciones de fase en física. Inicialmente encontramos algo paradójico, que si bien muchas transiciones críticas se parecen mucho a transiciones de fase discontinuas/de primer orden, muchos de los indicadores de alerta temprana desarrollados para anticipar transiciones críticas, como la desaceleración crítica o el aumento de las correlaciones espaciales, ocurren en cambio en transiciones de fase continuas/de segundo orden. Intentamos conciliar estas disparidades estableciendo la conexión con otros fenómenos asociados con transiciones de fase discontinuas, como las inestabilidades espinodales y los estados metaestables.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros,Hipótesis Gaia y Ciencia de los Sistemas Terrestres

El modelo de difusión campo-carretera: solución fundamental y comportamiento asintótico

Año 2023, volumen 367, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista de ecuaciones diferenciales. ISSN: 0022-0396,1090-2732. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Consideramos el sistema lineal campo-carretera, un modelo para canales de difusión rápida en dinámica de poblaciones y ecología. Este sistema toma la forma de un sistema de EDP establecidas en dominios de diferentes dimensiones, con condiciones de frontera de intercambio. A pesar de la intrincada geometría del problema, proporcionamos una expresión explícita de su solución fundamental y de la solución al problema de Cauchy asociado. La herramienta principal es una transformada de Fourier (en la variable de ruta)/Laplace (a tiempo). Además, derivamos estimaciones de la tasa de desintegración de la norma L∞ de estas soluciones.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional,Modelado Matemático del Crecimiento y Tratamiento del Cáncer

Comentario sobre "Difusión No Gaussiana de Fickian en Líquidos Formadores de Vidrio".

Año 2023, volumen 131, número 11. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: repositorio arXiv (Universidad de Cornell) . Organización: Universidad de Cornell
Número de veces que ha sido citado: 2

Resumen: Comentario sobre 'Difusión No Gaussiana de Fickian en Líquidos Formadores de Vidrio', de Rusciano et al., Phys. Reverendo Lett. 128, 168001 (2022). En una Carta reciente, Rusciano et al. examinó las estadísticas de desplazamientos de partículas individuales en formadores de vidrio bidimensionales y concluyó que la distribución de probabilidad correspondiente no es gaussiana en un régimen de tiempo en el que el desplazamiento cuadrático medio es Fickiano. Aquí, aclaramos que las múltiples escalas de longitud y escalas de tiempo reportadas en este trabajo ya se han caracterizado antes o no están bien definidas. Esto nos lleva a cuestionar las conclusiones de que los formadores de vidrio muestran un comportamiento no gaussiano fickiano y que esta analogía aborda fructíferamente las preguntas centrales sobre la naturaleza de la heterogeneidad dinámica en estos sistemas.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámicas y Transiciones en Materiales Vítreos,Conocimientos Genómicos sobre Insectos Sociales y Simbiosis

Criterios para la (in)estabilidad de interfaces planas en ecuaciones de reacción-difusión de 2 componentes singularmente perturbadas

Año 2023, volumen 444, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Física. D, Fenómenos no lineales. ISSN: 0167-2789,1872-8022. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Consideramos una clase de ecuaciones de reacción-difusión de 2 componentes singularmente perturbadas que admiten soluciones frontales de desplazamiento biestables, que se manifiestan como interfaces nítidas, lentas-rápidas-lentas, entre estados de reposo homogéneos estables. En muchos sistemas ejemplares, como los modelos de frentes de desertificación en ecosistemas de tierras secas, dichos frentes pueden exhibir una inestabilidad por la cual la interfaz se desestabiliza en patrones de digitación. Motivados por la aparición de tales patrones, proponemos dos versiones de un criterio de estabilidad 2D para perturbaciones (transversales) de longitud de onda larga a lo largo de la interfaz de estos frentes de desplazamiento lento–rápido–lento. Los frentes se construyen utilizando técnicas geométricas de perturbación singular conectando órbitas lentas en dos variedades lentas normalmente hiperbólicas distintas a través de una órbita heteroclínica en el problema rápido. Los criterios de estabilidad asociados se expresan en términos de las no linealidades del sistema y la estructura lenta-rápida-lenta de los frentes. Ilustramos y profundizamos en la configuración general resolviendo explícitamente la existencia y la (in)estabilidad transversal de los frentes móviles en varios sistemas/modelos de ejemplo. Establecemos analíticamente la inestabilidad de las interfaces invasoras de suelo desnudo/vegetación contra perturbaciones transversales de longitud de onda larga en varios modelos de ecosistemas de tierras secas y recuperamos numéricamente patrones de vegetación de digitación que contrarrestan la invasión de un frente invasor de desertificación.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica de Sincronización en Redes Complejas,Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional

Un enfoque numérico alternativo para un modelo ecológico mejorado de lagos interconectados con un contaminante fijo

Año 2023, volumen 42, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Matemáticas Computacionales y Aplicadas . ISSN: 1807-0302,2238-3603. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Agua limpia y saneamiento

Resumen: Resumen Actualmente existe una demanda innegable de soluciones a los problemas ambientales, especialmente a la contaminación del agua. El agua es esencial para la vida y los lagos constituyen una gran parte de las fuentes de agua. En este estudio, introducimos un enfoque numérico modificado a un modelo ecológico dinámico centrado en un problema de contaminación lacustre. El modelo incluye tres lagos conectados con ciertos parámetros y funciones desconocidas, como cantidades de contaminación y volúmenes de lagos. En primer lugar, se presenta un análisis matemático preliminar de las variables de cada lago teniendo en cuenta los componentes y parámetros del sistema. Luego, presentamos nuestro enfoque numérico considerando una expansión de series para aproximar el problema con la ayuda de la serie truncada de Taylor. Describimos una técnica convergente y, finalmente, demostramos las simulaciones numéricas del enfoque para las diferentes incógnitas con los parámetros apropiados. De acuerdo con los resultados, la aplicación de nuestro enfoque alternativo al problema de la contaminación del lago es exitosa en términos de producir resultados de información altamente precisos sobre las cantidades de contaminantes, una mejor aproximación que los enfoques numéricos previamente estudiados para las funciones desconocidas del tiempo. Además, es aplicable a otros sistemas dinámicos ecológicos y ambientales similares, y a campos relacionados.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Modelado Matemático del Crecimiento y Tratamiento del Cáncer,Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional

Dinámica y riesgo compartido en grupos de individuos egoístas

Año 2023, volumen 562, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista de biología teórica. ISSN: 0022-5193,1095-8541. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 2

Resumen: Comprender por qué los animales se organizan en estados colectivos es una cuestión central de la investigación actual, por ejemplo, en biología, física y psicología. Hace más de 50 años, W. D. Hamilton postuló que la formación de rebaños de animales puede ser simplemente el resultado de la motivación egoísta del individuo para minimizar su riesgo de depredación. Este último se cuantifica mediante el dominio de peligro (DOD) que viene dado por el área de Voronoi alrededor de cada individuo. De hecho, las simulaciones muestran que los individuos que buscan reducir sus DOD forman grupos compactos similares a los que se observan en muchos sistemas vivos. Sin embargo, a pesar de la aparente simplicidad de este problema, no está claro qué estrategia mocional se requiere para encontrar una solución óptima. Aquí, utilizamos el marco de Aprendizaje Reforzado con Múltiples Agentes (MARL) que brinda la estrategia imparcial y óptima de los individuos para resolver el problema egoísta del rebaño. Demostramos que la motivación de los individuos para reducir su riesgo de depredación conduce naturalmente a comportamientos colectivos pronunciados, incluida la formación de remolinos cohesivos. Revelamos un movimiento intragrupo bastante complejo previamente inexplorado que eventualmente conduce a un riesgo de depredación compartido de manera uniforme entre individuos egoístas.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conocimientos Genómicos sobre Insectos Sociales y Simbiosis , Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

Señales de Interacción Pulsada como Ruta para la Formación de Patrones Biológicos

Año 2023, volumen 130, número 5. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Cartas de revisión física . ISSN: 0031-9007,1079-7114,1092-0145. Organización: Sociedad Americana de Física
Número de veces que ha sido citado: 2

Resumen: Identificamos un mecanismo para la formación de patrones espaciales biológicos que surgen cuando las señales que median las interacciones entre individuos de una población tienen carácter pulsátil. Nuestro marco general de señales de población muestra que, si bien para un límite lento de dinámica de señales no se observa formación de patrones para ningún valor de los parámetros del modelo, para un límite rápido, por el contrario, puede ocurrir la formación de patrones. Además, en estos límites, nuestro marco se reduce, respectivamente, a modelos de reacción-difusión y espacialmente no locales, uniendo así estos enfoques.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica de Sincronización en Redes Complejas,Resonancia Estocástica en Sistemas No Lineales

La Estructura del Paisaje Afecta los Puntos de Inflexión de la Escala de Metapoblación

Año 2023, volumen 202, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista El naturalista œamericano. ISSN: 0003-0147,1537-5323. Organización: Prensa de la Universidad de Chicago
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Resumen Incluso cuando los entornos se deterioran gradualmente, los ecosistemas pueden cambiar abruptamente de un estado a otro. Tales cambios catastróficos son difíciles de predecir y, a veces, de revertir (la llamada histéresis). Aunque bien estudiados en contextos simplificados, carecemos de una comprensión general de cómo se propagan los cambios catastróficos en paisajes estructurados espacialmente de manera realista. Para diferentes tipos de estructuras de paisaje, incluidas las típicas redes dendríticas terrestres modulares y ribereñas, aquí investigamos la estabilidad a escala del paisaje en metapoblaciones cuyos parches pueden exhibir cambios catastróficos localmente. Encontramos que tales metapoblaciones generalmente exhiben cambios catastróficos e histéresis a gran escala y que las propiedades de estos cambios dependen en gran medida de la estructura espacial de la metapoblación y de la tasa de dispersión de la población: una tasa de dispersión intermedia, un grado promedio bajo o una estructura espacial fluvial pueden reducir en gran medida el tamaño de la histéresis. Nuestro estudio sugiere que la restauración a gran escala es más fácil con esfuerzos de restauración agrupados espacialmente y en poblaciones caracterizadas por una tasa de dispersión intermedia.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Impacto Ecológico de Especies Invasoras en Islas,Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

Transiciones entre estructuras disipativas localizadas en el modelo simplificado de Gilad-Meron para la ecología de plantas de tierras secas

Año 2023, volumen 33, número 3. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos . ISSN: 1054-1500,1089-7682,1527-2443. Organización: Instituto Americano de Física
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Los patrones espacialmente extendidos y la multiestabilidad de posibles estados diferentes son comunes en muchos ecosistemas, y su combinación tiene un impacto importante en sus comportamientos dinámicos. Una combinación potencial implica tristabilidad entre un estado modelado y dos estados uniformes diferentes. Utilizando una versión simplificada del modelo de Gilad-Meron para ecosistemas de tierras secas, estudiamos la organización, en términos de bifurcación, de las estructuras localizadas que surgen en regímenes tristables. Estos estados generalmente están relacionados con el concepto de bloqueo del frente de ola y aparecen en forma de manchas y huecos de vegetación. Encontramos que la coexistencia de manchas y brechas localizadas, dentro de configuraciones tristables, produce la aparición de estados híbridos. También estudiamos la aparición de estados localizados espaciotemporales que consisten en una porción de un patrón periódico incrustado en un fondo oscilatorio uniforme similar a Hopf en un régimen dinámico subcrítico de Turing-Hopf.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámicas de Sincronización en Redes Complejas,Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

Optimalidad y sostenibilidad de los ciclos límite híbridos en el problema de control de la contaminación con cambios de régimen

Año 2023, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Medio ambiente, desarrollo y sostenibilidad . ISSN: 1387-585X,1573-2975. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: En este artículo, consideramos el problema del control de la contaminación en un sistema que sufre cambios regulares de régimen. Primero mostramos que la política óptima de reducción de la contaminación es periódica y se describe mediante el ciclo límite híbrido único. A continuación, presentamos la noción de una solución ambientalmente sostenible y demostramos que esta política es la única que produce la mejor compensación posible entre el logro constante de ganancias y la preservación del medio ambiente. Por el contrario, la política que no es ambientalmente sostenible eventualmente entra en estancamiento. Para ilustrar aún más nuestros hallazgos, comparamos la solución periódica óptima con una solución miope. Curiosamente, la solución miope produce una mayor rentabilidad general a corto plazo, pero fracasa por completo a largo plazo, mientras que la política ambientalmente sostenible produce la máxima rentabilidad y preserva el medio ambiente durante el intervalo de tiempo infinito.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Termodinámica Estocástica y Teoremas de Fluctuación,Modelado Matemático del Crecimiento y Tratamiento del Cáncer

Pérdida de resiliencia del sistema Terrestre durante los eventos transitorios de calentamiento global del Eoceno temprano

Año 2023, volumen 9, número 14. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Avances científicos. ISSN: 2375-2548. Organización: Asociación Americana para el Avance de la Ciencia
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Superpuesto al calentamiento a largo plazo del Paleoceno tardío y del Eoceno temprano (hace~59 a 52 millones de años), el clima de la Tierra experimentó una serie de perturbaciones abruptas, caracterizadas por una entrada masiva de carbono en el sistema océano-atmósfera y el calentamiento global. Aquí, examinamos los tres eventos más puntuados de este período, el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno y el Máximo Térmico del Eoceno 2 y 3, para investigar si fueron iniciados por puntos de inflexión del ciclo del carbono impulsados por el clima. Específicamente, analizamos la dinámica de los indicadores climáticos y del ciclo del carbono adquiridos a partir de sedimentos marinos para detectar cambios en la resiliencia del sistema terrestre e identificar retroalimentaciones positivas. Nuestros análisis sugieren una pérdida de resiliencia del sistema Terrestre hacia los tres eventos. Además, el mapeo cruzado convergente dinámico revela un acoplamiento intensificado entre el ciclo del carbono y el clima durante la tendencia de calentamiento a largo plazo, apoyando el forzamiento climático cada vez más dominante de la dinámica del ciclo del carbono durante el Óptimo Climático del Eoceno Temprano, cuando estos eventos recurrentes de calentamiento global se hicieron más frecuentes.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad , Cambio Climático y Paleoclimatología

Transiciones y sus indicadores en metarredes mutualistas: efectos de la topología de la red, tamaño de las metacomunidades y dispersión de especies

Año 2023, volumen 37, número 4. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecología evolutiva . ISSN: 0269-7653,1573-8477. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Resumen Los cambios graduales en el medio ambiente podrían hacer que las redes ecológicas dinámicas cambien repentinamente de un estado a un estado alternativo. Cuando esto sucede, las funciones y servicios ecosistémicos proporcionados por las redes ecológicas se ven interrumpidos. Sin embargo, sabemos muy poco sobre cómo la topología de tales redes de interacción puede desempeñar un papel en la transición de las redes ecológicas cuando entran en juego las interacciones espaciales. En el caso de tales transiciones no deseadas, se sabe poco sobre cómo las métricas estadísticas utilizadas para informar tales transiciones inminentes, medidas a nivel de especie o a nivel de comunidad, podrían relacionarse con la arquitectura de la red y el tamaño de la metacomunidad. Aquí, utilizando ciento una redes empíricas de polinizadores de plantas en un entorno espacial, evalué el impacto de la topología de la red y la escala espacial de las interacciones de las especies en las transiciones, y en las métricas estadísticas utilizadas como predictores para pronosticar tales transiciones. Usando ecuaciones generalizadas de Lotka-Volterra en un marco de metarredes, muestro que la tasa de dispersión de especies y el tamaño de la metacomunidad pueden afectar cuándo puede ocurrir una transición. Además, pronosticar tales transiciones no deseadas de metarredes utilizando métricas estadísticas de inestabilidad también dependía, en consecuencia, de la topología de la red, la tasa de dispersión de especies y el tamaño de la metacomunidad. Los resultados indicaron que las metarredes planta-polinizador que podían exhibir señales estadísticas más fuertes antes del colapso que otras dependían de su arquitectura de red y de la escala espacial de las interacciones de las especies.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Impacto de la Disminución de Polinizadores en los Ecosistemas y la Agricultura,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de los Ecosistemas

La restauración ecológica promueve la complejidad de la red de zooplancton en lagunas costeras mediterráneas

Año 2023, volumen 31, número 5. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecología de la restauración . ISSN: 1061-2971,1526-100X. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida bajo el agua

Resumen: La recuperación ecológica después de la restauración generalmente se evalúa utilizando métricas basadas en la diversidad y composición de especies. Sin embargo, la creciente evidencia sugiere que el éxito de la recuperación ecológica a largo plazo aumenta cuando se apuntan atributos más complejos, como las redes de interacción biótica. En las lagunas creadas, la influencia de los hábitats cercanos puede generar similitudes tempranas en la estructura de la comunidad, pero las comunidades a menudo divergen de los cuerpos de agua circundantes en etapas sucesionales posteriores. Estos cambios se han atribuido al efecto de las interacciones bióticas, pero pocos estudios han probado esta suposición. Aquí, analizamos la recuperación de la comunidad de zooplancton después de la creación de nuevas lagunas en un humedal costero mediterráneo utilizando enfoques de diversidad beta y modelos gráficos mixtos para inferir redes de interacción a partir de datos de abundancia. Las crecientes diferencias en la estructura comunitaria entre lagunas nuevas y antiguas se detectaron al segundo año de su creación. La red de interacción general fue más compleja en las lagunas nuevas que en las antiguas. Curiosamente, la estructura de la red en lagunas antiguas aumentó su complejidad durante el tercer y cuarto año después de la restauración. La creación de nuevas lagunas con condiciones ambientales más suaves en general contribuyó a una mayor diferenciación de la estructura comunitaria de zooplancton entre lagunas nuevas y antiguas. Además, nuestros resultados sugieren que la creación de un paisaje heterogéneo y más conectado puede aumentar la red de interacción en hábitats de nueva creación y preexistentes, incluso si las condiciones ambientales permanecen sin cambios. Mostramos cómo la inclusión de redes de interacción para el monitoreo de la recuperación del ecosistema refleja facetas únicas de la complejidad de la comunidad, que de otro modo se pasarían por alto al apuntar solo a las métricas de diversidad.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Modelado de Distribución de Especies e Impactos del Cambio Climático,Análisis Global de Servicios Ecosistémicos y Uso de la Tierra

