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Extinções desencadeadas por pontos críticos em redes ecológicas complexas

Processo: 17/05521-0
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 02 de fevereiro de 2018
Vigência (Término): 01 de outubro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Áreas Clássicas de Fenomenologia e suas Aplicações
Pesquisador responsável:Iberê Luiz Caldas
Beneficiário:Everton Santos Medeiros
Supervisor no Exterior: Ulrike Feudel
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa : Carl von Ossietzky University, Alemanha  
Vinculado à bolsa:13/26598-0 - Caracterização das fronteiras entre periodicidade e caos no espaço de parâmetros, BP.PD
Assunto(s):Sistemas dinâmicos   Redes complexas   Bifurcação

Resumo

A taxa em que ecossistemas terrestres perdem biodiversidade por meio de extinções está aumentando devido à atividade humana. Geralmente o processo de desaparecimento de uma espécie ocorre de forma gradual, e portanto, oferece a possibilidade de reversão dessa tendência. Entretanto, a existência de estados oscilatórios em ecossistemas, principalmente proveniente de forçamentos externos, pode levar a um cenário alternativo. Especificamente, propomos que extinções são originadas em pontos críticos dos parâmetros de atuação de espécies em ecossistemas (tipping points), e a suavidade observada no desaparecimento de uma espécie é devida apenas a dinâmica transiente associada ao respectivo ponto crítico. Com essa interpretação, as intervenções para reverter o processo de extinção devem ser adiantadas, e as técnicas de análise para considerar uma espécie ameaçada de extinção devem ser revistas. Para verificar essa afirmação, durante uma visita acadêmica à Prof. Dr. Ulrike Feudel, investigaremos os transientes que são desencadeados por bifurcações em redes ecológicas. Em nossa abordagem, uma bifurcação destrói a representação dinâmica estável de uma espécie, resultando em transientes que correspondem ao observado desaparecimento gradual da respectiva espécie. Especificamente, vamos induzir bifurcações na dinâmica local de redes complexas (espécies) com o objetivo de explorar o aparecimento, e efeitos globais, da dinâmica transiente associada com a respectiva bifurcação. Adicionalmente, para investigar a estabilidade local dos nós, aplicaremos ferramentas usuais conhecidas por identificarem a aproximação de pontos críticos.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MEDEIROS, EVERTON S.; MEDRANO-T, RENE O.; CALDAS, IBERE L.; FEUDEL, ULRIKE. Boundaries of synchronization in oscillator networks. Physical Review E, v. 98, n. 3 SEP 4 2018. Citações Web of Science: 0.

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