Implementación de un modelo dinámico para evaluar la calidad de agua de la laguna Alalay en Cochabamba Bolivia

Abstract

Durant les darreres dècades la implementació de sistemes dinàmics amb base en estudis d’ecosistemes aquàtics i la seva relació amb l’entorn ha estat generant investigacions i aplicacions en l’àmbit de la modelització, tenint com a potencial els models verbals complementaris a sistemes més abstractes. L’estudi aquí presentat construït un model d’avaluació de qualitat de l’aigua de la llacuna Alalay, Cochabamba, Bolívia mitjançant sistemes dinàmics desenvolupant un anàlisi dels components físics, químics i biològics. La laguna Alalay és el cos d’aigua lèntic dolç més gran de l’ecorregió, conegut com Valle Seco Interandino Sudamericano. A nivell paisatgístic és un dels ecosistemes urbans més importants a causa de la seva extensió i biodiversitat. Entre els anys 1979 a 2020 es van realitzar nombrosos estudis científics amb el fi d’entendre la limnologia de la llacuna. El present estudi incorpora el model plantat el 1999, per a l’anàlisi de la complexitat en ecosistemes aquàtics poc profunds i els múltiples estats alternatius que poden ocórrer degut a les condicions en les que es troben. Amb la informació recopilada de dades històriques col·lectives in-situ se agruparon quatre variables o subsistemes que van ser utilitzats per al disseny d’un diagrama causal mitjançant el com va ser possible plantar ecuacions que les relacionaran entre sí, per després programar una sèrie de variacions dins d’un model dinàmic al programa NetLogo.

Durante las últimas décadas la implementación de sistemas dinámicos con base en estudios de ecosistemas acuáticos y su relación con el entorno ha estado generando investigaciones y aplicaciones en el ámbito de la modelización, teniendo como potencial el complementar modelos verbales a sistemas complejos más abstractos. El estudio aquí presentado construye un modelo de evaluación de calidad del agua de la laguna Alalay, Cochabamba, Bolivia mediante sistemas dinámicos desarrollando un análisis de los componentes físico, químico y biológico. La laguna Alalay es el cuerpo de agua léntico dulce más grande de la ecorregión, conocida como Valle Seco Interandino Sudamericano. A nivel paisajístico es uno de los ecosistemas urbanos más importantes debido a su extensión y biodiversidad. Entre los años 1979 a 2020 se realizaron numerosos estudios científicos con el fin de entender la limnología de la laguna. El presente estudio incorpora el modelo planteado en 1999, para el análisis de la complejidad en ecosistemas acuáticos poco profundos y los múltiples estados alternativos que pueden ocurrir debido a las condiciones en las que se encuentre. Con la información recopilada de datos históricos colectados in-situ se agruparon cuatro variables o subsistemas que fueron utilizadas para el diseño de un diagrama causal mediante el cual fue posible plantear ecuaciones que las relacionaran entre sí, para luego programar una serie de variaciones dentro de un modelo dinámico en el programa NetLogo.

During the last decades, the implementation of dynamic systems based on investigations of aquatic ecosystems and their relationship with their surroundings has generated studies and applications related to statistical modeling. The intention is to complement verbal models into abstract and complex systems. The study presented here builds a model for water quality evaluation in Alalay pond, Cochabamba, Bolivia, by means dynamic systems, developing analyses of the physical, chemical and biological components. Alalay pond is the largest freshwater lentic waterbody in the ecoregion known as South American Interandean Dry Valley. At the landscape level, the pond is one of the most important urban ecosystems due to its extension and biodiversity. Between years 1979-2020, several scientific studies were carried on the pond with the aim to understand the limnology of the pond. The present study includes a model proposed in 1999 for the analysis of the complexity in shallow aquatic ecosystems and the multiple alternative states that can arise due to the conditions affecting the ecosystem. Working with historical data comprising field measurements, four variables or subsystems were grouped to be used in the design of a causal diagram through which relational information could be derived. Afterwards, a series of variations within the dynamic model were programmed in NetLogo.