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Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas

Las matemáticas para el cambio climático, captura de carbono y protección de especies

Los bosques son esenciales para la captura de carbono, fundamental para la mitigación del cambio climático.

Los bosques son esenciales para la captura de carbono, fundamental para la mitigación del cambio climático.

Prof. Andrés Weintraub.

Prof. Andrés Weintraub.

A través de la optimización matemática, el Prof. Andrés Weintraub, académico del Departamento de Ingeniería Industrial de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la U. de Chile e investigador del Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería, con un grupo de investigadores, está trabajando en cómo manejar los bosques para mitigar el daño de los incendios forestales.

El Gobierno se propuso una ambiciosa meta: lograr ser carbono neutral en 2050. A unos meses de la COP25, el compromiso es parte del eje principal del anteproyecto de la ley marco de cambio climático trabajada por el Ministerio de Medio Ambiente, la cual dejaría a Chile en la reducida lista de economías en vías de desarrollo con fecha de plazo.

La incorporación de energías renovables a la matriz energética y tecnologías como los automóviles eléctricos, buscan reducir las emisiones de C02. En este sentido, los bosques son esenciales para la captura de carbono, siendo la pérdida de forestación en el Amazonas y otros países un problema para alcanzar esta meta. A lo que se suma el cambio climático, fenómeno que afecta el crecimiento de árboles y pone en peligro a especies animales y vegetales, al respecto, ¿qué puede hacer la optimización matemática en la comprensión y control de estas situaciones?, Una pregunta que incentivó el trabajo de Andrés Weintraub y Eduardo Álvarez, investigadores del Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería, ISCI, junto a un equipo proveniente de Canadá, Estados Unidos y España.

Usando modelos de optimización, inteligencia artificial, así como, machine y Deep learning para la creación de un simulador estocástico, Andrés Weintraub, está investigando cómo manejar el bosque para mitigar el daño de los incendios forestales, es decir, qué áreas cortar, quitar la maleza y otros desechos combustibles, en combinación con el manejo comercial del uso de madera. En palabras de Andrés Weintraub “estamos trabajando en cómo manejar el bosque cuando hay un incendio para causar el menor daño posible. Ahora, esto lo pueden hacer estas herramientas que han sido súper cuantificables computacionales, con simuladores de incendios usando machine learning, lo que aún en Chile está a nivel de investigación, a diferencia de Cataluña, donde ya se está trabajando con la gente forestal, pero pensamos que de aquí desde próximo año se podría estar implementado en el país.”

El proyecto, que cuenta con la colaboración de investigadores internacionales, también analiza tres problemáticas relacionadas al tema: captura de carbono, protección de especies y cómo afecta el cambio climático el manejo de bosques.

Es sabido que los árboles capturan carbono, una propiedad que podría ser usada en el bosque industrial, “por lo tanto se podrían generar políticas de cosecha o políticas de gestión forestal en las cuales tú consideres la gestión de carbono, como parte de tus criterios de tomas de decisiones, entonces, por ejemplo, las empresas podrían vender la captura de carbono” Eduardo Álvarez.

Lo mismo en el caso de la protección de especies, donde se están diseñando modelos matemáticos que apoyen medidas para la protección de animales y flora amenazada. “En el caso de Cataluña, y en conjunto con diversas instituciones dedicadas a la conservación, hemos diseñado herramientas de decisión basadas en modelos estocásticos para determinar una política de introducción de individuos de una especie de Tritón, endémico de Cataluña, el que está siendo amenazado por una hongo que ha comenzado a proliferar a causa del cambio climático. En este caso particular, es necesario determinar cuántos individuos, dónde y cuándo deben ser liberados, desde el cautiverio, al hábitat natural. Siendo uno de los principales desafíos el determinar el punto del desarrollo en que los tritones son liberados, para así asegurar su supervivencia”, Eduardo Álvarez.

El potencial de estas investigaciones prevé integrar todos los aspectos mencionados, complejizando el estudio, “la idea ahora es plantear una metodología, una integración total y comenzar a tratar de buscar aplicaciones en Chile, a través de las herramientas matemáticas provistas por nosotros” Andrés Weintraub.

Comunicaciones ISCI

Miércoles 29 de enero de 2020

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