La diversidad funcional puede facilitar el colapso de un estado de ecosistema indeseable

Año 2023, volumen 26, número 6. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Cartas ecológicas . ISSN: 1461-023X,1461-0248. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Resumen La biodiversidad puede aumentar la resiliencia de los ecosistemas. Sin embargo, tenemos una comprensión limitada de si esto es cierto para los ecosistemas que responden a cambios ambientales graduales con cambios abruptos a un estado alternativo. Utilizamos un modelo matemático de cambios de régimen anóxico–ox y exploramos cómo la diversidad de rasgos en tres grupos de bacterias influye en la resiliencia. Descubrimos que la diversidad de rasgos no siempre aumentaba la resiliencia: una mayor diversidad en dos de los grupos aumentaba, pero en un grupo disminuía la resiliencia de su estado ecosistémico preferido. También descubrimos que la diversidad de rasgos simultánea en múltiples grupos a menudo conducía a efectos de diversidad reducidos o borrados. En general, nuestros resultados sugieren que una mayor diversidad puede aumentar la resiliencia, pero también puede promover el colapso cuando la diversidad ocurre en un grupo funcional que influye negativamente en el estado en el que ocurre. Proponemos este mecanismo como un enfoque de gestión potencial para facilitar la recuperación de un estado deseado del ecosistema.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica Evolutiva de la Adaptación y Mutación Genética,Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

El agrietamiento de lodo autoorganizado amplifica la resiliencia de una icónica marisma salada de "Playa Roja"

Año 2023, volumen 9, número 18. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Avances científicos. ISSN: 2375-2548. Organización: Asociación Americana para el Avance de la Ciencia
Número de veces que ha sido citado: 2

Resumen: El patrón autoorganizado, resultante de la interacción de procesos biológicos y físicos, es de naturaleza generalizada. Los estudios han sugerido que la autoorganización desencadenada biológicamente puede amplificar la resiliencia de los ecosistemas. Sin embargo, aún se desconoce si las formas puramente físicas de autoorganización desempeñan un papel similar. El agrietamiento del suelo por desecación es una forma física típica de autoorganización en las marismas costeras y otros ecosistemas. Aquí, mostramos que el agrietamiento de lodo físicamente autoorganizado fue un proceso facilitador importante para el establecimiento de algas marinas en una marisma de "Playa Roja" en China. Las grietas transitorias de lodo pueden promover la supervivencia de las plantas al atrapar semillas y mejorar la germinación y el crecimiento al aumentar la infiltración de agua en el suelo, facilitando así la formación de un paisaje persistente de marismas salinas. Las grietas pueden ayudar a la marisma a soportar sequías más intensas, lo que lleva a un colapso pospuesto y una recuperación más rápida. Estos son indicios de una mayor resiliencia. Nuestro trabajo destaca que los paisajes autoorganizados esculpidos por agentes físicos pueden desempeñar un papel fundamental en la dinámica de los ecosistemas y la resiliencia al cambio climático.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Cambio Climático y Paleoclimatología,Hipótesis de Gaia y Ciencia de los Sistemas Terrestres

Diagramas de atractores y bifurcaciones en modelos climáticos complejos

Año 2023, volumen 107, número 5. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revisión física. E . ISSN: 2470-0045,2470-0053,2470-0061. Organización: Sociedad Americana de Física
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: El clima es un complejo sistema dinámico de desequilibrio que se relaja hacia un estado estacionario bajo la entrada continua de radiación solar y mecanismos disipativos. El estado estacionario no es necesariamente único. Una herramienta útil para describir los posibles estados estacionarios bajo diferentes forzamientos es el diagrama de bifurcación, que revela las regiones de multiestabilidad, la posición de los puntos de inflexión y el rango de estabilidad de cada estado estacionario. Sin embargo, su construcción consume mucho tiempo en modelos climáticos con un océano profundo dinámico, cuyo tiempo de relajación es del orden de mil años, u otros mecanismos de retroalimentación que actúan en escalas de tiempo aún más largas, como el hielo continental o el ciclo del carbono. Utilizando una configuración acoplada del modelo de circulación general del MIT, probamos dos técnicas para la construcción de diagramas de bifurcación con ventajas complementarias y tiempo de ejecución reducido. El primero se basa en la introducción de fluctuaciones aleatorias en el forzamiento y permite explorar una amplia parte del espacio de fases. El segundo reconstruye las ramas estables utilizando estimaciones de la variabilidad interna y del desequilibrio de energía superficial en cada atractor, y es más preciso para encontrar la posición de los puntos de inflexión.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Investigación sobre Cambio Climático y Variabilidad,Termodinámica Estocástica y Teoremas de Fluctuación

Eventos rotacionales extremos en un péndulo no lineal amortiguado forzado

Año 2023, volumen 33, número 6. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos . ISSN: 1054-1500,1089-7682,1527-2443. Organización: Instituto Americano de Física
Número de veces que ha sido citado: 2

Resumen: Desde la época de Galileo, el péndulo se ha convertido en uno de los objetos físicos más emocionantes en el modelado matemático debido a su amplia gama de aplicaciones para estudiar diversas dinámicas oscilatorias, incluidas las bifurcaciones y el caos, bajo diversos intereses. Este enfoque bien merecido ayuda a comprender varios fenómenos físicos oscilatorios que pueden reducirse a las ecuaciones del péndulo. El presente artículo se centra en la dinámica rotacional del péndulo bidimensional amortiguado forzado bajo la influencia del par de ca y cc. Curiosamente, podemos detectar un rango de la longitud del péndulo para el cual la velocidad angular exhibe algunos eventos rotacionales extremos intermitentes que se desvían significativamente de un cierto umbral bien definido. Las estadísticas de los intervalos de retorno entre estos eventos rotacionales extremos están respaldadas por nuestros datos para extenderse exponencialmente a una longitud específica del péndulo más allá de la cual el par externo de cc y ca ya no es suficiente para una rotación completa alrededor del pivote. Los resultados numéricos muestran un aumento repentino en el tamaño del atractor caótico debido a la crisis interior, que es la fuente de inestabilidad responsable de desencadenar eventos de gran amplitud en nuestro sistema. También notamos la aparición de deslizamientos de fase con la aparición de eventos rotacionales extremos cuando se observa la diferencia de fase entre la fase instantánea del sistema y el par de ca aplicado externamente.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Sincronización y Control del Caos en Sistemas Complejos,Dinámica de Sincronización en Redes Complejas

Bifurcación de doble Hopf inducida por retrasos de gestación y memoria en un modelo espacial con movimiento dirigido

Año 2023, volumen 145, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Letras de matemáticas aplicadas. ISSN: 0893-9659,1873-5452. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 2

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional,Resonancia Estocástica en Sistemas No Lineales

Los ecosistemas de África exhiben una compensación entre resistencia y estabilidad después de perturbaciones

Año 2023, volumen 18, número 7. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Cartas de investigación ambiental . ISSN: 1748-9326. Organización: Publicación de IOP
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Resumen Las perturbaciones ambientales pueden impedir que los ecosistemas realicen consistentemente sus funciones ecológicas críticas. Dos propiedades importantes de los ecosistemas son su resistencia y estabilidad, que reflejan respectivamente sus capacidades para resistir y recuperarse de eventos perturbadores (por ejemplo, sequías, incendios forestales, plagas, etc.). La teoría sugiere que los ecosistemas resistentes y estables poseen características opuestas, pero esto rara vez se ha establecido a través de diversos atributos ecosistémicos o amplias escalas espaciales. Aquí, comparamos la resistencia y estabilidad de &gt;1000 ecosistemas de áreas protegidas en África con pérdidas inducidas por perturbaciones en la productividad primaria de 2000 a 2019. Evaluamos cuantitativamente cada ecosistema de manera que, después de las perturbaciones, un ecosistema es más resistente si experimenta pérdidas de productividad de menor magnitud y más estable si regresa más rápidamente a los niveles de productividad previos a la perturbación. Para comparar las características de los ecosistemas resistentes frente a los estables, optimizamos modelos forestales aleatorios que utilizan atributos de los ecosistemas (que representan sus condiciones climáticas y ambientales, la biodiversidad vegetal y faunística y la exposición a los impactos humanos) para predecir su resistencia y, por separado, los valores de estabilidad. Visualizamos la relación de cada atributo con la resistencia y la estabilidad después de tener en cuenta todos los demás atributos en el marco del modelo. Los ecosistemas que son más resistentes a las perturbaciones son menos estables, y viceversa. Los atributos del ecosistema con el mayor poder predictivo en nuestros modelos exhiben relaciones contrastantes con resistencia versus estabilidad. En particular, los ecosistemas altamente resistentes generalmente son más áridos y exhiben una alta heterogeneidad de hábitats y biodiversidad de mamíferos, mientras que los ecosistemas altamente estables son lo contrario. Discutimos los mecanismos subyacentes a través de los cuales estos atributos generan resistencia o, por el contrario, estabilidad. Nuestros hallazgos sugieren que la resistencia y la estabilidad son fenómenos fundamentalmente opuestos. Se debe lograr un equilibrio entre los dos si los ecosistemas quieren mantener su identidad, estructura y función frente al cambio ambiental.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Impacto Ecológico de Especies Invasoras en Islas

Patrones de vegetación de Turing en ambientes áridos planos con capacidad de carga de suelo finita

Año 2023, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Investigación matemática/Investigación matemática . ISSN: 0035-5038,1827-3491. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Impacto Ecológico de Especies Invasoras en Islas

Explorando la hipótesis de criticidad utilizando robots enjambre programables con interacciones similares a Vicsek

Año 2023, volumen 20, número 204. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista de la interfaz de la Royal Society. ISSN: 1742-5662,1742-5689. Organización: Sociedad Real
Número de veces que ha sido citado: 2

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Ecología Evolutiva del Comportamiento y Rasgos Animales,Coordinación y Control Distribuido de Múltiples Agentes

Un enfoque de sistemas dinámicos para las rutas de escape más probables sobre límites periódicos

Año 2023, volumen 454, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Física. D, Fenómenos no lineales. ISSN: 0167-2789,1872-8022. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 2

Resumen: Analizar cuándo las trayectorias ruidosas, en el plano bidimensional, de un sistema dinámico estocástico salen de la cuenca de atracción de un punto fijo es un desafío específico cuando una órbita periódica forma el límite de la cuenca de atracción. Nuestra opinión es que existe una Ruta de Escape Más Probable Distinguida (MPEP) que cruza la órbita periódica y que actúa como guía para las rutas de escape ruidosas en el caso de un ruido pequeño ligeramente alejado del límite del ruido de fuga. Es bien sabido que, antes de salir, las trayectorias ruidosas tenderán a circular alrededor de la órbita periódica a medida que el ruido desaparece, pero observamos que las trayectorias de escape son obstinadamente resistentes al ciclo tan pronto como el ruido se vuelve significativo. Usando un enfoque de sistemas dinámicos geométricos, aislamos un subconjunto de la variedad inestable del punto fijo en el sistema de Euler–Lagrange, al que llamamos Río. Usando el índice de Maslov identificamos un subconjunto del Río que está compuesto por minimizadores locales. El funcional Onager-Machlup (OM), que se trata como una perturbación del funcional Friedlin-Wentzell, proporciona un mecanismo de selección para seleccionar un MPEP específico. Gran parte del artículo se centra en el sistema obtenido invirtiendo las ecuaciones de van der Pol en el tiempo (el llamado IVDP). A través de simulaciones de Monte Carlo, mostramos que la predicción proporcionada por MPEP seleccionado por MO coincide estrechamente con la escotilla de escape elegida por trayectorias ruidosas a un cierto nivel de ruido pequeño.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Resonancia Estocástica en Sistemas No Lineales , Dinámica de Interacción Proteína-ADN en Células Vivas

Dinámica inducida por ruido en un modelo de especie única con efecto Allee impulsado por ruidos de colores correlacionados

Año 2023, volumen 573, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista de biología teórica. ISSN: 0022-5193,1095-8541. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 2

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Resonancia Estocástica en Sistemas No Lineales,Dinámica Evolutiva de Adaptación y Mutación Genética

Comprender y aplicar la resiliencia biológica, desde los genes hasta los ecosistemas

Año 2023, volumen 2, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista biodiversidad npj. ISSN: 2731-4243Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Hambre cero

Resumen: Resumen El mundo natural se encuentra bajo una presión acelerada y sin precedentes. Gran parte del trabajo para comprender la resiliencia al cambio ambiental local y global se ha centrado, hasta ahora, en los ecosistemas. Sin embargo, comprender el comportamiento de un sistema requiere conocer sus componentes y sus interacciones. Aquí pedimos mayores esfuerzos para comprender la 'resiliencia biológica', o los procesos que permiten a los componentes en todos los niveles biológicos, desde los genes hasta las comunidades, resistir o recuperarse de las perturbaciones. Aunque los ecologistas y biólogos evolutivos tienen las cajas de herramientas para examinar la forma y la función, los esfuerzos para integrar este conocimiento en todos los niveles biológicos y aprovechar los macrodatos (por ejemplo, ecológicos y genómicos) apenas están comenzando. Argumentamos que combinar el conocimiento ecoevolutivo con conceptos de resiliencia a nivel de ecosistema proporcionará la base mecanicista necesaria para mejorar la gestión de los ecosistemas humanos, naturales y agrícolas, y describirá algunos de los desafíos para lograr una comprensión de la resiliencia biológica.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Enfermedades Zoonóticas Emergentes y Enfoque de Una Salud

Construyendo una teoría moderna de la convivencia desde cero: El papel de la asamblea comunitaria

Año 2023, volumen 26, número 11. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Cartas ecológicas . ISSN: 1461-023X,1461-0248. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: La teoría de la coexistencia moderna (MCT) es uno de los métodos líderes para comprender la coexistencia de especies. Utiliza las tasas de crecimiento de invasión, la tasa de crecimiento promedio per cápita de una especie rara, para identificar cuándo y por qué coexisten las especies. A pesar de los avances significativos en la disección de los mecanismos de coexistencia cuando ocurre la coexistencia, la MCT se basa en una condición de 'invasibilidad mutua' diseñada para comunidades de dos especies, pero mal definida para comunidades ricas en especies. Aquí, revisamos problemas conocidos con este componente de MCT y proponemos una solución basada en avances matemáticos recientes. Proponemos un marco claro para expandir el MCT a comunidades ricas en especies y para comprender la resistencia a la invasión, así como la coexistencia, especialmente para las comunidades que hasta ahora no se han podido analizar con MCT. Utilizando dos modelos comunitarios basados en datos de la literatura, ilustramos la utilidad de nuestro marco y destacamos las oportunidades para unir los campos de la reunión comunitaria y la coexistencia de especies.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Dinámica Evolutiva de la Adaptación y Mutación Genética

Estabilidad de las interacciones consumidor-recurso en entornos periódicos

Año 2023, volumen 290, número 2007. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Actas-Royal Society. Ciencias biológicas/Actas-Royal Society. Ciencias Biológicas. ISSN: 0962-8452,1471-2954. Organización: Sociedad Real
Número de veces que ha sido citado: 2

Resumen: Las fluctuaciones periódicas en las condiciones abióticas son omnipresentes en una variedad de escalas temporales y regulan la estructura y función de los ecosistemas a través de respuestas bióticas dinámicas que se adaptan a estas fuerzas externas. La investigación ha sugerido que ciertas firmas ambientales pueden desempeñar un papel crucial en el mantenimiento de la biodiversidad y la estabilidad de las redes tróficas, mientras que otros argumentan que los osciladores acoplados deberían promover el caos. Como tal, persisten numerosas incertidumbres con respecto a la intersección de los patrones ambientales temporales y las respuestas biológicas, y carecemos de una comprensión general de las implicaciones para la estabilidad de la red trófica. De manera alarmante, el cambio global está alterando la naturaleza tanto de los ritmos ambientales como de las tasas biológicas. Aquí, desarrollamos una teoría general de cómo la variación periódica continua en la productividad, a través de escalas temporales, influye en la estabilidad de las interacciones consumidor–recurso: un componente fundamental de las redes alimentarias. Nuestros resultados sugieren que la dinámica consumidor–recurso bajo forzamiento ambiental es altamente compleja y depende de asimetrías tanto en la velocidad del forzamiento en relación con la dinámica subyacente como en las propiedades de estabilidad local. Estas asimetrías permiten una estabilización impulsada por el medio ambiente bajo un forzamiento rápido, en relación con la dinámica subyacente, así como dinámicas extremadamente complejas e inestables con periodicidades más lentas. Nuestros resultados también sugieren que los cambios en las periodicidades naturales del cambio climático pueden conducir a cambios precipitados en la dinámica y la estabilidad.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica Evolutiva de la Adaptación y Mutación Genética,Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

Artículo de revisión: Sistemas dinámicos, topología algebraica y ciencias del clima

