Sabana de pasto y arbustos en la Pradera Experimental Jornada.

Investigadores mejoran la ciencia de predecir catástrofes

Científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) en Nuevo México y colaboradores se han unido para mejorar la ciencia de predecir catástrofes de fuegos forestales a desertificación y calentamiento global.

Al combinar sus investigaciones, los científicos han construido un sistema teórico matemático apoyado por datos. Este es el primer paso para desarrollar herramientas – incluyendo modelos de computadora – y diseñando los experimentos necesarios para pronosticar y evitar catástrofes que pueden comenzar con un solo árbol o arbusto, persona o evento.

Una publicación sobre esta investigación se encuentra en "Proceedings of the National Academy of Sciences" (Actas de la Academia Nacional de Ciencias).

Científicos del ARS Debra Peters, Brandon Bestelmeyer y Kris Havstad colaboraron en la investigación con Roger Pielke, Sr., un científico atmosférico de la Universidad Estatal de Colorado; Craig Allan, un ecólogo de fuego con la Encuesta Geológica de EE.UU.; y Stuart Munson-McGee, un ingeniero químico de la Universidad Estatal de Nuevo México.

Peters, una ecóloga en la Pradera Jornada Experimental mantenida por ARS en Las Cruces, Nuevo México, comenzóó la investigación preguntando sobre las dinámicas similares entre desertificación y fuegos salvajes. Ella y Bestelmeyer, también un ecólogo, Havstad, líder de investigación -- ambos en la Jornada -- ahora teorizan que hay elementos comunes entre catástrofes que envuelven eventos propagantes, tales como epidemias de enfermedad. Tales eventos ocurren en cuatro etapas, con umbrales entre cada una. En cada etapa, el paso de eventos así como los procesos o fuerzas dominantes cambian. Cuando eventos cruzan el umbral después de la tercera etapa, ellos pueden ser irreversibles.

Por ejemplo, en la primera etapa de desertificación, un arbusto invade un sembrado de césped, creando espacios pelados porque absorbe el agua del césped. El arbusto después deja caer semillas, cruzando un umbral a la segunda etapa.

Mientras el sobre pastamiento por el ganado puede empujar el terreno a través del umbral de la segunda a la tercera etapa, fuerzas más grandes – a menudo el clima, tales como viento y sequía – han sido las fuerzas dominantes después de la tercera etapa.

Este sistema ayuda a los investigadores y desarrolladores de políticas a evitar sorpresas porque toman en cuenta diferentes procesos dominantes y dinámicas entre etapas.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.