Nacho Lorenzo García

Daisyworld planeta

Daisyworld

Lenguaje:
Java
Frameworks:
Swing

En el año 1983 Watson y Loblock desarrollaron el proyecto Daisyworld en respuesta a críticas a la hipótesis de Gaia. Mediante este sencillo modelo computacional se consiguió demostrar la influencia de los seres vivos sobre la temperatura del planeta. Debido a la complejidad de los modelos climáticos, el desarrollo de programas computacionales más sencillos inspirados en el Daisyworld ha permitido entender el roll de las distintas variables que afectan al clima.

El modelo Daisyworld plantea la existencia de un planeta similar a la Tierra habitado por dos organismos: margaritas blancas y negras. Para determinar la influencia de las margaritas en la temperatura del planeta, este hipotético mundo por simplicidad, carece de atmósfera u océanos. La radiación solar va aumentando a lo largo de la vida del planeta para simular la influencia del Sol en el planeta Tierra. Al inicio de la evolución, las margaritas negras debido a su bajo coeficiente de reflexión, contribuyen al aumento de la temperatura local, haciendo que las condiciones para la vida sean más favorables. El continuo crecimiento de las margaritas negras hace que la temperatura del planeta aumente siendo más alta que en un mundo deshabitado. Tras el paso del tiempo, el planeta alcanza una temperatura óptima para la vida y los dos organismos compiten por el espacio, hasta que eventualmente la temperatura empieza a ser más alta y las zonas habitadas por las margaritas blancas se ven favorecidas al ser capaces de enfriar el planeta gracias a su elevado coeficiente de reflexión. Finalmente, la radiación solar es tan elevada que el planeta está demasiado caliente para que pueda existir la vida y todos los seres vivos perecen. Este experimento demuestra que los seres vivos son capaces de mantener una temperatura uniforme en un rango adecuado para la vida, a pesar del constante aumento de la radiación.

Ficha técnica

Este programa Java diseñado según el patrón de arquitectura MVC utiliza la librería gráfica Swing para generar la interfaz de usuario. A lo largo de la evolución del planeta se muestra su superficie mediante una cuadrícula con sectores, en la que se representan las plantas como pequeños cuadrados blancos y negros, según su color. Al mismo tiempo, se representa en otro componente, un mapa de la temperatura promedio de cada uno de los sectores.

En cada paso de la evolución se evalúa el número de plantas que continúan vivas. Para calcularlo, se tiene en cuenta tanto la temperatura del sector en el que se encuentre cada planta, como la densidad de población en las proximidades, que determina el ritmo de crecimiento. También se calcula si las plantas tienen descendía en función de la edad de las mismas. Para simular las posibles mutaciones se introduce una pequeña probabilidad de que los descendientes de una planta puedan tener un color diferente al de su progenitor. El índice de reflexión solar característico de cada especie se introduce como una constante diferente en cada caso, que hace que la temperatura localmente aumente o disminuya según el pigmento de las hojas de las plantas, negro o blanco, respectivamente. El tiempo que durará la simulación lo introduce el usuario en la interfaz gráfica y al final del mismo, se representa la evolución de la temperatura del planeta en función del tiempo.

Esta imagen representa el aspecto del planeta al inicio de la evolución, una vez que la temperatura es lo suficientemente alta para que exista la vida. La simulación refleja que en la Tierra primigenia, las margaritas negras son la especie dominante.

daisy_world

Conforme avanza el tiempo, la temperatura va aumentando y permite la coexistencia de plantas blancas y negras.

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Por último, en la etapa final de la evolución, la superficie del planeta está principalmente ocupada por plantas blancas, ya que la temperatura del planeta es muy elevada y las zonas ocupadas por plantas negras tienen una esperanza de vida mucho más corta.

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