Año 2023, volumen 30, número 4. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Procesos no lineales en geofísica. ISSN: 1023-5809,1607-7946. Organización: Publicaciones de Copernicus
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Resumen. La definición del clima en sí misma no puede darse sin una comprensión adecuada de las ideas clave del comportamiento a largo plazo de un sistema, tal como lo proporciona la teoría de sistemas dinámicos. Por lo tanto, no es sorprendente que los conceptos y métodos de esta teoría se hayan filtrado en las ciencias del clima ya en la década de 1960. El gran aumento en la conciencia pública sobre las amenazas y oportunidades socioeconómicas del cambio climático ha llevado más recientemente a dos desarrollos importantes en las ciencias del clima: (i) los sucesivos Informes de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático y (ii) una comprensión cada vez mayor de la interacción entre la variabilidad climática natural y el cambio climático impulsado antropogénicamente. Ambos desarrollos se han beneficiado de notables avances tecnológicos en recursos informáticos, en relación con el rendimiento y el almacenamiento, y en capacidades de observación, tanto en plataformas como en instrumentos. Comenzando con las primeras contribuciones de la dinámica no lineal a las ciencias del clima, revisamos aquí las contribuciones más recientes de (a) la teoría de los sistemas dinámicos no autónomos y aleatorios para comprender la interacción entre la variabilidad natural y el cambio climático antropogénico y (b) el papel de topología algebraica para arrojar luz adicional sobre esta interacción. Por lo tanto, la revisión es un viaje que conduce desde las aplicaciones de la teoría clásica de bifurcación a múltiples climas posibles hasta los puntos de inflexión asociados con las transiciones de un tipo de comportamiento climático a otro en presencia de forzamiento dependiente del tiempo, determinista y estocástico.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica de Sincronización en Redes Complejas , Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros

Predicción de bifurcaciones discretas en el tiempo con aprendizaje profundo

Año 2023, volumen 14, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Comunicaciones de la naturaleza . ISSN: 2041-1723. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 2

Resumen: Muchos sistemas naturales y artificiales son propensos a transiciones críticas: cambios abruptos y potencialmente devastadores en la dinámica. Los clasificadores de aprendizaje profundo pueden proporcionar una señal de alerta temprana para transiciones críticas al aprender características genéricas de bifurcaciones a partir de grandes conjuntos de datos de entrenamiento simulados. Hasta ahora, los clasificadores solo han sido entrenados para predecir bifurcaciones de tiempo continuo, ignorando dinámicas ricas exclusivas de las bifurcaciones de tiempo discreto. Aquí, entrenamos un clasificador de aprendizaje profundo para proporcionar una señal de alerta temprana para las cinco bifurcaciones locales de tiempo discreto de codimensión uno. Probamos el clasificador en datos de simulación de modelos de tiempo discreto utilizados en fisiología, economía y ecología, así como en datos experimentales de agregados de pollitos y corazones que laten espontáneamente y se someten a una bifurcación de duplicación de períodos. El clasificador muestra una mayor sensibilidad y especificidad que las señales de alerta temprana comúnmente utilizadas en un amplio rango de intensidades de ruido y tasas de aproximación a la bifurcación. También predice la bifurcación correcta en la mayoría de los casos, con una precisión particularmente alta para las bifurcaciones de duplicación de períodos, sacos de Neimark y pliegues. El aprendizaje profundo como herramienta para la predicción de bifurcaciones aún está en su infancia y tiene el potencial de transformar la forma en que monitoreamos los sistemas en busca de transiciones críticas.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Diversidad de especies alfa medida por el índice H de Shannon: Algunos malentendidos y rasgos poco explorados, y su papel clave en la exploración de la estabilidad trofodinámica de paisajes múltiples dinámicos

Año 2023, volumen 156, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Indicadores ecológicos. ISSN: 1470-160X,1872-7034. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida bajo el agua

Resumen: El espectro de diversidad de especies (SDi) se puede desglosar en aSDi (nivel del taxoceno), ßSDi (nivel comunitario) e ySDi (nivel metacomunitario). La riqueza de especies (S) y el índice de Shannon (H) son medidas SDi bien conocidas. El uso de S como sustituto de SDi a menudo descuida la uniformidad (J). Además, existe una amplia variedad de indicadores de IDE. Sin embargo, no existen criterios teóricos confiables para seleccionar el índice IDe más apropiado a pesar de la innegable utilidad empírica de este parámetro. Esta situación probablemente se deba a la brecha analítica que aún existe entre la IDe y la trofodinámica. Este artículo contribuye a cerrar esa brecha analizando por qué S como sustituto único de SDi es inconsistente desde el punto de vista trofodinámico, de modo que un índice que combine S y J, como H o HB (índice de Brillouin), son las opciones más apropiadas en el contexto de un nuevo marco teórico (biofísica orgánica de los ecosistemas, OBEC) basado en los vínculos clásicos bien conocidos entre ecología de ecosistemas y termodinámica. La exploración de datos de encuestas de peces de arrecife en condiciones estacionarias y no estacionarias corroboró la existencia del equivalente ecológico de la constante de Boltzmann (ket(e)) a escala mundial. Este resultado corrobora la utilidad del equivalente ecológico del factor de compresibilidad como indicador de impacto ambiental. ket (e) establece un vínculo analítico entre ecología, teoría de la información y mecánica estadística que nos permitió proponer una nueva medida de entropía negativa total (también conocida como sintropía) por encuesta (SetT) que es fácil de calcular y muestra una correlación altamente significativa con biomasa total permanente por encuesta (meTs). De acuerdo con la pendiente de la ecuación de regresión SetT, meTs, hay una gran porción de SetT que se filtra al medio ambiente y/o es capturada por numerosos grados ecológicos de libertad independientes de la biomasa en reposo. De acuerdo con el valor cambiante del exponente de ket (e), incluso entre taxocenos coexistentes, habría sido imposible obtener los resultados discutidos en este artículo si el análisis se hubiera realizado a nivel ßSDi o ySDi. Esto establece a la aSDi como el nivel de análisis más apropiado para obtener resultados empíricamente útiles sobre las conexiones funcionales clave de las que depende la estabilidad trofodinámica en multiespacios dinámicos. Los resultados resumidos aquí se basan en la cuidadosa selección y entrelazamiento de algunas variables clave, lo que indica la importancia de desarrollar modelos lo más simples posible para lograr la confiabilidad necesaria para una conservación biológica exitosa.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Estructura emergente y dinámica de paisajes de bosques tropicales y pastizales

Año 2023, volumen 120, número 45. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. ISSN: 0027-8424,1091-6490. Organización: Academia Nacional de Ciencias
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Trabajos previos indican que el bosque tropical puede existir como un estado estable alternativo a la sabana. Por lo tanto, la perturbación por el cambio climático o el impacto humano puede conducir al cruce de un punto de inflexión más allá del cual hay una rápida muerte regresiva de los bosques que no se revierte fácilmente. Un mecanismo hipotético para tal biestabilidad es la retroalimentación entre el fuego y la vegetación, donde el fuego se propaga como un proceso de contagio en los parches de césped. Los modelos teóricos han implementado en gran medida este mecanismo implícitamente, asumiendo una dependencia umbral de la propagación del fuego en la vegetación inflamable. Aquí, mostramos cómo la dinámica no lineal y la biestabilidad emergen espontáneamente, sin asumir ecuaciones o umbrales para la propagación del fuego. Encontramos que la geometría del bosque causa la no linealidad que induce la biestabilidad. Demostramos esto en tres pasos. Primero, modelamos el bosque y el fuego como procesos de contagio interactivos en parches de pastizales, mostrando que la estructura espacial emerge debido a dos efectos contrarrestantes en el perímetro forestal: la expansión forestal por dispersión y la erosión forestal por incendios originados en pastizales adyacentes. Luego, derivamos una ecuación de equilibrio paisaje-escala en la que estos dos efectos vinculan la geometría y la dinámica del bosque: El bosque se expande proporcionalmente a su perímetro, mientras que se contrae proporcionalmente a su perímetro ponderado por el área de pastizales adyacente. Finalmente, mostramos que estas cantidades perimetrales introducen no linealidad en nuestra ecuación de equilibrio y conducen a la biestabilidad. Basándonos en el vínculo entre estructura y dinámica, proponemos un indicador de resiliencia forestal que podría usarse para la conservación o restauración específica.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Impacto del Cambio Climático en los Incendios Forestales,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de los Ecosistemas

Poca evidencia de que las selvas tropicales amazónicas se estén acercando a un punto de inflexión

Año 2023, volumen 13, número 12. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Naturaleza cambio climático . ISSN: 1758-678X,1758-6798. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Investigación sobre Cambio Climático y Variabilidad,Modelado de Distribución de Especies e Impactos del Cambio Climático

Variabilidad Individual, Estadísticas y Resiliencia del Sistema Nervioso de Cangrejos y Humanos a la Temperatura y Otras Perturbaciones

Año 2023, volumen 10, número 11. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista eNeuro . ISSN: 2373-2822. Organización: Sociedad de Neurociencia
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas

Inflexión inducida por la velocidad en redes ecológicas complejas de alta dimensión

Año 2023, volumen 120, número 51. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. ISSN: 0027-8424,1091-6490. Organización: Academia Nacional de Ciencias
Número de veces que ha sido citado: 2. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: En un ecosistema, los cambios ambientales como resultado de procesos naturales y humanos pueden hacer que algunos parámetros clave del sistema cambien con el tiempo. Dependiendo de qué tan rápido cambie dicho parámetro, puede ocurrir un punto de inflexión. Los trabajos existentes sobre la propina inducida por la tasa, o propina R, ofrecieron una forma teórica de estudiar este fenómeno, pero desde un punto de vista dinámico local, revelando, por ejemplo, la existencia de una tasa crítica para alguna condición inicial específica por encima de la cual ocurrirá un punto de inflexión.. Dado que los ecosistemas están sujetos a perturbaciones constantes y pueden desviarse de su punto de equilibrio, es necesario estudiar la inclinación R desde una perspectiva global en términos de las condiciones iniciales en toda la región espacial de fase relevante. En particular, introducimos la noción de la probabilidad de R-tipping definida para condiciones iniciales tomadas de todo el espacio de fase relevante. Usando una serie de redes mutualistas complejas del mundo real como paradigma, encontramos una ley de escala entre esta probabilidad y la tasa de cambio de parámetros y proporcionamos una teoría geométrica para explicar la ley. La implicación del mundo real es que incluso un cambio lento de parámetros puede provocar un colapso del sistema con consecuencias catastróficas. De hecho, mitigar los cambios ambientales simplemente ralentizando la deriva de los parámetros puede no ser siempre efectivo: solo cuando la tasa de cambio de parámetros se reduzca prácticamente a cero se evitaría la inclinación. Nuestro enfoque de dinámica global ofrece una forma más completa y físicamente significativa de comprender el importante fenómeno de las propinas R.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Dinámica Evolutiva de la Adaptación y Mutación Genética

Estabilidad y fragmentación del bioma bajo cambio crítico de temperatura ambiental

Año 2023, volumen 114, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Modelización matemática aplicada. ISSN: 0307-904X,1872-8480. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Los fenómenos críticos en el sistema climático pueden provocar cambios drásticos en el estado de los ecosistemas planetarios y en toda la biosfera. También existen mecanismos a través de los cuales la biosfera puede tener un efecto sobre el clima. En este manuscrito, estudiamos la dinámica no lineal de la interacción del sistema climático con la biosfera al vincular un modelo climático de balance energético con diferentes modelos de competencia de especies. Desarrollamos un enfoque asintótico de estos modelos e investigamos cómo la migración fortalece la estabilidad del bioma y la biodiversidad. Además, derivamos relaciones que describen cambios en los límites del bioma bajo el calentamiento global (o enfriamiento) y verificamos esas relaciones con los datos paleo sobre la ubicación del bioma de las plantas. Finalmente, los modelos demuestran que las tasas críticas de cambios en la dinámica de la temperatura ambiental pueden cambiar la estabilidad del bioma.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Cambio Climático y Paleoclimatología

Mapeo mejorado y comprensión de los estados del sistema terrestre para lograr la neutralidad de la degradación de la tierra utilizando extremos superficiales de teledetección-espacio de temperatura: un estudio de caso en Minqin, China

Año 2023, volumen 34, número 8. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Degradación y desarrollo de la tierra . ISSN: 1085-3278,1099-145X. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso de la Tierra,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de los Ecosistemas

Un estudio de los efectos de la recolección tipo Michaelis–Menten en una población en un entorno estocástico

Año 2023, volumen 611, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Física. A . ISSN: 0378-4371,1873-2119. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional,Resonancia Estocástica en Sistemas No Lineales

Autoorganización en Sistemas de Difusión Forzada Aleatoriamente: Una Técnica de Sensibilidad Estocástica

Año 2023, volumen 11, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Matemáticas. ISSN: 2227-7390. Organización: Instituto Multidisciplinar de Edición Digital
Número de veces que ha sido citado: 1

Resumen: Se considera el problema con el análisis de transiciones inducidas por ruido entre patrones en sistemas estocásticos distribuidos. Como modelo clave, utilizamos el sistema dinámico espacialmente extendido "fitoplancton-herbívoro" con difusión. Realizamos el análisis paramétrico de bifurcación de este modelo y determinamos la zona de inestabilidad de Turing, donde se generan patrones no homogéneos por difusión. Se encuentra la multiestabilidad de este modelo determinista con la coexistencia de varios patrones-atractores de forma de onda. Estudiamos cómo afecta el ruido a estos patrones no homogéneos y estimamos la dispersión de estados aleatorios utilizando una nueva técnica basada en el análisis de la función de sensibilidad estocástica (SSF) y el método del dominio de confianza. Para investigar las preferencias en las transiciones inducidas por ruido entre patrones, analizamos y comparamos los resultados de este enfoque teórico con los estadísticos extraídos de la simulación numérica directa.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica de Sincronización en Redes Complejas,Resonancia Estocástica en Sistemas No Lineales

Mejorar la previsibilidad de la ecología en un mundo cambiante: un llamado a un enfoque basado en organismos

Año 2023, volumen 9, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Fronteras en matemática aplicada y estadística. ISSN: 2297-4687. Organización: Medios fronterizos
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: La ecología suele ser muy buena para dar explicaciones descriptivas de lo que se observa, pero a menudo es incapaz de hacer predicciones de la respuesta de los ecosistemas al cambio. Esto tiene implicaciones en un mundo dominado por los humanos, donde un conjunto de tensiones antropogénicas amenazan la resiliencia y el funcionamiento de los ecosistemas que sostienen a la humanidad a través de una gama de servicios críticos de regulación y apoyo. En los ecosistemas, las relaciones de causa y efecto son difíciles de dilucidar debido a las complejas redes de retroalimentación negativa y positiva. Por lo tanto, ser capaz de predecir de manera efectiva cuándo y dónde los ecosistemas podrían pasar a nuevos estados diferentes (y potencialmente inestables) es de vital importancia bajo el rápido cambio global. Aquí, argumentamos que se pueden alcanzar mejores predicciones si nos enfocamos en organismos en lugar de especies, porque los organismos son los principales agentes bióticos en los ecosistemas que reaccionan directamente a los cambios en su entorno. Varios estudios muestran que los cambios en los ecosistemas pueden describirse con precisión como resultado de cambios en los organismos y sus interacciones. Existen teorías basadas en organismos que son simples y derivadas de los primeros principios, pero que permiten muchas predicciones. De estos, discutimos la Ecología basada en Rasgos, los Modelos Basados en Agentes y la Teoría de la Ecología de la Máxima Entropía y mostramos que juntos forman una secuencia lógica de enfoques que permiten estudios de comunidades ecológicas basados en organismos. Combinarlos y extenderlos permite predecir la distribución espaciotemporal de grupos de organismos en términos de cómo se distribuye la energía metabólica en áreas, tiempo y recursos. Esperamos que esta "Ecología basada en Organismos" (EO) mejore en última instancia nuestra capacidad para predecir la dinámica de los ecosistemas.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad,Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

Efectos de las mediciones de distancia integradas que interactúan con enfoques de modelado en predicciones empíricas de modelos dinámicos

Año 2023, volumen 146, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Indicadores ecológicos. ISSN: 1470-160X,1872-7034. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: El modelado Dinámico Empírico (EDM) ha sido una herramienta poderosa para la predicción compleja de ecosistemas al proporcionar un marco de modelado sin ecuaciones. Teóricamente, permite predecir el comportamiento futuro del ecosistema conectando el estado actual con el estado similar, adyacente y futuro en la variedad de atractores que se reconstruye mediante series temporales únicas o múltiples observadas a partir de sistemas naturales. Sin embargo, la métrica de distancia euclidiana utilizada en estos algoritmos podría sesgar la distancia verdadera en la variedad de atractores y, en consecuencia, disminuir el rendimiento de la predicción. Esto podría empeorar si la dimensión del ecosistema es mucho mayor y el comportamiento del sistema es mucho más complicado, de modo que la variedad de atractores reconstruida es más intrincada. Por lo tanto, se propuso la métrica de distancia múltiple tanto para la Proyección Simple como para el mapa S. Nuestros resultados mostraron claramente que la precisión de predicción de EDM tuvo una mejora general después de que se adoptó la métrica de distancia múltiple. Los experimentos realizados con datos sintéticos y empíricos demostraron este avance. Curiosamente, estas mejoras fueron desiguales para diferentes implementaciones y el número de variables para incrustar. El análisis demostró que S-map bajo incrustación multivariante logró el mejor rendimiento de predicción cuando se aplicó la métrica de distancia múltiple. Esto sugirió que la métrica de distancia múltiple propuesta puede funcionar particularmente bien para predecir ecosistemas de altas dimensiones con comportamientos complejos. La principal contribución de esta investigación es que se ha desarrollado un nuevo indicador ecológico para estimar con mayor precisión la similitud entre estados ecológicos en una variedad reconstruida y, por lo tanto, proporcionar una mayor precisión de predicción para el marco EDM.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Modelado de Distribución de Especies e Impactos del Cambio Climático,Impacto Ecológico de Especies Invasoras en Islas

La sincronización a escala de tiempo de las respuestas oscilatorias puede conducir a una inclinación R no monótona

Año 2023, volumen 13, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Informes científicos. ISSN: 2045-2322. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 1

