Investigadores galegos desenvolven un modelo matemático e un software que predín a expansión da avespa velutina
As ferramentas propostas permiten analizar distintas estratexias de control desta especie invasora
Francisco Javier Fernández, Fernando Adrián Fernández, Juan Nieto e Iván Area
Un equipo de investigadores das universidades de Vigo e de Santiago de Compostela desenvolveron un modelo matemático e un software que predín a expansión da avespa velutina e que permiten analizar distintas estratexias de control desta especie invasora.
Os resultados do seu traballo acaban de ser publicados na revista internacional Nonlinear Analysis: Real World Applications nun artigo titulado Application of Stieltjes parabolic partial differential equations to the population dynamics of vespa velutina. Está asinado polos profesores Iván Area, membro do Instituto de Física e Ciencias Aeroespaciais e da Escola de Enxeñaría Aeronáutica e do Espazo da Universidade de Vigo; e por Francisco J. Fernández, Juan J. Nieto e Adrián F. Tojo, do Centro de Investigación e Tecnoloxía Matemática de Galicia e da Universidade de Santiago de Compostela.
No traballo preséntase un modelo matemático baseado en ecuacións diferenciais de Stieltjes para analizar a propagación da avespa velutina. “Utilizando ferramentas matemáticas de recente desenvolvemento teórico, empregamos datos sobre a localización de niños para predicir a localización de futuros niños, comparando o modelo matemático con datos reais”, explican os autores do estudo. Deste xeito, detallan, “é posible analizar distintas estratexias de control que poidan permitir frear a expansión desta especie, con grandes consecuencias tanto ecolóxicas como a nivel económico”.
Atendendo o ciclo vital desta especie
Desde o punto de vista biolóxico, comentan os investigadores, esta especie ten un ciclo vital no que se distinguen distintos momentos: en febreiro-marzo as raíñas fundadoras emerxen do estado de hibernación e en abril-maio comezan a construción dun novo niño, realizando a primeira posta de ovos. Despois de que as avespas obreiras eclosionan, continúan construíndo o niño e alimentan o resto do niño. “Arredor de setembro nacen os machos e as novas raíñas, que son fecundadas e se converten nas futuras raíñas fundadoras, que abandonan o niño a principios do outono. Cando chega o inverno, as raíñas fundadoras buscan un refuxio para hibernar, repetindo o ciclo mencionado”, sinalan.
Deste xeito, ao tratarse dunha especie cun ciclo vital con diferentes estados (que inclúe momentos de hibernación e nos que se poden observar distintos ‘saltos’), formulouse no estudo realizado un problema parabólico con derivadas de Stieltjes, “que xustamente permite analizar desde o punto de vista matemático este tipo de situacións”. O equipo investigador explica que “a complexidade dos desenvolvementos teóricos e a maior dificultade das simulacións numéricas foron posibles grazas a traballos previos en modelización de epidemias, como o ébola, o zika ou máis recentemente a pandemia da covid-19”.
Igualmente, a idea proposta neste traballo de combinar datos do mundo real cun modelo matemático en tempo real para crear un xemelgo dixital xa foi aplicada previamente polos autores deste traballo durante a pandemia da covid-19, onde, ademais de predicir a pandemia, tamén estimaban o número de camas de UCI necesarias. Segundo explica o equipo investigador da UVigo e USC, “a vantaxe de contar cun modelo que se poida simular e actualizar en tempo real, como un verdadeiro xemelgo dixital, para mellorar o propio modelo de expansión, é fundamental á hora de realizar simulacións para analizar onde, cando e como mellor aplicar diferentes estratexias de control para minimizar a propagación desta especie invasora”.
