MC02: Formación de patrones de vegetación en climas semiáridos y áridos

Profesor Encargado: Marcel G Clerc. 

Estudiante postgrado encargado: Eduardo Droguett 

Requisito: Mecánica Clásica. 

Vacante: 1 estudiante. 

Uno de los fenómenos intrigantes de auto organización es la formación de patrones de plantas en ecosistemas áridos o semiáridos [1-10]. Dependiendo sobre la escasez de agua y nutrientes, y la topografía, la biomasa se puede organizar en hexágonos desordenados, laberintos, mosaicos de parches o huecos vegetativos, y rayas (ver figuras). El objetivo de la practica de verano será realizar estudio teórico y numérico del origen y caracterización de la formación de patrones de vegetación. 

[1] C. A. Klausmeier. Regular and irregular patterns in semiarid vegetation. Science, 284, 1826 (1999). 

[2] R. HilleRisLambers, M. Rietkerk, F. van den Bosch, H.H. Prins, and H. de Kroon. Vegetation pattern formation in semi-arid grazing systems. Ecology, 82, 50 (2001). 

[3] J. von Hardenberg, E. Meron, M. Shachak, and Y. Zarmi. Diversity of Vegetation Patterns and Desertification. Phys. Rev. Lett. 87, 198101 (2001). 

[4] O. Lejeune, M. Tlidi, and P. Couteron. Localized vegetation patches: a self-organized response to resource scarcity. Physical Review E 66, 010901 (2002). 

[5] I. Bordeu, M.G. Clerc, P. Couteron, R. Lefever, and M. Tlidi. "Self-Replication of Localized Vegetation Patches in Scarce Environments. Sci. Rep. 6, 33703 (2016). 

[6] M. Tlidi, E. Berrios-Caro b, D. Pinto-Ramo, A.G. Vladimirov, and M.G. Clerc, Interaction between vegetation patches and gaps: A self-organized response to water scarcity, Physica D 414, 132708 (2020). 

[7] M. Messaoudi, M.G. Clerc, E. Berrios-Caro, D. Pinto-Ramos, M. Khaffou. Makhoute, and M. Tlidi, Patchy landscapes in arid environments: Nonlinear analysis of the interaction-redistribution model, Chaos 30, 093136 (2020). 

[8] D. Pinto-Ramos, S. Echeverria-Alar, M.G. Clerc, and M. Tlidi, Vegetation covers phase separation in inhomogeneous environments, Chaos, Solitons and Fractals 163, 112518 (2022). 

[9] D. Pinto-Ramos, M. G. Clerc, and M. Tlidi, Topological defects law for migrating banded vegetation patterns in arid climates, Sci. Adv., 9, eadf6620 (2023). 

[10] B. Hidalgo-Ogalde, D. Pinto-Ramos, M.G. Clerc and M. Tlidi, Nonreciprocal feedback induces migrating oblique and horizontal banded vegetation patterns in hyperarid landscapes, Sci. Rep. 14, 14635 (2024).