Resumen: La inclinación inducida por la velocidad (inclinación R) describe el hecho de que, para sistemas dinámicos multiestables, puede tener lugar una transición abrupta no solo debido a la magnitud de forzamiento, sino también a la velocidad de forzamiento. En el presente trabajo, demostramos a través del estudio de caso de un oscilador lineal por partes (OLP), que aumentar la tasa de forzamiento puede hacer que el sistema se incline en algunos casos, pero también puede evitar que se incline en otros. Este efecto contrario a la intuición se denomina además inclinación R no monótona (NMRT) y ya se ha observado en estudios recientes. Mostramos que, en el presente caso, la razón de la RMNT es la sincronización máxima de las respuestas oscilatorias que operan en diferentes escalas de tiempo. Ilustramos además que la RMNT puede observarse incluso en presencia de ruido blanco aditivo de amplitud intermedia. Finalmente, la RMNT también se observa en un oscilador van-der-Pol con un ciclo límite inestable, lo que sugiere que este efecto no se limita a sistemas con un lado derecho discontinuo, como el OLP. Esta idea podría ser muy valiosa, ya que la investigación actual sobre elementos de inflexión está cambiando de una perspectiva de equilibrio a una perspectiva dinámica al tiempo que utiliza modelos de complejidad creciente, en los que la RMNT puede observarse pero es difícil de entender.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica de Sincronización en Redes Complejas,Resonancia Estocástica en Sistemas No Lineales

ewstools: Un paquete de Python para señales de alerta temprana de bifurcaciones en datos de series temporales

Año 2023, volumen 8, número 82. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista de software de código abierto. ISSN: 2475-9066. Organización: Revistas abiertas
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Muchos sistemas de la naturaleza y la sociedad tienen la capacidad de sufrir transiciones críticas: cambios repentinos y profundos en la dinámica que son difíciles de revertir.Los ejemplos incluyen el brote de una enfermedad, el colapso de un ecosistema y la aparición de una arritmia cardíaca.Desde una perspectiva matemática, estas transiciones pueden entenderse como el cruce de una bifurcación (punto de inflexión) en un sistema dinámico apropiado model.In 2009, Scheffer y sus colegas propusieron señales de alerta temprana (SAT) para bifurcaciones basadas en estadísticas de fluctuaciones ruidosas en datos de series temporales (Scheffer et al., 2009).Esto estimuló un interés masivo en el tema, lo que resultó en una multitud de SAT diferentes para anticipar bifurcaciones (Clements y Ozgul, 2018).Más recientemente, los SAT de clasificadores de aprendizaje profundo han superado a los SAT convencionales en varios conjuntos de datos empíricos y de modelos, al tiempo que proporcionan información sobre el tipo de bifurcación (Bury et al., 2021).Los paquetes de software para SAT pueden facilitar el desarrollo y las pruebas de SAT, al tiempo que proporcionan a la comunidad científica herramientas para aplicar rápidamente SAT a sus propios datos.ewstools es un paquete de Python accesible para calcular, analizar y visualizar EWS en datos de series temporales.El paquete proporciona:

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Paisajes de Guerra Bioquímica: Autoorganización Espacial Tejida a partir de Interacciones Alelopáticas

Año 2023, volumen 13, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Vida . ISSN: 2075-1729. Organización: Instituto Multidisciplinar de Edición Digital
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: La evidencia muestra que la diversidad y las distribuciones espaciales de las comunidades biológicas están impulsadas en gran medida por la raza de los organismos vivos en su adaptación a los productos químicos sintetizados por sus vecinos. En este informe, se investigó mediante análisis numérico la aparición de modelos matemáticos sobre la autoorganización espacial pura inducida por la supresión bioquímica (alelopatía) y la competencia entre especies. Tanto para distribuciones espaciales iniciales aleatorias como parcheadas de especies, demostramos que los sobrevivientes de la guerra se autoorganizan en el paisaje en patrones similares a los de Turing impulsados por inestabilidades difusivas de aleloquímicos. Estos patrones son simples; o bien todas las especies coexisten a bajas tasas de difusión o se extinguen masivamente, excepto unas pocas a altas difusividades, pero son complejas y mantienen la biodiversidad a tasas de difusión intermedias. Las "alianzas defensivas" y los ecotonos parecen ser mecanismos básicos que sustentan una gran biodiversidad en nuestro modelo híbrido de autómatas celulares. Además, la coexistencia y extinción de especies exhibe multiestacionalidad.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Impacto de la Disminución de Polinizadores en los Ecosistemas y la Agricultura

Ruptura de la simetría inducida por el ruido en una red de sistemas ecológicos excitables

Año 2023, volumen 107, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revisión física. E . ISSN: 2470-0045,2470-0053,2470-0061. Organización: Sociedad Americana de Física
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: La ruptura de la simetría inducida por el ruido apenas se ha revelado por motivos ecológicos, aunque su aparición puede dilucidar los mecanismos responsables de mantener la biodiversidad y la estabilidad del ecosistema. Aquí, para una red de sistemas excitables de recursos de consumo, mostramos que la interacción de la estructura de la red y la intensidad del ruido manifiesta una transición de estados estacionarios homogéneos a estados estacionarios no homogéneos, lo que resulta en la ruptura de la simetría inducida por el ruido. Al aumentar aún más la intensidad del ruido, existen oscilaciones asíncronas, lo que conduce a una heterogeneidad crucial para mantener la capacidad de adaptación de un sistema. La dinámica colectiva observada puede entenderse analíticamente en el marco del análisis de estabilidad lineal del sistema determinista correspondiente.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica de Sincronización en Redes Complejas,Oscilaciones Neuronales en Redes Corticales

La altura de las plantas comunitarias modulada por la aridez promueve patrones de vegetación espacial en la meseta de Alxa en el noroeste de China

Año 2023, volumen 13, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecología y evolución. ISSN: 2045-7758. Organización: Wiley
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Los patrones espaciales de vegetación están asociados con la estabilidad y multifuncionalidad de los ecosistemas en las tierras secas. Los cambios en las distribuciones de tamaño de parche (PSD) generalmente están impulsados por factores ambientales y biológicos. Sin embargo, las relaciones entre estos factores en la conducción de las PSD no se comprenden completamente. Investigamos 80 parcelas de vegetación a lo largo de un gradiente de aridez en la meseta de Alxa, noroeste de China. Los tamaños de los parches de vegetación se obtuvieron a partir de imágenes aéreas y las alturas de las especies formadoras de parches se midieron en el campo. Se recolectaron muestras de suelo en el suelo desnudo entre parches para determinar las propiedades fisicoquímicas. Se usó análisis de patrón puntual para inferir interacciones planta-planta. Se empleó un procedimiento de selección de modelos para seleccionar los mejores predictores de la forma de las PSD y los factores biológicos (cobertura total de vegetación, altura de la planta comunitaria e interacciones planta-planta). Luego utilizamos modelos de ecuaciones estructurales para evaluar los efectos directos e indirectos de los factores ambientales y biológicos en la forma de las PSD. En nuestra área de estudio coexistieron dos tipos de PSD, a saber, las que mejor se ajustan a las distribuciones de la ley de potencias y las que mejor se ajustan a las distribuciones lognormales. La aridez fue el principal factor ambiental, mientras que la altura media comunitaria y la competencia entre plantas fueron los principales factores biológicos para la forma de las PSD. A medida que aumentaba la aridez y la altura media de la comunidad, se exhibían PSD similares a las leyes de poder, mientras que la competencia conducía a desviaciones de las PSD de las leyes de poder. La aridez afectó la forma de las PSD indirectamente a través de cambios en la altura media de la comunidad. La altura media de la comunidad se correlacionó con la competencia, lo que afectó indirectamente la forma de las PSD. Nuestros resultados sugieren el uso de rasgos funcionales comunitarios como vínculo entre el medio ambiente y las interacciones planta-planta, lo que puede mejorar la comprensión de los mecanismos subyacentes de la dinámica de la PSD.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Análisis Global de Servicios Ecosistémicos y Uso de la Tierra

Predicción de transiciones críticas en redes de cambio de giro selectivo

Año 2023, volumen 18, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista PLoS one . ISSN: 1932-6203. Organización: Biblioteca Pública de Ciencias
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Energía asequible y limpia

Resumen: Los métodos para pronosticar transiciones críticas, es decir, cambios abruptos en los estados de equilibrio de los sistemas, tienen relevancia en campos científicos como la ecología, la sismología, las finanzas y la medicina, entre otros. Hasta ahora, la mayor parte de las investigaciones sobre métodos de pronóstico se basan en métodos de modelado basados en ecuaciones, que consideran los estados del sistema como agregados y, por lo tanto, no tienen en cuenta las diferentes fortalezas de conexión en cada parte del sistema. Esto parece inadecuado en el contexto de estudios que insinúan que las transiciones críticas pueden originarse en partes de sistemas escasamente conectadas. Aquí utilizamos modelos de cambio de giro basados en agentes con representaciones de red selectivas para distinguir diferentes densidades de interacción. Nuestras investigaciones confirman que las señales de transiciones críticas inminentes pueden detectarse significativamente antes en partes de la red con bajos grados de enlace. Discutimos la razón de esta circunstancia sobre la base del principio de la energía libre.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Mecánica Estadística de Redes Complejas , Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros

Impacto de los ruidos de color gaussiano correlacionados sobre la estabilidad y la densidad de probabilidad estacionaria para el modelo competitivo de Gompertz de dos especies forzado aleatoriamente

Año 2023, volumen 169, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos, solitones y fractales / Caos, solitones y fractales . ISSN: 0960-0779,1873-2887. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Resonancia Estocástica en Sistemas No Lineales,Termodinámica Estocástica y Teoremas de Fluctuación

Cuándo esperar Propinas Inducidas por la Velocidad en los Sistemas Naturales y Humanos

Año 2023, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Número de veces que ha sido citado: 1

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

Mejora de la precisión de un Biohíbrido para el Monitoreo Ambiental

Año 2023, volumen 23, número 5. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Sensores . ISSN: 1424-8220. Organización: Instituto Multidisciplinar de Edición Digital
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en la tierra / Consumo y producción responsables

Resumen: El monitoreo ambiental debe ser mínimamente perturbador para los ecosistemas en los que está incrustado. Por lo tanto, el proyecto Robocoenosis sugiere utilizar biohíbridos que se mezclen con los ecosistemas y utilicen formas de vida como sensores. Sin embargo, dicho biohíbrido tiene limitaciones con respecto a la capacidad de memoria, así como de potencia, y solo puede muestrear un número limitado de organismos. Modelamos el biohíbrido y estudiamos el grado de precisión que se puede lograr utilizando una muestra limitada. Es importante destacar que consideramos posibles errores de clasificación errónea (falsos positivos y falsos negativos) que reducen la precisión. Sugerimos el método de usar dos algoritmos y agrupar sus estimaciones como una posible forma de aumentar la precisión del biohíbrido. Mostramos en simulación que un biohíbrido podría mejorar la precisión de su diagnóstico al hacerlo. El modelo sugiere que para la estimación de la tasa de población de Dafnias giratorias, dos algoritmos subóptimos para la detección de hilaturas superan a un algoritmo cualitativamente mejor. Además, el método de combinar dos estimaciones reduce el número de falsos negativos reportados por el biohíbrido, lo que consideramos importante en el contexto de la detección de catástrofes ambientales. Nuestro método podría mejorar el modelado ambiental dentro y fuera de proyectos como la robocoenosis y puede encontrar uso en otros campos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros,Modelado de la Distribución de Especies e Impactos del Cambio Climático

El valor seguro de la biodiversidad en el Antropoceno es el valor de resiliencia total

Año 2023, volumen 208, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Economía ecológica . ISSN: 0921-8009,1873-6106. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Recientemente se han desarrollado dos conceptualizaciones claramente diferentes del valor de seguro de la biodiversidad/ ecosistemas. El marco del ecosistema aborda el valor total de la resiliencia sin señalar las preferencias subjetivas de riesgo. Por el contrario, el encuadre económico se enfoca exactamente en este valor subjetivo de aversión al riesgo, lo que implica que el valor del seguro es cero para las personas neutrales al riesgo. Aquí analizamos las diferencias conceptual y empíricamente, y relacionamos esto con las dimensiones socioculturales más amplias de la resiliencia socioecológica. La incertidumbre del Antropoceno difumina la distinción entre subjetivo / objetivo. Mostramos que el marco económico se ha puesto en práctica solo en casos específicos, mientras que la literatura más amplia sobre resiliencia, reducción del riesgo de desastres y soluciones basadas en la naturaleza tiende a abordar todo el valor de la resiliencia. Sin embargo, la literatura empírica que se relaciona con el valor de seguro de la biodiversidad difícilmente es consistente con la teoría de la resiliencia porque rara vez se abordan las lentas variables subyacentes que definen la resiliencia. Sugerimos cómo la literatura empírica sobre el valor de los seguros puede alinearse mejor con la teoría de la resiliencia. Dado que el marco ecosistémico del valor del seguro captura la esencia de la resiliencia, proponemos utilizar el concepto "valor de resiliencia", ya que puede reducir la ambigüedad actual en la terminología y conceptualización del valor del seguro de la biodiversidad.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Enfermedades Zoonóticas Emergentes y Enfoque de Una Salud,Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso de la Tierra

El cambio de resiliencia de los ecosistemas y su respuesta a los factores económicos en Yulin, China

Año 2023, volumen 5, número 4. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Comunicaciones de investigación ambiental . ISSN: 2515-7620. Organización: Publicación de IOP
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Consumo y producción responsables

Resumen: Resumen La resiliencia de los ecosistemas a escala regional es un indicador y componente importante de la evaluación de la salud ecológica. La resiliencia del ecosistema se refiere a la capacidad de autorregulación y restauración de un ecosistema para restablecerse a su estado inicial después de desviarse del estado de equilibrio debido a perturbaciones. En este estudio, se utilizaron los programas Fragstats y ArcGIS para calcular varios indicadores de resiliencia de los ecosistemas, luego se utilizó un modelo de resiliencia de los ecosistemas para evaluar y analizar las características de la resiliencia de los ecosistemas en 12 condados de la prefectura de Yulin, China. Las respuestas resiliencia–economía del ecosistema se discutieron utilizando coeficientes de correlación de Pearson y análisis de regresión múltiple en consecuencia. Los resultados sugirieron que la resiliencia de los ecosistemas en Yulin aumentó de manera constante durante 1995-2015, y que la capacidad de autorregulación y autorrestauración se fortaleció con el tiempo. El estudio también encontró que el valor total de la producción agrícola, forestal, ganadera y pesquera, el gasto fiscal y la inversión bruta en activos fijos se correlacionaron significativa y positivamente con la resiliencia de los ecosistemas, con coeficientes de correlación de 0,716 ( p = 0,000 &lt; 0,01), 0,589 ( p = 0,002 &lt; 0,01) y 0,411 ( p = 0,046 &lt; 0,05), respectivamente. La proporción de industria primaria se correlacionó negativamente con la resiliencia del ecosistema, con coeficientes de correlación de -0,445 (p = 0,029 &lt; 0,05). La investigación reveló el desarrollo y los cambios de resiliencia ecológica en Yulin y la respuesta a la economía social. Los hallazgos brindaron apoyo para el diagnóstico de salud ecológica y la toma de decisiones sobre el desarrollo sostenible en el área de estudio y más allá.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad,Enfermedades Zoonóticas Emergentes y Enfoque de Una Salud

Velocidad de la historia de vida, desapariciones de la población y efectos de trinquete inducidos por el ruido

Año 2023, volumen 290, número 1995. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Actas-Royal Society. Ciencias biológicas/Actas-Royal Society. Ciencias Biológicas. ISSN: 0962-8452,1471-2954. Organización: Sociedad Real
Número de veces que ha sido citado: 1

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica Evolutiva de Adaptación Genética y Mutación,Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional

Predecir el valor del parámetro en el que se produce una transición crítica a partir de los exponentes de Lyapunov en un espacio de parámetros estimado

Año 2023, volumen 14, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Teoría no lineal y sus aplicaciones, IEICE. ISSN: 2185-4106Número de veces que ha sido citado: 1

Resumen: Este estudio estima un espacio de parámetros a partir de solo dos conjuntos de datos de series temporales para predecir cuándo ocurre una transición crítica causada por una bifurcación de nodo en silla de montar. Al estimar el espacio de parámetros, podemos trazar un diagrama de bifurcación correspondiente al diagrama de bifurcación original. Además, el exponente de Lyapunov también se puede aproximar en el espacio de parámetros estimado y corresponde al diagrama de bifurcación. Por lo tanto, esperamos que se prediga el valor del parámetro en el que se produce la transición crítica. En experimentos numéricos, estimamos el espacio de parámetros para la dinámica acoplada del agua y la vegetación, y comparamos los diagramas de bifurcación en los espacios de parámetros originales y estimados. Para predecir cuándo ocurre la transición crítica, confirmamos que el exponente de Lyapunov llega a cero cuando ocurre la transición crítica. Además, comparamos los resultados de predicción entre el método propuesto y las señales de alerta temprana.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Aclaraciones sobre la complejidad del hábitat: respuesta a la nota técnica de Madin et al.

