Los Límites de las Matemáticas: Un estudio muestra que los bosques son más complejos de lo que se pensaba
Investigaciones recientes sugieren que los patrones fractales observados en árboles individuales no se exhiben en los bosques, lo que presenta un nuevo enfoque para comprender y comparar la complejidad en diversos entornos naturales. Esta información ha sido acreditada a SciTechDaily.com.
Los científicos han descubierto diferencias significativas en los patrones de crecimiento de los árboles dentro de un bosque y la expansión de las ramas de un árbol individual.
La naturaleza nos sorprende constantemente con sus patrones repetitivos; Las ramas principales de los árboles a menudo se parecen a árboles enteros, mientras que las ramas más pequeñas se parecen mucho a las ramas más grandes de las que brotan. Si se ve por separado, cualquier parte de un árbol podría confundirse fácilmente con una representación más pequeña de todo el árbol.
Se creía ampliamente que esta autosimilitud, conocida como fractalidad, se aplicaba a bosques enteros. Sin embargo, investigadores de la Universidad de Bristol han descubierto que esto no es exacto.
El estudio publicado recientemente en el Journal of Ecology refuta las creencias anteriores de que los patrones fractales observados dentro de árboles individuales podrían ampliarse a paisajes forestales completos.
El Dr. Fabian Fischer, autor principal, dijo que la fractalidad aparece en muchos sistemas naturales. Elementos como las redes de transporte, incluidas arterias o ríos, y estructuras orgánicas como árboles y helechos, a menudo se componen de partes que se asemejan al todo. Afirmó además que la fractalidad puede cuantificar los patrones autosimilares que a menudo se observan en la naturaleza.
La autosimilitud, si pudiera extenderse desde las ramitas de un solo árbol hasta ecosistemas forestales completos, podría simplificar la forma en que los ecólogos describen paisajes complejos y permitiría comparar directamente la complejidad de diferentes ecosistemas.
Para examinar la afirmación de que las copas de los bosques actúan como fractales, el equipo empleó datos de escaneo láser aéreo de múltiples sitios de la Red de Investigación de Ecosistemas Terrestres (TERN) en Australia.
El Dr. Fischer expresó que encontraron que las copas de los bosques no son fractales, aunque su desviación de la fractalidad es consistentemente similar en los diferentes ecosistemas. Sorprendentemente, su desviación de la fractalidad y parámetros específicos, como el tamaño de los árboles y la sequedad de su entorno, mostraron una fuerte asociación.
El Dr. Fischer afirmó además que hay indicios de que los sistemas complejos pueden tener un límite superior determinado por el tamaño de los organismos que los constituyen. Si se establecen, estos límites superiores podrían proporcionar un camino para comprender cómo funcionan diversos organismos y sistemas y si existe un principio estructural compartido entre ellos.
El equipo ahora pretende ampliar esta investigación comparando una mayor variedad de ecosistemas forestales en todo el mundo y evaluando si los bosques comparten principios organizativos comunes.
En conclusión, el Dr. Fischer destacó la importancia de identificar patrones generalizables en la naturaleza como un esfuerzo científico importante. Si bien los bosques estudiados no eran fractales, las similitudes recurrentes en su desviación de la fractalidad pueden proporcionar una influencia teórica para descubrir principios de organización universal en biología.
"Pero esto también tiene implicaciones prácticas: si no podemos entender el bosque a partir de sus árboles, y viceversa, entonces debemos monitorear los bosques tanto a pequeña como a gran escala para comprender cómo responden a los cambios climáticos y la creciente presión humana".
