Modelagem de Sistemas Ambientais Usando o Software Stella

Resumo

O uso de modelagem matemática para simulação de sistemas ambientais proporciona um tratamento realístico das interações ocorridas nesses conjuntos. Porém, para obter resultados que representem de forma satisfatória tais modelos, faz-se necessário o uso de ferramentas matemáticas mais robustas, como as equações diferenciais ordinárias que podem ser implementadas em softwares específicos para esse tipo de estudo, tendo em vista que nem sempre a solução analítica é possível para a resolução de certos problemas. O software de modelagem Stella possibilita a realização dessas implementações para simular cenários futuros e pareceres do ponto de vista de previsibilidade. Nosso objetivo é mostrar o uso do software Stella para a realização de simulações usando equações diferenciais para representar modelos populacionais e assim interpretar os resultados obtidos através de saídas gráficas e em tabelas. A primeira etapa do projeto consiste no estudo de equações diferenciais exponenciais, através de suas respectivas soluções analíticas e em seguida, as mesmas são implementadas no software Stella e comparadas. Essas equações servirão para a criação de modelos ambientais práticos. A partir dos objetivos e do planejamento traçado, acredita-se que a Equação Diferencial Exponencial foi implementada com sucesso no software Stella 8 e pode ser usada na simulação de crescimento e decrescimento populacional com dados iniciais fictícios e reais como, por exemplo, a estimativa da população para a cidade de Manaus para o ano de 2020, bem como a plotagem e análise gráfica. Outro exemplo de dinâmica populacional que também pode ser implementada no Stella é o modelo Presa-Predador de lotka-volterra. O modelo de produtividade dos ecossistemas, Ciclo do Carbono, o tempo de residência da Biomassa de folhas, galhos e raízes em florestas e campos, e Sistemas Climáticos e Hidrológicos também podem ser simulados em trabalhos futuros através do Stella.