Año 2023, volumen 26, número 6. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Cartas ecológicas . ISSN: 1461-023X,1461-0248. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Resumen En una crítica de nuestra reciente revisión sobre la medición de la complejidad del hábitat en ecología, Madin et al. (2023) abogan por el uso de la dimensión fractal en ecología y defienden su teoría geométrica de restricciones de la complejidad del hábitat. Explicamos las fallas en sus argumentos y destacamos los puntos en los que malinterpretaron nuestras declaraciones.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Modelado de Distribución de Especies e Impactos del Cambio Climático,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas

Tiempo de inflexión en un modelo estocástico depredador–presa de Leslie

Año 2023, volumen 171, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos, solitones y fractales / Caos, solitones y fractales . ISSN: 0960-0779,1873-2887. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Hipótesis Gaia y Ciencia de los Sistemas Terrestres , Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

Oscilaciones Canards, División de Ciclos Inducida por Ruido y Transición al Caos en Cinética Termoquímica

Año 2023, volumen 11, número 8. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Matemáticas. ISSN: 2227-7390. Organización: Instituto Multidisciplinar de Edición Digital
Número de veces que ha sido citado: 1

Resumen: Estudiamos cómo el ruido genera regímenes oscilatorios complejos en la cinética termoquímica no lineal. En este estudio, se utiliza el modelo matemático básico de Zeldovich–Semenov como esqueleto determinista. Investigamos la versión estocástica de este modelo que tiene en cuenta las fluctuaciones aleatorias multiplicativas de la temperatura. En nuestro estudio, utilizamos simulación numérica directa de soluciones estocásticas con el posterior análisis estadístico de densidades de probabilidad y exponentes de Lyapunov. En la zona paramétrica de los ciclos Canard, se identifican e investigan los efectos cualitativos causados por el ruido aleatorio. Las bifurcaciones P estocásticas correspondientes a la división inducida por ruido de las oscilaciones Canard se describen paramétricamente. Se muestra que tales bifurcaciones P están asociadas con la división tanto de amplitudes como de frecuencias. Al estudiar las bifurcaciones D estocásticas, localizamos la zona de parámetros bastante estrecha donde ocurren las transiciones del orden al caos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Resonancia Estocástica en Sistemas No Lineales , Dinámica de Sincronización en Redes Complejas

Evaluación de la estabilidad de la vegetación artificial aglutinante de arena mediante la combinación de métodos estadísticos y un modelo de red neuronal

Año 2023, volumen 13, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Informes científicos. ISSN: 2045-2322. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: La estabilidad de la vegetación artificial aglutinante de arena determina el éxito o el fracaso de la restauración del ecosistema degradado.Evaluar con precisión la estabilidad de la vegetación artificial aglutinante de arena puede proporcionar evidencia para el manejo y mantenimiento futuros de las regiones re-vegetadas. En este artículo, se propuso un nuevo modelo de evaluación basado en datos combinando métodos estadísticos y un modelo de red neuronal para evaluar la estabilidad de la vegetación artificial aglutinante de arena en los márgenes sureste del desierto de Tengger, donde los índices de evaluación se seleccionaron de vegetación, humedad del suelo y suelo. Los resultados de la evaluación indican que la estabilidad del cinturón con vegetación artificial establecida en diferentes años (1956a, 1964a, 1981a y 1987a) tiende a ser estable con el aumento de los años de fijación de arena, y los cinturones con vegetación artificial establecidos en 1956a y 1964a tienen casi la misma estabilidad, pero la estabilidad del cinturón con vegetación artificial establecida en 1981a y 1987a tiene una diferencia significativa. Los resultados de la evaluación son confiables y precisos, lo que puede proporcionar evidencia para el manejo futuro de la vegetación artificial que atrapa arena.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Costras Biológicas del Suelo y su Papel en los Ecosistemas,Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso de la Tierra

Diseño de asignación de entrada y ganancia de retroalimentación para reestabilizar redes no dirigidas con datos de Alta Dimensión y Bajo Tamaño de Muestra

Año 2023, volumen 33, número 12. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista internacional de control robusto y no lineal. ISSN: 1049-8923,1099-1239. Organización: Wiley
Número de veces que ha sido citado: 1

Resumen: Resumen Existe una transición crítica antes del deterioro dramático de un sistema dinámico complejo. Recientemente, se ha desarrollado un método para predecir tales cambios basado en datos de Alta Dimensión y Bajo Tamaño de Muestra (HDLSS). Por lo tanto, en función de la predicción, es importante hacer que el sistema sea más estable mediante el control de retroalimentación justo antes de tales transiciones críticas, lo que llamamos reestabilización. Sin embargo, la reestabilización no se puede lograr mediante métodos de estabilización tradicionales, como el método de colocación de postes, porque los datos HDLSS disponibles no son suficientes para obtener un modelo matemático del sistema mediante la identificación del sistema. En este artículo, se propone un método de colocación de polos sin modelo para la reestabilización para diseñar la asignación de entrada óptima y la ganancia de retroalimentación para sistemas de red no dirigidos solo con datos HDLSS. El método propuesto se valida mediante simulaciones numéricas.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad,Análisis de Redes de Psicopatología y Trastornos Mentales

Competencia Mediada Por Recursos Entre Dos Especies de Plantas con Diferentes Tasas de Ingesta de Agua

Año 2023, volumen 83, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista SIAM de matemáticas aplicadas. ISSN: 0036-1399,1095-712X. Organización: Sociedad de Matemáticas Industriales y Aplicadas
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Agua limpia y saneamiento

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Impacto Ecológico de Especies Invasoras en Islas

Bifurcación del atractor estocástico para la ecuación bidimensional de Swift-Hohenberg con ruido multiplicativo

Año 2023, volumen 2023, número 01-37. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista electrónica de ecuaciones diferenciales. ISSN: 1072-6691. Organización: Sistema Universitario Estatal de Texas
Número de veces que ha sido citado: 1

Resumen: Este artículo trata sobre las transiciones dinámicas de la ecuación estocástica de Swift-Hohenberg con ruido multiplicativo en un dominio bidimensional (-L,L) por (- L, L). Con α y L considerados como parámetros, mostramos que el sistema reducido aproximado correspondiente a la variedad invariante sufre una bifurcación estocástica en horquilla cerca de los puntos críticos, y el impacto del ruido en la bifurcación estocástica de la ecuación de Swift-Hohenberg. Encontramos la representación de aproximación de la variedad y los sistemas reducidos correspondientes para la ecuación estocástica de Swift-Hohenberg cuando L2 y √2L1 están muy juntos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica de Sincronización en Redes Complejas,Análisis y Control de Sistemas de Parámetros Distribuidos

Punto de vista: Composición de modelos complejos de sistemas terrestres

Año 2023, volumen 482, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Modelización ecológica. ISSN: 0304-3800,1872-7026. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Los modelos de sistemas complejos se construyen y utilizan para comprender las propiedades y dinámicas del sistema objetivo y para mediar entre teorías y observaciones vinculadas. Los modelos son particularmente útiles para los sistemas terrestres, incluidos los procesos ecológicos, que tienen propiedades complejas como retroalimentaciones, dependencia de la trayectoria, causalidad descendente y puntos de inflexión que no son significativos desde la perspectiva de las relaciones causales lineales clásicas. Al componer tales modelos, ¿cómo tallan los modeladores la naturaleza en sus articulaciones, es decir, descomponen sus sistemas complejos y multinivel en procesos, interacciones, componentes y su organización? Dos ejemplos ilustran dos estrategias. La primera es limitar el rango de escalas espaciotemporales parametrizando los procesos de menor escala e imponiendo los procesos de mayor escala en las condiciones iniciales y de contorno. El segundo es separar los niveles físico, biológico y de otro tipo. Esto permite controlar las causas, los procesos, sus interacciones y organización para explorar, explicar y predecir sus efectos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas

Dinámica no lineal de las respuestas del EEG a la detección visual de vehículos no tripulados con diferentes niveles de dificultad de la tarea

Año 2023, volumen 111, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Ergonomía aplicada / Ergonomía aplicada. ISSN: 0003-6870,1872-9126. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas

Colocación de Polos Dominantes Sin Modelo para Reestabilizar Sistemas de Red de Alta Dimensión a través de Datos de Tamaño de Muestra Pequeño

Año 2023, volumen 11, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Acceso IEEE. ISSN: 2169-3536. Organización: Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos
Número de veces que ha sido citado: 1

Resumen: Hay una transición crítica antes de que un sistema de red de alta dimensión se deteriore por completo. La teoría de los Marcadores Dinámicos de Red (DNM) se ha desarrollado para la predicción temprana de tales transiciones críticas utilizando solo datos de Tamaño de Muestra Pequeño de Alta Dimensión (HDSSS). Este artículo presenta un enfoque de colocación de polos dominantes sin modelos para reestabilizar los sistemas de redes de alta dimensión para evitar transiciones críticas mediante un tratamiento temprano. En lugar de la colocación de polos tradicional basada en modelos, presentamos un método exacto de colocación de polos dominantes sin modelos con vectores propios dominantes de la matriz del sistema, que puede estimarse a partir de datos HDSSS de los estados del sistema. Además, presentamos dos aproximaciones de la ubicación exacta del polo dominante para reducir la complejidad de implementar la reestabilización. El primero es aproximar la ubicación correcta de los polos basada en vectores propios dominantes reduciendo el número de nodos intervenidos. La segunda es intervenir solo en la parte diagonal de la matriz del sistema. Realizamos análisis teóricos y simulaciones numéricas para investigar el desempeño del método propuesto de colocación de polos dominantes.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Mecánica Estadística de Redes Complejas,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Evaluación integral y análisis de estabilidad de la calidad del ecosistema de la Cuenca del Río Amarillo durante 1980-2019

Año 2023, volumen 2, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Río. ISSN: 2750-4867. Organización: John Wiley & Sons Ltd
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Agua limpia y saneamiento

Resumen: Resumen La calidad y la estabilidad son las características básicas de los ecosistemas, que reflejan su estructura, proceso, integridad funcional, capacidad de resistir perturbaciones, autorregulación y equilibrio dinámico. La descripción cuantitativa de la calidad y estabilidad del ecosistema es una tarea indispensable e importante para promover la protección ecológica y el desarrollo de alta calidad de la cuenca del Río Amarillo como una estrategia nacional importante. En este estudio, se construyó un sistema de evaluación de índices desde la perspectiva de la gobernanza del sistema, considerando las características especiales de la Cuenca del Río Amarillo, y se utilizó un modelo de ponderación de entropía para establecer un índice de evaluación de la calidad del ecosistema (EQI) de series temporales largas de múltiples indicadores para describir cuantitativamente los cambios de calidad ecológica en la Cuenca del Río Amarillo durante 40 años. La teoría de la estructura disipativa y el modelo del aparato de Bruselas se utilizaron para establecer indicadores y métodos cuantitativos, y proporcionar ideas para el estudio de la transformación de la homeostasis del ecosistema en la cuenca del Río Amarillo. Este estudio encontró que: (1) el valor promedio de EQI del ecosistema de la Cuenca del Río Amarillo durante 40 años fue de 63.96, los valores máximo y mínimo fueron de 69.65 y 59.45, respectivamente; la calidad general mostró una tendencia oscilante de mejora, con un aumento anual de 0.03, y la distribución espacial fue mejor aguas abajo que en la mitad de la corriente, y en la mitad de la corriente que en la corriente arriba; (2) Los factores clave que influyeron en el sistema cambiaron gradualmente del consumo total de agua y la precipitación anual total en la cuenca en la etapa inicial a la renta media de los residentes en los últimos 10 años. (3) Los valores de la fuerza de transición en estado estacionario del sistema de 1980 a 2019 fueron todos &lt;0, la fuerza de conversión en estado estacionario del ecosistema de la cuenca del río Amarillo fue baja, pero la tendencia general oscilaba hacia arriba y la tendencia general se acercaba a la condición crítica de conversión en estado estacionario.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso del Suelo,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Revisando la enfermedad del crecimiento de Baumol en Japón

Año 2023, volumen 49, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista La œeconomía política japonesa. ISSN: 2329-194X,2329-1958. Organización: Taylor y Francis
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Hambre cero

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transición Energética Global y Agotamiento de Combustibles Fósiles , El Exposoma en la Investigación de Salud Ambiental

Un marco para dinámicas transitorias duraderas y de variación lenta

Año 2023, volumen 20, número 7. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Biociencias matemáticas e ingeniería. ISSN: 1547-1063,1551-0018. Organización: Universidad Estatal de Arizona
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Buena salud y bienestar

Resumen: &lt;resumen&gt;&lt;pag&gt;Gran parte del enfoque de los sistemas dinámicos aplicados se centra en la dinámica asintótica, como los equilibrios y las soluciones periódicas. Sin embargo, en muchos sistemas existen fenómenos transitorios, como colapsos temporales de la población y el período de luna de miel después del inicio de la vacunación masiva, que pueden durar mucho tiempo y desempeñar un papel importante en las aplicaciones ecológicas y epidemiológicas. En trabajos anteriores definimos centros transitorios que son puntos en el espacio de estados que dan lugar a dinámicas transitorias arbitrariamente largas y arbitrariamente lentas. Aquí presentamos las propiedades matemáticas de los centros transitorios y brindamos más información sobre estos puntos especiales. Mostramos que, bajo ciertas condiciones, toda la trayectoria hacia adelante y hacia atrás de un centro transitorio, así como todos sus puntos límite, también deben ser centros transitorios. También derivamos condiciones que se pueden usar para verificar qué puntos son centros transitorios y si esos son centros transitorios alcanzables. Finalmente, presentamos ejemplos para demostrar la utilidad de la teoría, incluidas las aplicaciones a sistemas depredador-presa y modelos de transmisión de enfermedades, y mostramos que la larga transitoriedad observada en estos modelos es generada por centros transitorios.&lt;/pag&gt; & lt;/resumen&gt;

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Resonancia Estocástica en Sistemas No Lineales

Estados estadiales e interestadiales estables del último clima glacial identificados en un registro combinado estable de isótopos de agua y polvo de Groenlandia

Año 2023, volumen 14, número 3. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Dinámica del sistema terrestre . ISSN: 2190-4987,2190-4979. Organización: Publicaciones de Copernicus
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Resumen. Durante el último intervalo glacial, el clima del hemisferio Norte estuvo marcado por una serie de cambios abruptos entre dos regímenes climáticos característicos. La existencia de períodos estadiales (fríos) e interestadiales (más suaves) generalmente se atribuye a una biestabilidad hipotética en el sistema climático glacial del Atlántico Norte, lo que permite transiciones rápidas del estado estadial al interestadial, los llamados eventos de Dansgaard – Oeschger (DO), y cambios inversos más graduales pero aún bastante abruptos. Los mecanismos físicos que impulsan estas transiciones de régimen siguen siendo objeto de debate. Los eventos DO se caracterizan por un calentamiento sustancial sobre Groenlandia y una reorganización de la circulación atmosférica del hemisferio Norte, que son evidentes a partir de cambios concomitantes en las proporciones δ18O y los registros de concentración de polvo de los núcleos de hielo de Groenlandia. Tratando el registro combinado de δ18O y polvo obtenido por el Proyecto de Núcleos de Hielo del Norte de Groenlandia (NGRIP) como una realización de un proceso estocástico bidimensional, homogéneo en el tiempo y markoviano, presentamos una reconstrucción de su deriva determinista subyacente basada en los términos de orden principal de la ecuación de Kramers-Moyal. El análisis revela dos cuencas de atracción en el espacio estatal bidimensional que pueden identificarse con los regímenes estadial e interestadial. El término deriva del polvo exhibe una estructura de bifurcación de doble pliegue, mientras que, a diferencia de las suposiciones predominantes, el componente δ18O de la deriva es claramente monoestable. Esto sugiere que las temperaturas de Groenlandia del último glacial no deben considerarse como una variable climática intrínsecamente biestable. En cambio, la naturaleza de dos regímenes del registro δ18O aparentemente se hereda de un acoplamiento a otro proceso climático biestable. Por el contrario, la biestabilidad evidenciada en la deriva del polvo apunta a la presencia de dos regímenes de circulación estables de la atmósfera del Hemisferio Norte del último glacial.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Cambio Climático y Paleoclimatología,Investigación sobre Cambio Climático y Variabilidad

Un Modelo de Precipitación Pulsada de Formación de Patrones de Vegetación de Tierras Secas

Año 2023, volumen 22, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista SIAM sobre sistemas dinámicos aplicados. ISSN: 1536-0040. Organización: Sociedad de Matemáticas Industriales y Aplicadas
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Desarrollamos un modelo para investigar el impacto de la variabilidad de las tormentas en la formación de patrones de vegetación en bandas en los ecosistemas de tierras secas. La entrada de agua, durante tormentas raras, se modela como una patada instantánea al agua del suelo. La redistribución, del agua superficial a la humedad del suelo, explica el impacto de la vegetación en la tasa de infiltración y la velocidad del flujo terrestre descendente. Estas dos retroalimentaciones positivas entre las distribuciones de agua y biomasa actúan en las rápidas escalas de tiempo de las tormentas de lluvia. Durante los períodos secos, se utiliza un marco clásico de reacción-difusión para los procesos lentos asociados con el agua del suelo y la biomasa. Este modelo de precipitación pulsada predice que el espaciamiento preferido de las bandas de vegetación está determinado por la distancia característica que recorre un pulso de agua de tormenta por tierra antes de infiltrarse en el suelo. De esta manera, el patrón de vegetación está determinado por los rápidos procesos ecohidrológicos y puede estar en sintonía con su patrón de precipitación en las tierras secas. Demostramos cómo este marco de modelado, adecuado para entradas de lluvia estocásticas, puede usarse para investigar el posible colapso de un ecosistema formador de patrones de tierras secas bajo diferentes patrones de precipitación con idéntica media anual baja. Las simulaciones de modelos sugieren, por ejemplo, que temporadas de lluvias más cortas y una mayor variabilidad en la profundidad de las tormentas pueden acelerar el colapso de los ecosistemas.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Hipótesis Gaia y Ciencia de los Sistemas Terrestres

Evolución de los Sistemas Socioecológicos de los Condados en las Reservas Naturales del Oeste de China en los Últimos 30 Años

Año 2023, volumen 32, número 4. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Investigación de recursos naturales . ISSN: 1520-7439,1573-8981. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 1

