No limiar tênue entre teoria e realidade, sazonalidade e caos em sistemas planctônicos

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dc.contributor.advisor1Marco Júnior, Paulo De
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2767494720646648
dc.contributor.referee1Marco Júnior, Paulo De
dc.contributor.referee2Diniz Filho, José Alexandre Felizola
dc.contributor.referee3Silva, Daniel Brito Candido da
dc.creatorFerreira, Heury Sousa
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5880298381259763
dc.date.accessioned2023-12-06T14:33:51Z
dc.date.available2023-12-06T14:33:51Z
dc.date.issued2009-02-26
dc.description.abstractThe Chaos Theory is an alternative tool to stochastic dynamic modeling when target biological systems show irregular and no predictive behavior. The plankton is a model group of organisms to theoretical and experimental investigations in chaotic dynamics due to its intrinsic biological characteristics as small size, high reproductive rate and short life cycle, with the additional advantage of its public interest related to practical problems. In this work we investigated the dynamical aspects of a NutrientPhytoplankton-Zooplankton seasonal forced model, created by means of the addition of the Zooplankton level on a Nutrient-Phytoplankton seasonal forced model that show chaotic behavior, proposed by Huppert et al. (2005). An important outcome of the Huppert’s model is that the intensity of the seasonal forcing is the control parameter of the system. We investigated the zooplankton effect on the stability of the model, and the chaos control by means of pulses in the intensity of the seasonal forcing. Our results show that strong and weak seasonal forcing implicates in cyclical fluctuations of phytoplankton populations, and those cycles had higher amplitude in strong seasonal forcing. Between those two extremes, there is chaos. The zooplankton mortality is a fundamental component of the behavior of the model. In fact, despite of seasonal forcing values that can promote chaotic behavior, the model can show cyclic behavior to some values of mortality rates. This suggests that absence of top-down control in the models built to understand phytoplanktonic dynamics (blooms are only a consequence of this), result in an over-simplification and lack of conceptual comprehension of the system. Our results show that periodic pulses can be able to control the chaos on moderate seasonal forcing, and to promote chaos to weak and strong seasonal effects. The pulses are theoretical indicatives of how climatic changes influences a seasonal variable can to affect the dynamics aspects of planktonic systems.eng
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dc.description.resumoA teoria do caos fornece uma abordagem alternativa à dinâmica estocástica quando se trata da modelagem de sistemas de comportamento irregular e imprevisível, já que consiste fundamentalmente no estudo de comportamento imprevisível gerado por equações determinísticas. O plâncton constitui um grupo de organismos modelo para investigações teóricas e experimentais em dinâmica caótica, por fatores como pequeno tamanho, alta taxa reprodutiva e curto ciclo de vida, além de afetar questões de interesse público. O presente trabalho consiste na investigação dos aspectos dinâmicos de um modelo Nutrientes-Fitoplâncton-Zooplâncton construído a partir da adição de um nível trófico a um sistema de equações Nutrientes-Fitoplâncton, proposto por Huppert et al. (2005), que apresenta comportamento caótico, tendo por parâmetro controle a intensidade de sazonalidade. Investigamos o efeito do zooplâncton sobre a estabilidade do sistema, bem como a possibilidade de controle do caos através de pulsos específicos na intensidade da sazonalidade. Nossos resultados indicam que tanto sazonalidade marcante quanto fraca sazonalidade tendem a favorecer flutuações cíclicas de populações fitoplanctônicas, sendo a amplitude dos ciclos maior para sistemas planctônicos que sofrem a ação de forte sazonalidade. Entre estes dois extremos, fraca e forte sazonalidade, existe comportamento caótico. A mortalidade do zooplâncton desempenha papel fundamental na dinâmica do modelo, sendo que, para intensidades de sazonalidade que favorecem caos, comportamento caótico pode ser suprimido para valores específicos de mortalidade do zooplâncton. Isto sugere que ignorar efeitos de controle top-down na construção de modelos teóricos que visam entender ou elucidar mecanismos que influem sobre dinâmica fitoplanctônica (da qual blooms algais são apenas uma conseqüência), pode implicar em simplificações demasiadas e perda considerável de compreensão conceitual. Pulsos periódicos na sazonalidade podem controlar caos para regiões de sazonalidade moderada, e promover caos para regiões de fraca e forte sazonalidade. Tais pulsos são indicativos teóricos de como possíveis mudanças climáticas, atuando sobre uma variável sazonal, poderiam afetar a dinâmica de sistemas planctônicos.
dc.identifier.citationFERREIRA, Heury Sousa. No limiar tênue entre teoria e realidade, sazonalidade e caos em sistemas planctônicos. 2009. 52 f. Dissertação (Mestrado em Ecologia e Evolução) - Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2009.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13166
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Biológicas - ICB (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ecologia e Evolução (ICB)
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectCaospor
dc.subjectEcologiapor
dc.subjectPlânctonpor
dc.subjectDinâmica não linearpor
dc.subjectChaoseng
dc.subjectEcologyeng
dc.subjectPlanctoneng
dc.subjectNon linear dynamiceng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
dc.titleNo limiar tênue entre teoria e realidade, sazonalidade e caos em sistemas planctônicos
dc.title.alternativeOn the thin threshold between theory and reality, seasonality and chaos in planktonic systemseng
dc.typeDissertação

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