Nonequilibrium Statistical Physics in Ecology: Vegetation Patterns, Animal Mobility and Temporal Fluctuations

• Autores: Ricardo Martínez García
• Directores de la Tesis: Cristóbal López Sánchez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de les Illes Balears ( España ) en 2014
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Emilio Hernández García (presid.), Vicente Mendez López (secret.), Damià Gomila Villalonga (voc.), Federico Bartumeus Ferre (voc.), Els Heinsalu (voc.)
• Materias:
  • Física
  • Ciencias de la vida
    • Biofísica
    • Biología vegetal (botánica)
      • Ecología vegetal
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  RepositoriUIB 
• Resumen
  • español

    Esta tesis doctoral se centra en la aplicación de la física estadística del no equilibrio al estudio de problemas ecológicos de diferente naturaleza. En primer lugar se desarrollan modelos teóricos para explicar la formación de patrones de vegetación en algunas regiones donde el agua es escasa, prestando especial atención al papel que juegan las interacciones entre plantas. En la segunda parte se abordan problemas de búsqueda en los que los individuos son capaces de comunicarse entre sí. El objetivo es comprender el comportamiento de las gacelas que habitan la estepa centroasiática. En un último capitulo se estudia el efecto que tiene un medio externo cuyos características cambian en el tiempo sobre distintas propiedades de los ecosistemas. Situando problemas de tan diversa naturaleza en un marco común se pretende mostrar el poder de la física estadística como herramienta interdisciplinar.

  • English

    This thesis focuses on the application of nonequilibrium statistical physics to different ecological problems. In the first part we study the formation of vegetation patterns in water-limited systems, emphasizing the role of nonlocal interactions among plants. In the second part we develop mathematical models to explain the collective searching behavior in some animal species, where individuals communicate among them. The objective of this chapter is to build the theoretical tools to study foraging behavior in Mongolian gazelles, which is the aim of the next chapter. Finally, the effect of environmental variability on the robustness and evolution of ecosystems is studied. Studying problems of different nature within the common framework provided by statistical physics we aim to show its relevant role as an interdisciplinary tool.