Resumen: Resumen El proceso de evolución de los sistemas socioecológicos de 1990 a 2020 en el Condado Autónomo Tibetano de Tianzhu, ubicado en el Área de Función Ecológica Clave Nacional del oeste de China, se analizó cuantitativamente en base a la teoría y metodología de la resiliencia combinadas con la teoría de la catástrofe y la teoría del ciclo adaptativo, a través de investigación de campo, cuestionarios y entrevistas, recopilación de datos sociales y análisis de datos de teledetección. Los resultados muestran que el desarrollo coordinado de sistemas socioecológicos ha logrado grandes avances en las últimas décadas en el área de estudio, y el desarrollo coordinado de sistemas sociales y ecosistemas tiene un alto grado de acoplamiento y una fuerte conexión. Los cambios en la resiliencia de los ecosistemas superaron regularmente los cambios en el sistema social, lo que indica el impacto significativo y el éxito de las políticas y proyectos de protección ecológica en las últimas décadas. En el futuro, las mejoras en el subsistema social serán la clave para desarrollar el sistema socioecológico en el área de estudio. Mejorar la resiliencia de los subsistemas sociales, implementar el desarrollo transformacional y el desarrollo de la industria ecológica, y transformar y realizar valores ecológicos de los productos son temas importantes para una mayor investigación en el área de estudio. Se necesitan cambios sustanciales en las políticas, la producción, la población y el cambio climático para promover la evolución de los sistemas socioecológicos. Las políticas nacionales estables son cruciales para mejorar los medios de subsistencia de las personas y brindar protección ecológica.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso del Suelo,Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Investigación sobre Mecanismo de Evolución del Riesgo del Proyecto de Gobernanza Ecológica Fluvial Urbana Basada en Análisis de Redes Sociales

Año 2023, volumen 15, número 11. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Agua . ISSN: 2073-4441. Organización: Instituto Multidisciplinar de Edición Digital
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Ciudades y comunidades sostenibles

Resumen: La evolución y transferencia de elementos de riesgo de los proyectos de gestión ecológica fluvial urbana son los principales responsables de la dificultad de la gestión del riesgo en estos proyectos. En este artículo, identificamos 63 elementos de riesgo de proyectos de gestión ecológica de ríos urbanos utilizando revisiones bibliográficas en profundidad y lluvia de ideas. La asociación entre todos los elementos de riesgo se construye mediante un método de encuesta experta, y los elementos de riesgo se utilizan como nodos de red. Las relaciones entre estos nodos se utilizan luego como bordes de red (es decir, rutas) para construir un modelo de red complejo. Mediante el uso de la herramienta de visualización y análisis de redes anaconda3, analizamos los parámetros característicos globales y locales de la red de riesgo. Las características de transmisión de riesgo del proyecto de manejo ecológico fluvial urbano se analizan de acuerdo con las características de los parámetros para revelar las relaciones internas de transmisión de riesgo inherentes a la compleja red. Utilizamos el proyecto de gestión ecológica de Jinghe en la Nueva ciudad de Jinghe para verificar la efectividad del modelo propuesto. El estudio demuestra que es necesario controlar el riesgo del nodo de partida y cortar el nodo de conducción que desencadena indirectamente la propagación del riesgo para lograr la prevención y el control del riesgo. En consecuencia,se propone la estrategia de prevención de riesgos, es decir, prestando mucha atención a los nodos iniciales de riesgo de retraso en el cronograma, riesgo del ciclo de construcción y riesgo de sobrecoste, así como a los nodos de riesgo de conducción de riesgo de complejidad del proyecto, riesgo de evaluación de la calidad, riesgo de accidentes de construcción y riesgo de diseño de planos incorrectos. Se deben tomar medidas efectivas para controlar la transmisión y ocurrencia de riesgos en función de estos dos aspectos. El estudio revela la evolución de la red de factores de riesgo, lo que enriquece la teoría de la evolución de la red de factores de riesgo y la evaluación de proyectos de gestión ecológica fluvial urbana.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Efectos Ecológicos de las Carreteras en la Conectividad de la Vida Silvestre y el Hábitat

Capturar adecuadamente la estocasticidad es clave para comprender los matices del Índice Planeta Vivo

Año 2023, volumen 7, número 8. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecología de la naturaleza y evolución. ISSN: 2397-334X. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 1

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas

Tendencias de la Resiliencia de los Pastizales ante el Cambio Climático y las Actividades Humanas en la Meseta de Mongolia

Año 2023, volumen 15, número 12. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Teledetección . ISSN: 2072-4292. Organización: Instituto Multidisciplinar de Edición Digital
Número de veces que ha sido citado: 1

Resumen: La resiliencia de los pastizales está influenciada por el cambio climático y las actividades humanas. Sin embargo, se sabe poco sobre cómo ha cambiado la resiliencia de los pastizales, impulsada por el cambio climático y las actividades humanas, en la meseta de Mongolia. Calculamos la resiliencia de los pastizales en la meseta de Mongolia de 2000 a 2021 utilizando el índice de vegetación de diferencia normalizada del núcleo (kNDVI), cuantificamos las tendencias de la resiliencia de los pastizales utilizando un indicador de "desaceleración crítica" recientemente propuesto con un algoritmo de aprendizaje automático, y comparamos las fuerzas impulsoras de estos cambios entre Mongolia Interior y Mongolia. Los hallazgos de este estudio demuestran que el aumento de los niveles de precipitación y la reducción de la temperatura contribuyen a una mayor resiliencia de los ecosistemas de pastizales en la meseta de Mongolia. Por el contrario, la presencia de actividades de pastoreo exhibe un efecto perjudicial sobre dicha resiliencia. En las regiones semiáridas, aproximadamente el 43% de las áreas de pastizales están experimentando una disminución discernible de la resiliencia. Esta disminución es particularmente pronunciada en regiones caracterizadas por niveles elevados de intensidad de pastoreo. Además, la resiliencia disminuyó en el 54% de las áreas con crecimiento de la población en comparación con el 32% en las áreas con disminución de la población. Mongolia Interior, con su mayor intensidad de actividades humanas, tiene una disminución más grave de la resiliencia ecológica que Mongolia, lo que indica que se necesitan más medidas de restauración ecológica.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Enfermedades Zoonóticas Emergentes y Enfoque de Una Salud , Degradación de los Pastizales y Medios de Subsistencia Pastorales

Dinámica interactiva de la agencia

Año 2023, volumen 201, número 6. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Síntesis. ISSN: 0039-7857,1573-0964. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Paz, justicia e instituciones sólidas

Resumen: Resumen El estudio de los sistemas de materia activa demuestra cómo las interacciones pueden co-constituir dinámicas agenciales. Los sistemas de materia activa están compuestos por entidades independientes autopropulsadas que, en masa, participan en comportamientos grupales colectivos complejos e interesantes en un estado alejado del equilibrio (Menon, 2010; Takatori y Brady, 2015). Estos sistemas se modelan utilizando reglas muy simples (Vicsek et al. 1995), que revelan la naturaleza interactiva de los comportamientos colectivos vistos desde entidades humildes hasta entidades altamente complejas. Aquí muestro cómo el estudio de los sistemas de materia activa respalda dos propuestas relacionadas con la interacción y la agencia. En primer lugar, sostengo que el estudio de la dinámica interactiva en estos sistemas evidencia la utilidad de tratar la interacción como una categoría ontológica (Longino, 2021) y desafía el individualismo metodológico como el primitivo explicativo recibido en el estudio de la agencia. En segundo lugar, los métodos utilizados para investigar los sistemas de materia activa demuestran cómo un enfoque mínimo de la agencia puede ampliarse al estudiar la dinámica agencial interactiva en sistemas más complejos. Los ejemplos de dinámicas de coordinación (Kelso, 2001) y creación participativa de sentido (De Jaegher y Di Paolo, 2007) se proporcionan para mostrar cómo comprender la agencia requiere que miremos más allá de los individuos hacia las dinámicas agenciales interactivas que pueden guiar, andamiar o restringir su actividad.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Oscilaciones Neuronales en Redes Corticales,Hidrodinámica de la Materia Activa

Análisis sistemático y optimización de señales de alerta temprana para transiciones críticas utilizando datos de distribución

Año 2023, volumen 26, número 7. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Ciencia . ISSN: 2589-0042. Organización: Prensa celular
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Los cambios abruptos entre regímenes alternativos ocurren en sistemas complejos, desde la regulación celular hasta las funciones cerebrales y los ecosistemas. Se han propuesto varias señales de alerta temprana (SAT) sin modelo para detectar transiciones inminentes, pero el fracaso o el bajo rendimiento de algunos sistemas han exigido una mejor investigación de su aplicabilidad genérica. En particular, todavía hay debates en curso sobre si tales señales pueden extraerse con éxito de los datos, en particular de los experimentos biológicos. En este trabajo, investigamos sistemáticamente las propiedades y el rendimiento de los SAT dinámicos en diferentes condiciones de deterioro, y proponemos una combinación optimizada para activar advertencias lo antes posible, eventualmente verificadas con datos experimentales de poblaciones microbiológicas. Nuestros resultados explican las discrepancias observadas en la literatura entre las señales de advertencia extraídas de modelos simulados y de datos reales, brindan orientación para la selección de SAT basada en los sistemas deseados y sugieren un indicador compuesto optimizado para alertar sobre transiciones críticas inminentes utilizando datos de distribución.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis de Redes de Psicopatología y Trastornos Mentales

Un marco sociotécnico para caracterizar los puntos de inflexión en los sistemas de suministro de agua

Año 2023, volumen 97, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Ciudades y sociedad sostenibles . ISSN: 2210-6707,2210-6715. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: El crecimiento de la población y un clima seco pueden empujar el suministro de agua urbana a través de un punto de inflexión hacia un nuevo régimen de déficit de agua. Esta investigación desarrolla un enfoque analítico para caracterizar los puntos de inflexión en los sistemas de suministro de agua en función de la pérdida de resiliencia ecológica. Se desarrolla un marco de modelado sociotécnico integral para aplicar gradientes de estrés crecientes, que representan escenarios de cambio climático y crecimiento de la población, a un sistema de suministro de agua y generar series temporales de déficits, que se analizan para caracterizar los puntos de inflexión. Un marco de modelado basado en agentes del uso, suministro y gestión del agua simula retroalimentaciones y adaptaciones entre el comportamiento humano y los sistemas de infraestructura hídrica. Las proyecciones del cambio climático se generan utilizando un marco de reconstrucción estocástico. Se aplica un algoritmo de detección de punto de cambio para detectar puntos de cambio, y una regla de punto de inflexión selecciona un punto de inflexión de un conjunto de puntos de cambio. Se aplica el marco sociotécnico para un estudio de caso para demostrar el análisis de puntos de inflexión. Se aplica un rango de gradientes de estrés durante un período proyectado, y se caracterizan los puntos de inflexión para los escenarios de cambio climático y las estrategias de gestión. El marco sociotécnico caracteriza la resiliencia del suministro de agua y se puede aplicar para simular, predecir y evitar puntos de inflexión en los sistemas de suministro de agua.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Operación Óptima de Sistemas de Recursos Hídricos,Modelado y Aplicaciones de Dinámica de Sistemas

Descubrimiento basado en datos de ecuaciones dinámicas estocásticas de movimiento colectivo

Año 2023, volumen 20, número 5. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Biología física . ISSN: 1478-3967,1478-3975. Organización: Publicación de IOP
Número de veces que ha sido citado: 1

Resumen: Las descripciones de grano grueso del movimiento colectivo de los sistemas de flocado a menudo se derivan para el límite macroscópico o termodinámico. Sin embargo, el tamaño de muchas bandadas reales cae dentro de escalas' mesoscópicas ' (de 10 a 100 individuos), donde la estocasticidad derivada de los tamaños finitos de las bandadas es importante. Los estudios previos sobre modelos mesoscópicos generalmente se han centrado en modelos no espaciales. El desarrollo de ecuaciones de escala mesoscópica, generalmente en forma de ecuaciones diferenciales estocásticas, puede ser un desafío incluso para los modelos de movimiento colectivo más simples que explican explícitamente el espacio. Para abordar esta brecha, aquí adoptamos un nuevo enfoque de aprendizaje de ecuaciones impulsado por datos para construir las descripciones mesoscópicas estocásticas de un modelo simple, espacial y autopropulsado de partículas (SPP) de movimiento colectivo. En el modelo espacial, un individuo focal puede interactuar con vecinos elegidos al azar dentro de un radio de interacción. Consideramos k = 1(llamadas interacciones estocásticas por pares), k = 2 (interacciones ternarias estocásticas) e igualando a todos los vecinos disponibles dentro del radio de interacción (equivalente al promedio local similar a Vicsek). Para el modelo estocástico de interacción por pares, las ecuaciones mesoscópicas impulsadas por datos revelan que el orden colectivo está impulsado por un término de ruido multiplicativo (por lo tanto, denominado flocado inducido por ruido). Por el contrario, para interacciones de orden superior (k>1), incluidas las interacciones de promedio similares a Vicsek, los modelos producen un orden colectivo impulsado por una combinación de fuerzas deterministas y estocásticas. Encontramos que la relación entre los parámetros de las ecuaciones mesoscópicas que describen la dinámica y el tamaño de la población son sensibles a la densidad y al radio de interacción, exhibiendo desviaciones de las expectativas teóricas del campo medio. Proporcionamos argumentos semianalíticos que potencialmente explican estas desviaciones observadas. En resumen, nuestro estudio enfatiza la importancia de las descripciones mesoscópicas de los sistemas de flocado y demuestra el potencial de los métodos de descubrimiento de ecuaciones impulsados por datos para estudios de sistemas complejos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Termodinámica Estocástica y Teoremas de Fluctuación , Oscilaciones Neuronales en Redes Corticales

Métodos EWSM: un paquete R para pronosticar puntos de inflexión a nivel comunitario utilizando señales de alerta temprana, medidas de resiliencia y modelos de aprendizaje automático

Año 2023, volumen 2023, número 10. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecografía . ISSN: 0906-7590,1600-0587. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 1

Resumen: Las señales de alerta temprana (EWS) representan una herramienta potencialmente universal para identificar si un sistema se está acercando a un punto de inflexión, y se han aplicado en campos que incluyen ecología, epidemiología, economía y física. Esta universalidad potencial ha llevado al desarrollo de un conjunto de enfoques computacionales destinados a mejorar la confiabilidad de estos métodos. Los métodos clásicos basados en datos univariados tienen una larga historia de uso, pero los avances teóricos recientes han expandido los EWS a conjuntos de datos multivariados, particularmente relevantes dados los avances en la teledetección. Más recientemente, se han desarrollado nuevos enfoques de aprendizaje automático, pero no se han hecho accesibles en la R ( www.r-project.org ) medio ambiente. Aquí, presentamos EWSmethods, un paquete R que proporciona una sintaxis e interpretación unificadas de los métodos EWSs más populares y de vanguardia aplicables tanto a series temporales univariadas como multivariadas. EWSmethods proporciona dos funciones principales para sistemas univariados y multivariados, respectivamente, con dos formas de cálculo disponibles para cada una: análisis clásico de series temporales de ventanas móviles y la ventana expansiva más robusta. También proporciona una interfaz para el modelo de aprendizaje automático de Python EWSNet que predice la probabilidad de un punto de inflexión repentino o una transición suave, el primero de su tipo disponible para los usuarios de R. Esta nota detalla la justificación de este paquete de código abierto y ofrece una introducción a su funcionalidad para evaluar la resiliencia. También hemos proporcionado viñetas y un sitio web externo para que actúen como tutoriales adicionales y preguntas frecuentes.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros,Investigación sobre Cambio Climático y Variabilidad

Interacción causal en turbulencias de alta frecuencia en la interfaz biosfera–atmósfera: Acoplamiento estructura–función

Año 2023, volumen 33, número 7. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos . ISSN: 1054-1500,1089-7682,1527-2443. Organización: Instituto Americano de Física
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros,Impacto de la Disminución de Polinizadores en los Ecosistemas y la Agricultura

Escalas de tiempo en la Biosfera y la Geosfera y Sus Interacciones: Importancia para Establecer el Estado del Sistema Terrestre

Año 2023, Fuente: libro-capítulo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: serie de libros Primeras colecciones de matemáticas en línea . ISSN: 2730-633X,2730-6348. Organización: Springer International Publishing
Número de veces que ha sido citado: 1

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Hipótesis Gaia y Ciencia de los Sistemas Terrestres , Paleoceanografía y Geología del Mar Negro

Un marco general para cuantificar y comparar impactos ecológicos bajo dinámica temporal

Año 2023, volumen 26, número 10. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Cartas ecológicas . ISSN: 1461-023X,1461-0248. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: La biodiversidad está disminuyendo a tasas alarmantes debido a múltiples impulsores antropogénicos. Para mitigar estos impulsores, sus impactos deben cuantificarse de manera precisa y comparable entre los impulsores. Para permitir eso, presentamos un marco de aplicación general que introduce principios fundamentales de cuantificación del impacto ecológico, incluida la cuantificación de interacciones entre múltiples impulsores. El marco contrasta las variables de biodiversidad impactadas con aquellas en situaciones no impactadas u otras situaciones de referencia, al tiempo que toma en cuenta su dinámica temporal a través del modelado. La contabilización adecuada de la dinámica temporal reduce los sesgos en la cuantificación y comparación del impacto. El marco aborda preguntas clave sobre los impactos ecológicos en la ciencia del cambio global, a saber, cómo comparar los impactos bajo la dinámica temporal entre los factores estresantes, cómo explicar las interacciones de los factores estresantes en tales comparaciones y cómo comparar el éxito de las acciones de gestión a lo largo del tiempo.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Modelado de Distribución de Especies e Impactos del Cambio Climático,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas

Formación de anillos en Stipagrostis obtusa en el árido noreste del Negev, Israel

Año 2023, volumen 306, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Flora. ISSN: 0367-2530,1618-0585. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Agua limpia y saneamiento

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Respuesta Global a la Sequía Forestal y Cambio Climático,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de los Ecosistemas

Histéresis directa y bifurcación de Hopf en un modelo Npzd con aplicación a floraciones de algas nocivas

