De retroalimentacions dependents d’escala a competició de llarg abast: una breu revisió dels mecanismes de formació de patrons en ecosistemes àrids

• Ricardo Martínez-García ^[2] ; Cristobal López ^[1]
  1. [1] Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos

     Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos

     Palma de Mallorca, España

     
  2. [2] ICTP - South American Institute for Fundamental Research
• Localización: Treballs de la Societat Catalana de Biologia, ISSN 0212-3037, ISSN-e 2013-9802, Nº. 69, 2019, págs. 30-36
• Idioma: catalán
• Títulos paralelos:
  • From scale-dependent feedbacks to long-range competition alone: a short review on pattern-forming mechanisms in arid ecosystems
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • català

    Els patrons de vegetació són abundants en ecosistemes àrids i semiàrids, però la forma en què es formen no queda clara. Una de les teories més esteses sosté l’existència de retroalimentacions dependents d’escala (SDF, en anglès) en les interaccions entre plantes i entre plantes i aigua. Les distàncies curtes estan dominades per interaccions facilitadores, mentre que les interaccions competitives dominen a escales més grans. Aquestes retroalimentacions generen distribucions de l’aigua espacialment inhomogènies que, en última instància, generen l’aparició de patrons de vegetació. Tot i que la presència d’interaccions facilitadores i competitives és clara, sovint són difícils de deslligar en el camp i, per tant, la seva rellevància en la formació de patrons de vegetació encara és discutible. En aquest article revisem els processos biològics que s’han proposat per explicar la formació del patró en els ecosistemes àrids i com s’han implementat en models matemàtics. Es conclou l’article discutint l’existència d’estructures similars en diferents sistemes biològics i físics.

  • English

    Vegetation patterns are abundant in arid and semiarid ecosystems, but how they form remains unclear. One of the most extended theories lies in the existence of scale-dependent feedbacks (SDF) in plant-to-plant and plant-water interactions. Short distances are dominated by facilitative interactions, whereas competitive interactions dominate at larger scales. These feedbacks shape spatially inhomogeneous distributions of water that ultimately drive the emergence of patterns of vegetation. Even though the presence of facilitative and competitive interactions is clear, they are often hard to disentangle in the field, and therefore their relevance in vegetation pattern formation is still disputable. Here, we review the biological processes that have been proposed to explain pattern formation in arid ecosystems and how they have been implemented in mathematical models. We conclude by discussing the existence of similar structures in different biological and physical systems.