Modelización ambiental

La modelización ambiental consiste en la creación y el uso de modelos matemáticos del medio ambiente. Puede utilizarse exclusivamente con fines de investigación y para mejorar la comprensión de los sistemas ambientales, o para proporcionar un análisis interdisciplinario que sirva de base para la toma de decisiones y la formulación de políticas . ^{[ 1 ]}

La modelización ambiental se aplica para abordar problemas medioambientales. Basándose en el enfoque de sistemas, mediante el uso de hardware y software informático, busca representar desarrollos del mundo real, principalmente relacionados con la biogeoquímica, la ecología y la hidrología.

La variedad de problemas para los que se aplica la modelización es tan diversa como la de los problemas ambientales. Existen modelos para la calidad del aire, el agua y el suelo. Estos abarcan la biogeoquímica de la atmósfera, lagos, ríos, pantanos, sistemas marinos, acuíferos, etc. Los ecosistemas también constituyen un tema de estudio, ya que abordan el destino y la interacción de las especies en los compartimentos acuáticos, terrestres y aéreos como respuesta a los cambios en las condiciones en las que viven.

El objetivo de la modelización computacional es diverso. Puede utilizarse para pronosticar el desarrollo futuro, basándose en observaciones presentes y pasadas. La modelización de escenarios examina la reacción de un sistema ante intervenciones, principalmente causadas por la actividad humana. De forma menos ambiciosa, un modelo puede simplemente buscar una mayor comprensión de un segmento del entorno.

Los modelos ambientales representan los procesos que ocurren en el mundo real en el espacio y el tiempo. Adoptan técnicas de simulación que se aplican principalmente en la física matemática. Estas técnicas se han aplicado y desarrollado en las ciencias naturales para una gran variedad de problemas. Por lo tanto, incluyen metodologías de diversos campos, principalmente de la biogeoquímica, la ecología y la hidrología. En la modelización ambiental, estos métodos se aplican a problemas ambientales.

Los modelos dinámicos basados ​​en sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias se utilizan principalmente para describir los procesos que modifican el entorno a lo largo del tiempo. Las ecuaciones diferenciales parciales se emplean para analizar la evolución espacial. En términos matemáticos, esto se relaciona con la modelización numérica. La modelización numérica consiste en utilizar métodos computacionales para encontrar soluciones a ecuaciones diferenciales.

Con el avance de los sistemas de información geográfica (SIG), las interacciones espaciales se gestionan mediante modelos de datos. Estos modelos se clasifican como basados ​​en datos, a diferencia del enfoque basado en procesos descrito anteriormente. Los objetos reales pueden vincularse a elementos puntuales, lineales y de área, que representan, por ejemplo: edificios, carreteras, costas, vías férreas y redes de monitoreo. Los SIG se utilizan para proporcionar las variables de entrada necesarias para los modelos de simulación, así como para realizar tareas de posprocesamiento, como la visualización y el análisis de los datos de salida.

Las operaciones del modelo y el SIG pueden estar separadas, con intercambio de datos mediante transferencia de archivos (acoplamiento flexible), o bien acopladas mediante un enlace de software que facilite dicho intercambio. La integración directa de simulaciones numéricas en el modelo SIG (acoplamiento estricto) suele requerir una implementación adicional.

• Modelado de nichos ambientales
• Informática ambiental
• Modelo de ecosistema