O que Dinâmica Não Linear pode nos ensinar sobre Comunidades Planctônicas?

Resumo

Toda a nossa ciência moderna se desenvolveu basicamente sobre um paradigma de mundo que pode ser denominado de paradigma linear de acordo com a definição de paradigma de Thomas Kuhn (1962). Dentro deste paradigma os efeitos são sempre proporcionais às causas, de maneira tal que causas de intensidade pequena geram efeitos finais pequenos. A grande maioria das teorias e modelos construídos em toda a biologia foi estruturada sob esta ótica. A partir do surgimento e crescimento do poder computacional nos últimos 50 anos surgiu um novo paradigma, denominado paradigma não linear ou ciência não linear. Dentro desta nova ótica, efeitos não são proporcionais à intensidade das causas, e prevalece na maioria dos casos uma dinâmica de não equilíbrio regendo os fenômenos. O presente artigo tem por foco questões de dinâmica de comunidades planctônicas que ganharam novas formas de entendimento a partir deste paradigma, sem fazer uso de uma matemática mais densa e elaborada na exposição das questões, buscando torná-las assim mais acessíveis em sua essência. Questões como o paradoxo do plâncton de Hutchinson (1961), que pareciam insolúveis dentro de um paradigma de mundo linear, tornam-se melhor tratáveis a partir de métodos não lineares, que apontam também novas formas de manejar e se entender comunidades planctônicas de elevada riqueza e o fenômeno de blooms algais. Em decorrência das questões referidas, aborda-se no presente artigo três “lições” oriundas deste novo paradigma, possivelmente bastante úteis para o entendimento e manejo de comunidades planctônicas.

Palavras Chave: Caos; Manejo; Comunidades Planctônicas; Não Linearidade; Blooms Algais.

ABSTRACT

What Nonlinear Dynamics can teach us about plankton communities?

All our modern science has developed largely on world paradigm that can be called linear paradigm, according to the definition of Thomas Kuhn (1962). Within this paradigm the effects are always proportional to the causes, in a manner that small intensity causes generate small end effects. The vast majority of theories and models built in biology has been structured under this point of view. From the emergence and growth of computing power in the last fifty years has emerged a new paradigm called nonlinear paradigm or nonlinear science. Within this new perspective, effects are not proportional to the intensity of the causes, and prevails in most cases a non-equilibrium dynamics governing the phenomena. This article focuses on questions about planktonic communities that have gained new ways of understanding from this paradigm, without using a dense and elaborated mathematics for the exposition of the issues, trying to make them more accessible in their essence. Questions such as the plankton paradox of Hutchinson (1961), which seemed insoluble within a linear world paradigm, ones become better treatable from nonlinear methods that also suggest new ways to manage and to understand high species richness planktonic communities and the phenomenon of algal blooms. As a result of the above issues, three experiences arising out this new paradigm will be explored, which can be quite useful for the understanding and management of real planktonic communities.

Key Words: Chaos; Management; Planktonic communities; Non Linearity; Algal Blooms.