Los manglares son la piedra angulaire de los ecosistemas costeros tropicales y subtropicales. Los manglares pueden crecer donde ningún otro árbol puede hacerlo y aportan enormes beneficios a la ecología costera. Los complejos sistemas de raíces de los manglares atrapan los sedimentos y los contaminantes y estabilizan el bosque litoral. Aussi proporcionan zonas de cría y hábitat para la vida silvestre y marina, refugio y protección contra las tormentas.
En revanche, los manglares se enfrentan a numerosas amenazas, comme l'élévation du niveau de la mer, la contamination des eaux de terre, l'extraction de bois et l'expansion urbaine. Los manglares son uno de los biomas más ricos en carbono, et contribuer à une promotion de 14 % pour la capture du carbone dans les océans du monde. Mais lorsqu'il est utilisé et détruit, il libère des quantités massives de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, contribuant ainsi au changement climatique.
Il est urgent d’améliorer notre capacité à déterminer la réponse des questions à ces mesures.
Utilizando la técnica de simulación informática nos puede servir para comprender y predecir el impacto de los seres humanos y el cambio climático en este vulnérable ecosistema. En primer lugar, los modelos deben desarrollarse con suficiente detalle para representar los procesos estructurales y fisiológicos únicos de los manglares.
La configuration de las hojas de una planta (filotaxie) affecte la capacité de réalisation de la photographie et positionne las hojas pour maximiser la superficie disponible pour intercepter la lumière solaire. En las especies de manglares, la filotaxia es un fenómeno poco explorado y los modelos actuales de manglares no representan adecuadamente la diversidad morfológica de estos árboles.
El Dr. Faustino Chi, chercheur postdoctoral de la Georg-August-Universität Göttingen, y sus colegas reconstruire l'architecture détaillée des arbres du mur rouge pour créer un modèle d'interception de la lumière.
Para obtener datos sobre el mangle rojo, los investigadores viajaron en barco hasta el lado noreste del atolón Turneffe, situado a más de 20 millas de la costa de Belice. Allí tomaron fotografías digitales de alta resolución, realizaron medidas manuales "in situ" y llevaron a cabo una digitalización en 3D de arbolitos del mangle rojo mediante registro electromagnético.
La toma de datos no fue fácil. Chi explica: "Algunas medidas de los arbolitos se realizaron durante la marea baja. Lo que dificulta el uso del equipo de digitalización Fastrak en un ambiente tropical remoto; por ejemplo, las condiciones de viento obligaron a cortar unos arbolitos ya utilizar un armazón cerrado para digitalizar las plantas, ya que éstas deben estar fijas para poder digitalizarlas. Se utilizó un generador de electricidad portátil compacto para que funcionara el equipo de campo. Y por supuesto, hay que tener una mano firme durante las horas del proceso de digitalización, momento en que los moustiques y otros insectos salen a buscarte. También era muy important llevar contenedores resistentes al agua o impermeables para mantener el equipo seco durante el transporte y de la alta humedad y las lluvias repentinas mientras se estaba in el campo”.
Les arbres numérisés et les méthodes manuelles sont utilisées pour reconstruire l'architecture des arbres. Ensuite, créez un algorithme de filotaxie (distribution des heures dans un endroit) à partir des photos et des annotations de champ. Cela a permis aux auteurs de reconstruire numériquement les arbres avec des feuilles en 3D en utilisant la plateforme GroIMP.
Pour simular l'interception de la lumière par partie de las hojas individuales, los autores emplearon el modelo "stochastic raytracing-based radiation" incorporado en GroIMP.
Los resultados preliminares permitieron a los autores evaluar y visualizar la proporción de luz absorbida de las hojas individuales a lo largo de la copa de los arbolitos. Y aussi el efecto de cambiar el ángulo de la hoja para observer la radiación absorbida relativa a nivel de todo la copa del arbolito. La medición de la luz absorbida es necesaria para futuros cálculos de las contribuciones fotosintéticas de las hojas individuales.
"Con el modelo de arbolito en 3D, la simulation de otros procesos, como los flujos en el xilema y el floema y el comportamiento mecánico estructural, podría basarse en dicho modelo de mangle", dice el Dr. Chi.
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Faustino Chi, Katarína Streit, Aleksi Tavkhelidze, Winfried Kurth, Reconstruction de la phyllotaxie à l'exemple de la mangrove rouge numérisée (Rhizophora mangle) et application à la simulation d'interception lumineuse, in silico Plants, 2022 ;, diac002, https://doi.org/10.1093/insilicoplants/diac002
traduction espagnole par Dr Faustino Chi.
