Plant clonal morphologies and spatial patterns as self-organized responses to resource-limited environments

Proponemos aquí interpretar y modelar morfologías vegetales peculiares (cojines y matas) observadas en el Altiplano Andino como estructuras localizadas. Se plantea la hipótesis de que tales estructuras que dan como resultado un aspecto irregular y aperiódico de la cubierta vegetal se autoorganizan gracias a la interacción entre los procesos de facilitación y competencia que ocurren a la escala de los componentes básicos de la planta, biológicamente denominados "ramets". (Los ramets son a menudo de origen clonal.) Para verificar esta interpretación, aplicamos un modelo simple y bastante genérico (una ecuación integro-diferencial) que enfatiza a través de los granos de Gauss retroalimentaciones facilitadoras y competitivas no locales de la densidad de la biomasa de la vegetación en su propia dinámica. Mostramos que bajo suposiciones realistas y valores de parámetros relacionados con la escala de ramet, el modelo puede reproducir algunas características macroscópicas de los sistemas de parches observados y predecir valores para la distancia entre parches que coinciden con las distancias encontradas en el área de referencia (Parque Nacional Sajama en Bolivia). La predicción del modelo puede confrontarse en el futuro con datos sobre patrones de vegetación a lo largo de gradientes ambientales para anticipar el posible efecto del cambio global en aquellos sistemas de vegetación que experimentan condiciones ambientales restrictivas.