Simulación dinámica de una pradera de Zostera marina | Dynamic simulation of a Zostera marina meadow

Las praderas de pastos marinos son ecosistemas formados por plantas acuáticas conocidas como pastos marinos. Las praderas de pastos marinos son zonas de gran importancia ecológica y económica, cuyo desarrollo esta asociado a las condiciones del ambiente en el que se desarrollan. Por la interacción entre las condiciones antes mencionadas que afectan a los pastos marinos, dichas praderas son sistemas altamente complejos. Plantear un modelo de simulación capaz de reproducir el desarrollo de los pastos marinos contribuiría a su investigación y conservación. Los modelos basados en agente (ABM por sus siglas en inglés) son un tipo de modelos computacionales que se han utilizado para estudiar sistemas complejos en ecología. Los ABM se caracterizan por simular cada una de las partes que componen un sistema y sus acciones, en este caso, a los individuos que componen una población. El objetivo de este proyecto es construir, parametrizar y validar un modelo de simulación basado en agente que describa el crecimiento del pasto marino Zostera marina que habita en el estero de Punta Banda, Baja California. El modelo se implementó usando el lenguaje de programación Python. Los individuos se definen como un arreglo jerárquico de sub unidades: fitómeros que forman ramas, que a su vez forman individuos. Los individuos simulados se programaron para simular el crecimiento horizontal, ramificación, envejecimiento y reproducción vegetativa, estos procesos se describen con su propio submodelo. El crecimiento horizontal se simulada en función de las variables temperatura del agua, horas de exposición al aire e irradiancia. El ajuste de los parámetros de los sub modelo se realizó con el muestreo de Gibbs. Una prueba Bayesiana análoga al ANOVA no muestra una diferencia entre el tamaño de los tallos centrales simulados y observados. El modelo propuesto simula de forma realista el crecimiento horizontal de tallos. El modelo tiene un potencial no explorado para estudiar patrones de crecimiento espacial o demográfico.

Seagrass meadows are ecosystems formed by submerged marine plants known as seagrasses. Seagrass meadows are economically and ecologically important areas, whose development is tightly regulated by the ambient conditions. For the number of factors that affect the development of seagrasses and their development, seagrass meadows are complex systems. A model that can account for the complexity of seagrass meadow dynamics could be of use in their study and conservation. Agent-based models (ABM) are a kind of computational model that has been used to simulate complex systems in ecology. Agent-Based models represent each component of a system and their actions, in this case, each individual of a population. The main goal of this study is to build, program and validate an ABM that describes the development of the Eelgrass (Zostera marina) meadow in the Punta Banda Estuary, Baja California. The propsed model was implemente in the programing language Python. The individuals simulated in the model as a hierarchical arrange of subunits: phytomers that form branches, which form individuals. The individuals of the model are programed to simulate horizontal growth, branching, asexual reproducción, ageing, and age-related mortality. The simulated processes correspond to a submodel, whose parameters were adjusted using Gibbs sampling. According to a Bayesian test analogous to ANOVA, there is no difference between simulated and observed terminal branch length. The model has an unexplored potential to study spatial or demographic growth patterns.