Aplicación del cálculo en el medio ambiente

APLICACIÓN DEL CÁLCULO EN EL MEDIO AMBIENTE

Es importante conocer algunos conceptos sobre Ingeniería ambiental ya que de esta forma podremos entrelazar e integrar dos áreas del conocimiento aparentemente alejadas: matemáticas y ecología en una sola disciplina y carrera. Es decir la Ingeniería Ambiental.

La primera palabra Ingeniería es que es el conjunto de conocimientos y técnicas científicas aplicadas a la creación, perfeccionamiento e implementación de estructuras para la resolución de problemas que afectan la actividad cotidiana de la sociedad. La segunda Ambiental procede del latín ambĭens (“que rodea”). El concepto puede utilizarse para nombrar al aire o la atmósfera.

El especialista en esta materia debe anticipar e interpretar los impactos de la actividad humana en el medio ambiente y evaluar los daños a los suelos, el aire y la atmósfera. Puede realizar estudios de impacto ambiental. Su función es evitar que ocurran daños y, en caso que éstos ya hubieran acontecido, analizar las formas de revertirlos. Para poder conseguir sus objetivos, se hace necesario que cualquier ingeniero ambiental esté capacitado para realizar por sí mismo el diseño de plantas destinadas al tratamiento del agua, estudios sobre el impacto ambiental, soluciones medioambientales, planificación del uso sostenible del ambiente en un lugar concreto o propuestas de políticas medioambientales, por lo que la aplicación del cálculo es imprescindible. El cálculo diferencial cumple un papel fundamental en esa búsqueda de soluciones a los fenómenos de la naturaleza que nos afectan pues un ingeniero ambiental debe tener la capacidad para identificar, comprender y proponer alternativas de solución a dificultades medioambientales, empleando conocimientos científicos y tecnológicos, buscando el desarrollo sostenible en beneficio del hombre, la sociedad y la naturaleza; asimismo el profesional en esta área debe conocer y aplicar conceptos numéricos para la realización de proyectos ambientales, debe interpretar los fenómenos de la naturaleza por medio de expresiones o modelos matemáticos, físicos y/o químicos relacionados con el ámbito ambiental.

Por ejemplo: el ingeniero ambiental tiene actividades en las que debe evaluar la duración, magnitud y reversibilidad de las alteraciones causadas por la actividad humana en el medio ambiente.

La curva logística propone que bajo ciertas circunstancias razonables muchas magnitudes en sistemas ecológicos y sociales evolucionan con el tiempo.

Donde K se le llama la capacidad del sistema, y r se llama tasa natural de incremento. (Una magnitud que crece de acuerdo con esa expresión se dice que presenta crecimiento logístico).

Se aplica a construir modelos de la dinámica de poblaciones, los cuales deben ser evaluados y refinados a través de la observación en el terreno y el trabajo por ejemplo, en el modelo clásico de crecimiento de una población en condiciones naturales, el del crecimiento logístico o curva logística que corresponde al crecimiento exponencial denso-dependiente: dN / dt = rN(K − N / K)

Tenemos los siguientes ejemplos:

o Ecuaciones diferenciales ordinarias (Tiempo continuo. Sin derivativas espaciales).

o Ecuaciones diferenciales parciales (Tiempo continuo con derivativas espaciales). Modelos de dispersión, y redistribución de poblaciones, modelos espacialmente explícitos de reacción-difusión.

Para finalizar el Cálculo Diferencial es necesario para el estudio de la Ingeniería Ambiental, y por ende, para la consecución de un ambiente más sano y sostenible pues su importancia radica en la estadística de especies aunque no parezca, ya que muchas de las aplicaciones se desarrollan aplicando ya sean series o sucesiones. Las matemáticas también pueden ser "verdes" y, desde luego, muy prácticas ya que pueden predecir cambios en la naturaleza para actuar sobre ellos, aumentan el conocimiento sobre los seres vivos y sus relaciones, desarrollan sistemas para combatir la contaminación y la extinción de especies para prevenir y afrontar terremotos, para mejorar los sistemas de energía solar o para luchar contra los incendios. En la actualidad, varios modelos matemáticos y estudios estadísticos pueden predecir, y en ocasiones controlar, los posibles cambios que se dan en la naturaleza, claro no son la solución definitiva, pero pueden ser un buen complemento para conocer los procesos medioambientales e intervenir en ellos si fuera necesario.

Biografía: Laura Pamela Maza Chavez. (2015). Aplicacion Del Calculo En El Medio Ambiente. 2 de mayo de 2016, de Monografias plus Sitio web: https://www.monografias.com/docs/Aplicacion-Del-Calculo-En-El-Medio-Ambiente-

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