Año 2023, volumen 87, número 3. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista de biología matemática. ISSN: 0303-6812,1432-1416. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Los modelos Nutrientes-Fitoplancton-Zooplancton-Detritus (NPZD), que describen las interacciones entre el fitoplancton, los sistemas de zooplancton y su ecosistema, se utilizan para predecir su dinámica poblacional ecológica y evolutiva. Estos organismos forman los dos niveles tróficos básicos de los ecosistemas acuáticos. Por lo tanto, comprender la dinámica de su población y cómo las perturbaciones pueden afectar estos sistemas es crucial. Aquí, partiendo de un marco de modelado NPZ básico, incorporamos los efectos nocivos de la superpoblación de fitoplancton en el zooplancton, lo que representa un siguiente paso crucial en el modelado de la floración de algas nocivas (HAB), y dividimos el compartimento de nutrientes para formular un modelo NPZD. Luego analizamos matemáticamente el sistema NPZ en el que se basa este nuevo modelo, incluida la estabilidad local y global de los equilibrios, la condición de bifurcación de Hopf y la histéresis directa, donde la biestabilidad ocurre con múltiples atractores. Finalmente, extendemos el análisis de umbral al modelo NPZD, que muestra tanto la histéresis directa con biestabilidad como la bifurcación de Hopf bajo diferentes regímenes de parámetros. También examinamos las implicaciones ecológicas después de incorporar la estacionalidad y las perturbaciones ecológicas. En última instancia, cuantificamos la salud del ecosistema en términos de los valores relativos de los umbrales de persistencia robusta para el fitoplancton y el zooplancton y encontramos (i) que los ecosistemas que favorecen suficientemente el fitoplancton, según lo cuantificado por los valores relativos de los números de persistencia del plancton, son vulnerables tanto a las FAN como a la extinción (local) del zooplancton (ii) incluso los ecosistemas sanos son extremadamente sensibles al agotamiento de nutrientes en escalas de tiempo relativamente cortas.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional,Dinámica Evolutiva de la Adaptación y Mutación Genética

Introducción de parches deseables para iniciar las transiciones de los ecosistemas y acelerar la restauración de los ecosistemas

Año 2023, volumen 33, número 8. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Aplicaciones ecológicas . ISSN: 1051-0761,1939-5582. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Resumen El cumplimiento de los objetivos de restauración puede requerir estrategias activas para acelerar las tasas de regeneración natural o superar la resiliencia asociada con los estados degradados de los ecosistemas. La introducción de parches ecosistémicos deseados en paisajes degradados constituye una estrategia de restauración activa prometedora, con varios mecanismos que potencialmente hacen que estos parches se conviertan en focos a partir de los cuales las especies deseadas pueden restablecerse en todo el paisaje. Este estudio considera tres mecanismos previamente identificados como posibles impulsores de la dinámica de parches introducida: nucleación autocatalítica, dispersión dirigida y concentración de recursos. Estos mecanismos reflejan retroalimentaciones positivas cualitativamente diferentes. Desarrollamos un marco de modelo ecológico que comparó cómo la ocurrencia de cada mecanismo se reflejaba en la dinámica de parches espacio‐temporales. Luego analizamos las implicaciones de estas relaciones para un diseño óptimo de restauración. Descubrimos que la expansión del parche se aceleraba con el tiempo cuando era impulsada por el mecanismo de nucleación autocatalítica, mientras que la expansión del parche impulsada por los mecanismos de dispersión dirigida o concentración de recursos se desaceleraba con el tiempo. Además, cuando se impulsó mediante nucleación autocatalítica, la expansión del parche fue independiente de la posición del parche en el paisaje. Sin embargo, la proximidad de otros parches afectó la expansión del parche de manera positiva o negativa cuando fue impulsada por la dispersión dirigida o la concentración de recursos. Para la nucleación autocatalítica, la introducción de muchos parches pequeños fue una estrategia favorable, siempre que cada parche individual excediera un tamaño de parche crítico. La introducción de un solo parche o unos pocos parches grandes fue la estrategia de restauración más efectiva para iniciar el mecanismo de dispersión dirigida. La introducción de muchos parches pequeños fue la estrategia más efectiva para alcanzar estados de ecosistemas restaurados impulsados por un mecanismo de concentración de recursos. Los resultados de nuestro modelo sugieren que la introducción de parches deseables puede acelerar sustancialmente la restauración del ecosistema, o incluso inducir una transición crítica desde un estado degradado que de otro modo sería estable hacia un estado deseado del ecosistema. Sin embargo, el potencial de este tipo de estrategia de restauración para un ecosistema en particular puede depender en gran medida del mecanismo que impulsa la dinámica de los parches. A su vez, qué mecanismo impulsa la dinámica de parches puede afectar el diseño espacial óptimo de una estrategia de restauración activa. Cada uno de los tres mecanismos considerados refleja distintas dinámicas de parches espacio‐temporales, brindando nuevas oportunidades para identificar empíricamente mecanismos clave y diseños de restauración que introducen parches deseados en paisajes degradados de acuerdo con estas dinámicas de parches.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Impacto de la Disminución de Polinizadores en los Ecosistemas y la Agricultura,Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso de la Tierra

Modelado de la Resiliencia Ecológica del Bosque Alpino ante el Cambio Climático en el Oeste de Sichuan

Año 2023, volumen 14, número 9. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Bosques. ISSN: 1999-4907. Organización: Instituto Multidisciplinar de Edición Digital
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: La resiliencia ecológica de los bosques es la capacidad de volver a un estado estable después de haber sido sometidos a perturbaciones externas, y se encuentra entre los indicadores críticos del estado de los bosques. El cambio climático tiene efectos significativos en la resiliencia ecológica y la diversidad de los bosques. En esta investigación, seleccionamos el condado de Mao como región de estudio y empleamos el modelo de paisaje forestal LANDIS-II para simular el efecto de diferentes escenarios climáticos sobre la resiliencia ecológica de los bosques alpinos en el oeste de Sichuan durante los próximos 300 años desde la perspectiva de la composición y estructura del bosque. Los hallazgos revelaron que: (1) el cambio climático favorecerá un aumento en los valores de resiliencia ecológica forestal en simulaciones cortas, pero los escenarios climáticos futuros impactarán negativamente la resiliencia ecológica de los bosques a medida que avance la simulación a mediano y largo plazo. (2) La tasa de cambio de resiliencia ecológica forestal en los ecotonos MTDF y SCF, que tienen una mayor proporción de Abeto (Abies fabri) y Abeto (Picea asperata), fue mayor que en el resto de los ecotonos en la simulación a corto plazo. Por el contrario, fue todo lo contrario en la simulación a medio plazo. La tasa de cambio de la resiliencia ecológica forestal fue más significativa en la simulación a largo plazo en los cuatro ecotonos. (3) Los altos valores de resiliencia ecológica forestal en las simulaciones a corto y mediano plazo se concentraron principalmente dentro de los ecotonos MTDF y SCF entre las partes del medio oeste y norte de la región de estudio. Cuando la simulación avanzó a una etapa posterior, la resiliencia ecológica de los bosques disminuyó significativamente en toda la región de estudio, con valores altos que ocurrieron solo en algunas áreas dentro de las partes occidentales de la región de estudio. Los resultados de la investigación pueden captar la influencia del clima futuro en la resiliencia ecológica de los bosques de alta montaña en el oeste de Sichuan y proporcionar una referencia esencial para el desarrollo sostenible de los bosques locales.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Impacto del Cambio Climático en los Incendios Forestales,Conservación de la Biodiversidad y Gestión de los Ecosistemas

Mecanismo de colapso fraccional basado en núcleos y optimización estructural en sistemas complejos

Año 2023, volumen 66, número 9. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Ciencia China. Ciencias de la información / Ciencia China. Ciencias de la información. ISSN: 1869-1919,1674-733X. Organización: Naturaleza Springer
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Dinámica Evolutiva de la Adaptación y Mutación Genética

Coexistencia y extinción para un modelo estocástico vegetación-agua motivado por el proceso Black–Karasinski

Año 2023, volumen 175, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos, solitones y fractales / Caos, solitones y fractales . ISSN: 0960-0779,1873-2887. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Agua limpia y saneamiento

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Termodinámica Estocástica y Teoremas de Fluctuación , Límites de Escala de Sistemas de Partículas Que Interactúan

Manchas y Brechas Radialmente Simétricas de Gran Amplitud en un Modelo de Ecosistema de Tierras Secas

Año 2023, volumen 33, número 6. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista de ciencia no lineal. ISSN: 0938-8974,1432-1467. Organización: Springer Science + Business Media
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Resumen Construimos soluciones de manchas y brechas radialmente simétricas lejanas de inicio en un modelo de ecosistema de tierras secas de dos componentes de formación de patrones de vegetación en terreno plano, utilizando dinámica espacial y teoría geométrica de perturbaciones singulares. Trazamos conexiones entre la geometría de las soluciones spot y gap con la de las soluciones frontales móviles y estacionarias en el mismo modelo. En particular, demostramos la inestabilidad de manchas de gran radio al derivar una relación asintótica entre un valor propio crítico asociado con la mancha y un coeficiente que codifica la inestabilidad de la banda lateral de un frente estacionario cercano. Además, demostramos que los puntos son inestables a un rango de perturbaciones de longitud de onda intermedia en la dirección angular, siempre que el radio del punto no sea demasiado pequeño. Nuestros resultados van acompañados de simulaciones numéricas y cálculos espectrales.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas

Precursores efectivos para la autoorganización de sistemas complejos en un estado crítico basados en datos de series dinámicas

Año 2023, volumen 11, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Fronteras en física. ISSN: 2296-424X. Organización: Medios fronterizos
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Paz, justicia e instituciones sólidas

Resumen: Se conocen muchos precursores diferentes, pero no todos son efectivos, es decir, dan tiempo suficiente para tomar medidas preventivas y con un número mínimo de falsas señales de alerta temprana. El estudio tiene como objetivo seleccionar y estudiar medidas efectivas de alerta temprana de un conjunto de medidas directamente relacionadas con la desaceleración crítica, así como con el cambio en la estructura del espacio de fase reconstruido en la vecindad del punto de transición crítico de los autómatas celulares de arena. Se obtuvo una serie dinámica del número de nodos inestables en autómatas con reglas de colapso de vértices estocásticas y deterministas, con diferente estructura de grafos topológicos y ley de distribución probabilística para bombeo de autómatas. Para estas series dinámicas calculamos medidas de alerta temprana en ventanas. Formulamos la noción de medida efectiva como la medida que tiene el menor número de señales falsas y el mayor tiempo de alerta temprana entre el conjunto de medidas de alerta temprana. Descubrimos que, independientemente de las reglas, la estructura topológica de los gráficos y la ley de distribución probabilística para el bombeo de autómatas, las medidas efectivas de alerta temprana son la dimensión de incrustación, la dimensión de correlación y la entropía de aproximación estimadas utilizando el algoritmo de vecinos más cercanos falsos. La varianza tiene el tiempo de alerta temprana más pequeño y el exponente de Lyapunov más grande tiene el mayor número de señales de alerta temprana falsas. La autocorrelación en lag-1 y la estimación de Welch para el exponente de escala de la densidad espectral de potencia no pueden usarse como medidas de alerta temprana para transiciones críticas en los autómatas. La definición de eficiencia que presentamos se puede utilizar para buscar e investigar nuevas medidas de alerta temprana. La dimensión de incrustación, la dimensión de correlación y la entropía de aproximación se pueden utilizar como medidas efectivas de alerta temprana en tiempo real para transiciones críticas en sistemas del mundo real isomórficos a autómatas celulares de arena, como redes sociales de microblogging y bolsa de valores.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros,Mecánica Estadística de Redes Complejas

Evaluación de la sensibilidad y resistencia de las comunidades en un entorno cambiante

Año 2023, volumen 93, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista de ecología animal. ISSN: 0021-8790,1365-2656. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: Proponemos que la resiliencia ecológica de las comunidades a los cambios permanentes del medio ambiente puede basarse en cómo la variación en la abundancia general de individuos afecta el número de especies. La sensibilidad comunitaria se define como la relación entre la tasa de cambio en el número logarítmico esperado de especies y la tasa de cambio en el número logarítmico esperado de individuos en la comunidad. La alta sensibilidad de la comunidad significa que pequeños cambios en la abundancia total impactan fuertemente en el número de especies. La resistencia comunitaria es la reducción proporcional en el número esperado de individuos que la comunidad puede mantener antes de esperar perder una especie. Un pequeño valor de resistencia comunitaria significa que la comunidad solo puede soportar una pequeña reducción en la abundancia antes de que se espere que pierda una especie. Sobre la base de estudios a largo plazo de cuatro comunidades de aves en bosques caducifolios europeos en diferentes latitudes, se encontraron grandes diferencias en la resiliencia a las perturbaciones ambientales. La estimación de los componentes de varianza de la distribución de abundancia de especies reveló cómo los diferentes procesos contribuyeron a la sensibilidad y resistencia de la comunidad. La heterogeneidad de especies en la dinámica poblacional fue el componente más grande, pero su proporción varió entre comunidades. La respuesta específica de la especie a las fluctuaciones ambientales fue el segundo componente principal de la variación en la abundancia. Las estimaciones de la sensibilidad y la resistencia de la comunidad basadas en datos de un solo año fueron en general mayores que las basadas en estimaciones de series temporales más largas. Por lo tanto, nuestro enfoque puede proporcionar una evaluación rápida y conservadora de la resiliencia de las comunidades a los cambios ambientales, incluyendo también solo datos a corto plazo. Este estudio muestra que un mecanismo ecológico general, causado por una mayor fuerza de dependencia de la densidad debido a la reducción en la disponibilidad de recursos, puede proporcionar una medida intuitiva de la resiliencia de la comunidad a la variación ambiental. Nuestros análisis también ilustran la importancia de incluir supuestos específicos sobre cómo los diferentes procesos afectan la dinámica de la comunidad. Por ejemplo, si las fluctuaciones estocásticas en el medio ambiente afectan a todas las especies de manera similar, la sensibilidad y resistencia de la comunidad a los cambios ambientales será diferente de las comunidades en las que todas las especies muestran respuestas independientes.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Impacto Ecológico de Especies Invasoras en Islas

Un enfoque robusto y una herramienta analítica para identificar señales de alerta temprana de mortalidad forestal

Año 2023, volumen 155, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Indicadores ecológicos. ISSN: 1470-160X,1872-7034. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Los bosques se enfrentan a factores de estrés sin precedentes, evidenciados por el aumento de la tasa de mortalidad forestal. Caracterizar el estado de los ecosistemas forestales y sus respuestas a las perturbaciones sigue siendo una tarea compleja y crucial. Las metodologías existentes rara vez se han evaluado en ecosistemas del mundo real debido a desafíos como las limitaciones en la disponibilidad de datos y las técnicas analíticas. Para abordar estas brechas, este estudio emplea datos espacio-temporales detectados a distancia para identificar señales de alerta temprana de mortalidad forestal utilizando imágenes satelitales. Utilizando métodos de autocorrelación espacial local, específicamente c de Geary local e I de Moran local, se desarrolla un enfoque sólido que arrojó resultados consistentes en múltiples sitios de estudio. Este enfoque generó con éxito señales de alerta temprana basadas en el análisis de series temporales de métricas de autocorrelación espacial local, proporcionando un aviso anticipado de hasta dos años de eventos inminentes de mortalidad forestal. Los resultados demostraron que el enfoque propuesto podría superar a las técnicas anteriores en la generación confiable de señales de alerta temprana de mortalidad forestal, como lo demuestra el análisis significativo de tendencias. Además, se presenta un nuevo paquete de software R, "stew", diseñado para facilitar el análisis espacio-temporal fácil de usar de los cambios en el estado del ecosistema. En resumen, este estudio corrobora el potencial de los indicadores espacio-temporales como herramientas valiosas para predecir la mortalidad forestal inducida por el clima con hasta dos años de anticipación.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis Global de Servicios Ecosistémicos y Uso de la Tierra,Teledetección en Monitoreo de Vegetación y Fenología

Definición de una ecuación ecológica de estado: Respuesta a

Año 2023, volumen 486, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Modelización ecológica. ISSN: 0304-3800,1872-7026. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad,Modelado de Distribución de Especies e Impactos del Cambio Climático

Arrecifes de tigre: Patrones regulares autoorganizados en arrecifes de coral de aguas frías de aguas profundas

Año 2023, volumen 14, número 10. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecosfera . ISSN: 2150-8925. Organización: Wiley-Blackwell
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida bajo el agua

Resumen: La teoría abstracta de la complejidad predice que los ecosistemas autoorganizados y con patrones regulares almacenan más biomasa y son más resistentes que los sistemas espacialmente uniformes. Los ecosistemas autoorganizados son bien conocidos en el ámbito terrestre, siendo los "arbustos de tigre" el ejemplo arquetípico y los lechos de mejillones y los arrecifes de coral tropicales los ejemplos marinos. Aquí identificamos patrones espaciales regulares en arrecifes de coral de aguas frías (apodados "arrecifes de tigre") a partir de transectos de video y argumentamos que probablemente sean el resultado de la autoorganización. Utilizamos variogramas y análisis de Lomb-Scargle de siete transectos de video anotados para analizar patrones espaciales en la cobertura de coral vivo y coral muerto (es decir, restos esqueléticos) en la provincia de montículos de coral Logachev (Océano Atlántico noreste) y encontramos patrones espaciales regulares con escalas de longitud entre 62 y 523 m en la distribución de coral vivo y muerto a lo largo de estos transectos que apuntan a la autoorganización de los arrecifes de coral de aguas frías. La teoría de la autoorganización muestra que los ecosistemas autoorganizados pueden soportar grandes cambios ambientales ajustando su configuración espacial. Encontramos indicios de que los corales de aguas frías pueden ajustar de manera similar su configuración espacial, posiblemente proporcionando resiliencia ante el cambio climático. El marco de coral muerto permanece en el medio ambiente durante largos períodos de tiempo, proporcionando una plantilla para patrones espaciales que facilita la recuperación de coral vivo. La noción de patrones espaciales regulares en los arrecifes de coral de aguas frías es interesante para la restauración de corales de aguas frías, ya que el trasplante tendrá más éxito cuando siga los patrones que están presentes de forma natural. Este hallazgo también subraya que los efectos antropogénicos, como la acidificación de los océanos y la pesca de arrastre de fondo que destruyen la plantilla de coral muerto, socavan la resiliencia de los corales de aguas frías. Las diferencias en las periodicidades de los patrones de la cobertura de coral vivo y muerto presentan además un nuevo ángulo interesante para investigar las condiciones ambientales pasadas y presentes en los arrecifes de coral de aguas frías.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Resiliencia de los Ecosistemas de Arrecifes de Coral al Cambio Climático,Biodiversidad Marina y Funcionamiento de los Ecosistemas

¿Son las métricas de estabilidad de múltiples ecosistemas igualmente sensibles y consistentes con el gradiente ambiental? Una prueba para biomas terrestres africanos

Año 2023, volumen 230, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Cambio global y planetario . ISSN: 0921-8181,1872-6364. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Análisis Global de Servicios Ecosistémicos y Uso de la Tierra

Distribuciones temporales de extinción de poblaciones y genotipos

Año 2023, volumen 108, número 4. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revisión física. E . ISSN: 2470-0045,2470-0053,2470-0061. Organización: Sociedad Americana de Física
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica Evolutiva de Adaptación Genética y Mutación,Dinámica de Interacción Proteína-ADN en Células Vivas

Inflexión Inducida por la Velocidad en Sistemas Heterogéneos de Reacción-Difusión: Un Marco Múltiple Invariante y Ecosistemas Geográficamente Cambiantes

Año 2023, volumen 22, número 4. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista SIAM sobre sistemas dinámicos aplicados. ISSN: 1536-0040. Organización: Sociedad de Matemáticas Industriales y Aplicadas
Número de veces que ha sido citado: 1

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica de Sincronización en Redes Complejas,Resonancia Estocástica en Sistemas No Lineales

Ver las transiciones de fase de segundo orden como una metáfora de las bifurcaciones fluviales

Año 2023, volumen 974, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista de mecánica de fluidos. ISSN: 0022-1120,1469-7645. Organización: Prensa de la Universidad de Cambridge
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: El paisaje terrestre alberga una variedad de patrones resultantes de la interacción entre un fluido portador de sedimentos y un límite erosionable. Aquí, la morfodinámica de las bifurcaciones fluviales se interpreta como una transición de fase de segundo orden. Se reexamina un modelo consolidado de bifurcación unidimensional a la luz de la teoría clásica de Landau de los fenómenos críticos. La transición de una partición de flujo equilibrada a una desequilibrada se describe en términos de un parámetro de orden. Se muestra que los estados de equilibrio del sistema son mínimos de una función potencial morfodinámica. Finalmente, se investiga el papel de un forzamiento externo genérico. Se muestra que un valor umbral del forzamiento establece límites que separan dos respuestas morfodinámicas diferentes a la dinámica alogénica y autogénica.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Dinámica de Sincronización en Redes Complejas,Cambio Climático y Paleoclimatología

Modelado de la coevolución del Impacto Climático y el Comportamiento de la Población: Un Análisis de Campo Medio⋆

Año 2023, volumen 56, número 2. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista IFAC-PapersOnLine . ISSN: 2405-8963,2405-8971. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Motivados por la crisis climática que actualmente asola el planeta, proponemos y analizamos un marco novedoso para la evolución acoplada del impacto climático antropogénico y el comportamiento ambiental humano. Nuestro marco incluye un proceso humano de toma de decisiones que captura la influencia social, las intervenciones de políticas gubernamentales y el costo de actuar de manera respetuosa con el medio ambiente, modelado dentro de un paradigma de teoría de juegos. Al adoptar un enfoque de campo medio en el límite de grandes poblaciones, derivamos los equilibrios y sus características de estabilidad local. Posteriormente, estudiamos la convergencia global, mostrando que el sistema converge a una solución periódica para casi todas las condiciones iniciales. Las simulaciones numéricas confirman nuestros hallazgos y sugieren que el nivel de impacto ambiental podría volverse peligrosamente alto antes de que el sistema alcance la solución periódica, lo que requiere el diseño de estrategias de control óptimas para influir en la trayectoria del sistema.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales,Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional

Las señales de alerta temprana tienen una aplicabilidad limitada a los datos empíricos del lago

Año 2023, volumen 14, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Comunicaciones de la naturaleza . ISSN: 2041-1723. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 1

Resumen: La investigación dirigida a identificar indicadores de cambios abruptos persistentes en las comunidades ecológicas, también conocidos como cambios de régimen, ha llevado al desarrollo de un conjunto de señales de alerta temprana (EWS). Dado que estos a menudo funcionan de manera inexacta cuando se aplican a datos de observación del mundo real, no está claro si las transiciones críticas son el mecanismo dominante de los cambios de régimen y, de ser así, qué métodos de SAT pueden predecirlos. Aquí, utilizando datos planctónicos multitróficos en múltiples lagos de todo el mundo, clasificamos tanto la dinámica de los lagos como la confiabilidad de los métodos EWSs clásicos y de segunda generación para predecir el cambio de todo el ecosistema. Encontramos pocos casos de transiciones críticas, con diferentes niveles tróficos que a menudo expresan diferentes formas de cambio abrupto. La capacidad de predecir este cambio depende en gran medida del procesamiento, ya que la mayoría de los indicadores no funcionan mejor que el azar, los EWS multivariados son débilmente superiores a los univariados y un modelo reciente de aprendizaje automático funciona mal. Nuestros resultados sugieren que la ecología predictiva debería comenzar a alejarse del concepto de transiciones críticas, desarrollando métodos adecuados para predecir la pérdida de resiliencia que no se limiten a los límites estrictos de la teoría de la bifurcación.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad

Punto de inflexión para oscilaciones pulsátiles en redes dinámicas

Año 2023, volumen 5, número 4. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Investigación de revisión física. ISSN: 2643-1564. Organización: Sociedad Americana de Física
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en la tierra / Consumo y producción responsables

Resumen: A través de un punto de inflexión, un estado estable estable de un sistema complejo pierde su estabilidad, cambiando abruptamente a un estado completamente diferente debido a pequeñas perturbaciones en las propiedades intrínsecas o el entorno externo. Desentrañar y controlar los mecanismos que inducen la aparición de un punto de inflexión es de suma importancia para promover la sostenibilidad y la resiliencia de un biosistema. Aquí, desenredamos una transición crítica previamente subestimada pero ubicua de un estado estacionario estable directamente a oscilaciones pulsátiles (de gran amplitud) en redes complejas con múltiples escalas de tiempo. Proponemos un marco general para descubrir con precisión este tipo de transición crítica, incluso para la matriz de acoplamiento desconocida. Más interesante aún, proporcionamos un criterio fácil de usar para evaluar cómo la topología de la red facilita o inhibe la aparición de oscilaciones pulsátiles a través del punto de inflexión. Se proporcionan tres ejemplos representativos que abarcan la dinámica neuronal, las redes reguladoras de genes y los sistemas ecológicos para demostrar nuestros resultados analíticos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Estocasticidad en Redes Reguladoras de Genes , Resonancia Estocástica en Sistemas No Lineales

Un posible colapso de la Circulación de Vuelco Meridional del Atlántico puede estabilizar las selvas tropicales amazónicas orientales

Año 2023, volumen 4, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Comunicaciones tierra y medio ambiente . ISSN: 2662-4435. Organización: Portafolio de naturaleza
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: Resumen Las observaciones y los modelos sugieren que la selva amazónica podría pasar a un estado similar a una sabana en respuesta al cambio antropogénico del clima y el uso de la tierra. Aquí, combinamos observaciones de precipitación, temperatura y cobertura arbórea con simulaciones integrales de modelos climáticos de alta resolución para investigar el efecto combinado del calentamiento global y un posible colapso de la Circulación Meridional del Atlántico en la Amazonía. Nuestros resultados muestran que, si bien un fuerte calentamiento provocaría la muerte regresiva de los bosques, un colapso de la Circulación Meridional del Atlántico estabilizaría la Amazonía al aumentar las precipitaciones y disminuir la temperatura en la mayoría de las partes. Aunque un colapso de la Circulación de Vuelco Meridional del Atlántico tendría impactos devastadores a nivel mundial, nuestros resultados sugieren que puede retrasar o incluso prevenir la muerte regresiva de partes de la selva amazónica. Además de las muchas consecuencias negativas de su colapso, las interacciones que identificamos aquí hacen que una cascada de inflexión, es decir, que un colapso de la Circulación Meridional del Atlántico provocaría la muerte regresiva del Amazonas, parezca menos plausible.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Investigación sobre Cambio Climático y Variabilidad

Gestión colectiva de bienes comunes ambientales con múltiples usos: un enfoque de viabilidad garantizada

Año 2023, volumen 475, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Modelización ecológica. ISSN: 0304-3800,1872-7026. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: En este artículo abordamos la gestión colectiva de bienes comunes ambientales con múltiples usos en el marco de la teoría matemática de la viabilidad. Consideramos que los actores interesados pueden derivar del estudio de su propio problema socioeconómico las variables que describen sus diferentes usos de los bienes comunes y su evolución, y una representación de los estados deseables para los bienes comunes. Luego consideramos el núcleo de viabilidad garantizada, subconjunto del conjunto de estados deseables donde es posible mantener el estado de los bienes comunes incluso cuando su evolución está representada por varios modelos en conflicto. Este enfoque se ilustra en un problema de eutrofización de lagos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional,Evolución de la Cooperación y el Altruismo en los Sistemas Sociales

Sostenibilidad o Colapso Social: Dinámicas y Bifurcaciones del Modelo HANDY

Año 2023, volumen 22, número 3. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista SIAM sobre sistemas dinámicos aplicados. ISSN: 1536-0040. Organización: Sociedad de Matemáticas Industriales y Aplicadas
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Consumo y producción responsables

Resumen: La sobreexplotación de los recursos naturales por parte de nuestra sociedad industrial cuestiona su sostenibilidad a largo plazo. Recientemente, Motesharrei, Rivas y Kalnay propusieron un modelo simple de interrelación naturaleza-sociedad, llamado modelo HANDY (Dinámica Humana y de la Naturaleza) [Ecol. Econ., 101 (2014), págs. 90-102] para abordar esta preocupación con un énfasis especial en el papel de la estratificación de la sociedad. En este artículo analizamos la dinámica de este modelo y exploramos la influencia de dos parámetros: la tasa de agotamiento de la naturaleza y el factor de desigualdad. Caracterizamos los estados asintóticos del sistema a través de un análisis de bifurcación, y derivamos varias predicciones cuantitativas. Mostramos que algunos colapsos son irreversibles y, dependiendo del factor de producción de riqueza, se pueden obtener regímenes de biestabilidad. En particular, un equilibrio sostenible puede coexistir con ciclos de prosperidad y colapso. Discutimos las posibles políticas para prevenir destinos indeseables.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Metabolismo Urbano y Evaluación de la Sostenibilidad,Transición Energética Global y Agotamiento de Combustibles Fósiles

Acerca de los transitorios fantasmas en medios continuos espaciales

Año 2023, volumen 166, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Caos, solitones y fractales / Caos, solitones y fractales . ISSN: 0960-0779,1873-2887. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Vida en tierra

Resumen: El impacto del espacio en la dinámica de los ecosistemas ha sido un tema de debate desde los albores de la ecología teórica. Varios estudios han revelado que el espacio suele implicar un aumento de los tiempos transitorios, fomentando los llamados supertransientes. Sin embargo, el efecto del espacio y la difusión en transitorios cercanos a bifurcaciones no se ha investigado a fondo. En modelos deterministas no espaciales, como los dados por ecuaciones diferenciales ordinarias, los transitorios se vuelven extremadamente largos en las proximidades de las bifurcaciones. Específicamente, para la bifurcación del nodo en silla de montar (s–n), el retardo de tiempo, τ, sigue a τ∼|μ–µc|-1/2; siendo μ y µc el parámetro de bifurcación y el valor de bifurcación, respectivamente. Tales transitorios largos se denominan transiciones retardadas y están gobernados por los llamados fantasmas. Aquí, exploramos un modelo simple con cooperación intraespecífica (autocatálisis) y pérdida de hábitat sometida a una bifurcación s-n utilizando un enfoque de ecuaciones diferenciales parciales (EDP). Nos enfocamos en los efectos de la difusión en los transitorios de extinción fantasma justo después del punto de inflexión encontrado en un umbral crítico de pérdida de hábitat. Nuestros resultados muestran que el valor de bifurcación no depende de la difusión. A pesar de que la longitud de los transitorios generalmente aumenta cerca de la bifurcación, hemos observado que a valores extremos de difusión, tanto pequeños como grandes, los tiempos de extinción permanecen largos y cercanos a los resultados bien mezclados. Sin embargo, los fantasmas pierden influencia a velocidades de difusión intermedias, lo que lleva a una reducción dramática de la longitud de los transitorios. Se muestra que estos resultados, que dependen en gran medida del tamaño inicial de la población, siguen siendo robustos para diferentes distribuciones espaciales iniciales de cooperadores. También se presenta y discute un modelo simple de metapoblación de dos parches que recopila los principales resultados obtenidos del enfoque PDEs. Finalmente, proporcionamos resultados analíticos de los tiempos de paso y el escalado para que el modelo en estudio se transforme a una forma normal. Nuestros hallazgos se discuten en el marco de transitorios ecológicos.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Transmisión de Enfermedades y Dinámica Poblacional,Impacto Ecológico de Especies Invasoras en Islas

Detección de señales de alerta temprana de emergencias sociales mediante sociomarcadores de redes temporales

Año 2023, volumen 627, Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso restringido. Enlace
Idioma: inglés, Publicación: revista Ciencias de la información. ISSN: 0020-0255,1872-6291. Organización: Elsevier BV
Número de veces que ha sido citado: 1

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Análisis de Redes de Psicopatología y Trastornos Mentales , Econofísica: Complejidad en los Mercados Financieros

Los Factores de Seguridad e Impulsores del Ecosistema Innovador: Evidencia de la Cuenca del Río Amarillo

Año 2023, volumen 20, número 3. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Revista internacional de investigación ambiental y salud pública/Revista internacional de investigación ambiental y salud pública. ISSN: 1660-4601,1661-7827. Organización: Instituto Multidisciplinar de Edición Digital
Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Industria, innovación e infraestructura

Resumen: La protección ecológica y el desarrollo de alta calidad de la cuenca del Río Amarillo siempre se han visto seriamente restringidos por su estructura económica irrazonable y su bajo nivel de innovación. Se construyó un sistema de indicadores bidimensionales para evaluar la seguridad del ecosistema innovador en la Cuenca del Río Amarillo e identificar sus factores impulsores. Se utilizó el agrupamiento R, el método del coeficiente de variación y el método de entropía para cribar y potenciar los indicadores, y luego se introdujo de forma innovadora el modelo de acoplamiento simbiótico Lotka–Volterra para calcular el índice de seguridad y analizar su evolución espacio-temporal. Finalmente, se utilizó el modelo de regresión de efectos fijos y la prueba de causalidad de Granger para identificar los factores impulsores. Se encontró que (1) La seguridad del ecosistema innovador en la Cuenca del Río Amarillo de 2012 a 2021 mostró una tendencia general al alza, pero aún se encontraba en un nivel bajo, y la comunidad del paisaje innovador se quedó atrás del bioma innovador durante mucho tiempo; (2) El estado de seguridad del ecosistema innovador mostró un patrón diferencial de "alto en el este y el sur, y más bajo en el oeste y el norte"; (3) La capacidad de transformación de la innovación, la capacidad de consumo de innovación, la educación y el entorno ecológico natural son factores impulsores cruciales para mejorar el nivel de seguridad de un ecosistema innovador.

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en los Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Impacto Económico de las Políticas y Recursos Ambientales,Análisis Global de los Servicios Ecosistémicos y el Uso de la Tierra

Atribuyendo la Recuperación de la Vegetación Durante el Monzón del Verano Indio a los Impulsores del Clima en el Centro de la India

Año 2023, volumen 6, número 1. Fuente: artículo. Cumple con los estándares. Acceso libre. Enlace Archivo
Idioma: inglés, Publicación: revista Ecología, economía y sociedad the la revista INSEE. ISSN: 2581-6101,2581-6152Número de veces que ha sido citado: 1. Contribuye al Objetivo de Desarrollo Sostenible: Acción climática

Resumen: El aumento de las sequías y las olas de calor como resultado del calentamiento global representan una gran amenaza para los bosques y tierras de cultivo en India. Monitorear la dinámica de la vegetación durante una sequía y su recuperación es esencial para la socioeconomía y la biodiversidad de la India. Investigamos la recuperación de la vegetación de un estado estresado en el período anterior al monzón (mayo) hasta el final del período monzónico (septiembre). Luego atribuimos el cambio neto durante el período del monzón a factores climáticos como la temperatura, la precipitación y la humedad del suelo. Para delinear interacciones no lineales, utilizamos una métrica de teoría de la información para comprender la asociación relativa de las variables climáticas con la productividad de la vegetación a escala diaria. Encontramos que el estrés vegetativo previo al monzón está influenciado por la humedad del suelo (r = 0.8, p &lt; 0.01), que es impulsada por variaciones en la temperatura y la precipitación. Durante los monzones, la precipitación contribuye a la recuperación de la vegetación del estrés previo al monzón a través de la recarga de humedad del suelo, al tiempo que inhibe la productividad de la vegetación al limitar la cantidad de radiación disponible para la fotosíntesis. La regresión lineal muestra la dependencia negativa significativa de la recuperación de la vegetación de la precipitación (β = -0.7, p &lt; 0.01) y la dependencia positiva de la humedad del suelo (β = 0.4, p &lt; 0.1), lo que indica una limitación de la radiación en la fotosíntesis...

Tema: Anticipando Transiciones Críticas en Ecosistemas
Subdisciplina: Cambio Global y Planetario
Campo: Ciencias ambientales
Dominio: Ciencias físicas
Otros temas: Conservación de la Biodiversidad y Gestión de Ecosistemas,Respuesta Global a la Sequía Forestal y Cambio Climático