Exactas hasta la raíz

Autor: 

Yanel Blanco Miranda
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10 Julio 2016
| |
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Crédito de fotografía: 

Roberto Javier Quintero

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Ubicuas, como el oxígeno, así son las matemáticas: están en todas partes. De compra en el mercado o al cruzar la calle; en un corte quirúrgico,  un parte del tiempo o al empujar el librero para hacer la limpieza semanal. Con ellas calculamos, medimos distancias y fuerzas; modelamos para que el vuelto no flaquee, la lluvia no sorprenda o arribemos retrasados a la cita de turno. Por demás, en abrazo estrecho con la cibernética, perfilan softwares que faciliten el trabajo de profesionales de la ingeniería, la arquitectura o la agronomía.

Sin embargo, aún ante esas claras evidencias, existe un mito, un velo, que con frecuencia oculta cuán necesaria es la matemática para el desarrollo social, incluso en especialidades aparentemente desconectadas o ajenas.


En los estudios de sanidad vegetal, por ejemplo, la estadística y los modelos predictivos posibilitan la mejora de aspectos claves para la agricultura tales como: el momento ideal de la siembra, el riego de los cultivos o la aplicación de fertilizantes para que las plagas no proliferen. De igual forma, conocer el comportamiento de estas y las probabilidades de aparecer, es valioso en la toma de acciones y en la prevención. 

Ileana Miranda manifiesta que, aunque tiene que pasar muchas horas delante de la computadora, prefiere ver cómo su trabajo es aplicado en el campo.

Ileana Miranda Cabrera, investigadora titular del Centro de Sanidad Agropecuaria (CENSA), precisa que “los modelos matemáticos son ecuaciones o sistemas de ecuaciones que se emplean para pronosticar un proceso biológico. En esta institución estamos dedicados, básicamente, a la predicción de la densidad poblacional de plagas que afectan a los cultivos.

“Ácaros, insectos, virus o bacterias, son seguidos de cerca por los biólogos, entomólogos e ingenieros agrónomos que aquí laboran, mediante el uso de estos patrones”.

Las mil y una horas

A diferencia de los demás centros de investigaciones vinculados  a la producción de alimentos, divididos por tipos de cultivos, el CENSA tiene como función principal el diagnóstico de plagas exóticas y de importancia cuarentenaria.

De ahí que su labor abarque las distintas variedades que hay en el país, comestibles o no, aunque ahora estén más enfocados en los granos, por su valor para la alimentación de los cubanos.

 “El mayor quehacer consiste en anticiparse a la llegada de esos ácaros, insectos, virus o bacterias perjudiciales. Además, a través de análisis diagnósticos, comprobar si realmente están en el territorio y qué hacer para enfrentarlos”, aclara Ileana Miranda.

La intensificación del cambio climático ha potenciado el empleo de la matemática en numerosos campos de estudio. La arquitectura, la meteorología o la agricultura se valen de los patrones predictivos para saber cómo actuar ante determinados contextos.

 Es importante, puntualiza Ileana, mantener un profundo y constante trabajo de equipo. Conocer las particularidades de la investigación, qué se quiere lograr con ella y describir el modelo que se va a utilizar, entre otros aspectos.

La doctora Moraima Suris Campos, entomóloga del CENSA, comparte esta opinión. “Es necesario formar alianzas con especialistas de otras ramas como la biología y la ecología, para poder desarrollar una investigación exitosa. Sin embargo, es el análisis matemático de los datos recabados, uno de los detalles más valiosos”.

Del otro lado de la balanza
 

La comodidad de la oficina inquieta a Ileana. Saber si sus cálculos son correctos hace que desande las parcelas, donde los científicos toman muestras y realizan las pruebas pertinentes. Porque según ella, el matemático también va al campo.

“Es primordial familiarizarse con el área de trabajo y ver el diseño en funcionamiento; eso permite que entiendas más el contexto, pues la realidad difiere de la estadística”, apunta la doctora Miranda Cabrera.

Como en cualquier tesis, donde prueba y error andan juntos, diferentes son los modelos usados para la evaluación de los datos, lo cual  facilita distinguir si el tratamiento que va a aplicarse es efectivo.

 

Caracteres del cuerpo de la mosca frutera Anastrepha suspensa.

La matemática es también imprescindible a la hora de identificar a la mosca frutera (ataca a la guayaba, el mango y los cítricos). Para ello se mide el patrón alar: diámetro, ancho de una banda a otra o la presencia de determinados caracteres que es lo que diferencia una especie de otra. Es preciso conocer si se está ante la presencia de una mosca cuarentenaria, nueva (o a cuál de las que existen se asemeja) y desde qué país entró a la Isla.

“Los parámetros que intervienen, ya sea de ecuaciones diferenciales o estadísticos, se calculan experimentalmente. Después deben validarse en el campo o a través de la simulación, en dependencia del proceso a analizar. Hay que ver si realmente predicen el comportamiento”, apunta Ileana Miranda.

“Tal trabajo conlleva una gran actividad por parte de biólogos y agrónomos en el laboratorio. En el caso de las plagas de insectos, los especialistas hacen que estos crezcan en determinadas condiciones de temperatura y humedad y observan cómo se multiplican. El resultado obtenido es el que se introduce al modelo”.

La ingeniera agrónoma Daine Hernández Ochandía, quien lleva seis años en el CENSA, manifiesta que la matemática es una de las ciencias más aplicadas en la sanidad vegetal.

“Actualmente trabajamos la modelación de poblaciones de nemátodos, como indicadores de salud del suelo. En qué punto alcanzan su máxima expresión, cuándo incorporar el control biológico y cuánto, a través del uso de medidas, declina la producción”, señala.

Las comunidades de estos organismos microscópicos son amplias y están distribuidos en suelos naturales y labrados de todas las regiones del mundo. Existen especies de vida libre, componedores de materia y los dañinos, que son los fitoparásitos que causan enfermedades en las plantas de forma directa (nódulos y necrosis en las raíces, deformaciones en tallos y bulbos) e indirecta (interacciones con otros agentes fitopatógenos).

Cualquier cultivo puede sufrir pérdidas como consecuencia del ataque por nemátodos y la magnitud de estas obedece, fundamentalmente, a las densidades de población en suelo o raíces y a las condiciones medioambientales.  

Determinar las particularidades de un organismo, cómo transcurre su desarrollo desde que nace hasta que muere o su ciclo reproductivo, depende, en gran medida, del matemático y del uso que haga de las herramientas a su disposición: desde sencillos análisis de variantes a complejas tablas de vida.

La agricultura en Cuba hoy constituye un asunto de soberanía y seguridad. Bienvenida entonces la matemática, como herramienta concreta en manos de los campesinos en función de mejores rendimientos y mayores cosechas.

El trabajo que se realiza en los laboratorios es imprescindible para el desarrollo de la sanidad vegetal. Catalogar las especies encontradas es una labor de tiempo y exactitud

Pi 3,14
 

A pesar de los años transcurridos y los hilos de plata  en  sus sienes, Moraima Suris Campos muestra la misma pasión por la sanidad vegetal que una recién graduada. Sus ademanes y palabras la delatan cuando explica, cuidadosamente y con palabras claras, el porqué de ese entusiasmo.

 “Hay diferentes vertientes dentro de esta esfera. A mí, por ejemplo, me gusta todo lo relacionado con el muestreo de poblaciones. Mi tesis de doctorado estuvo muy vinculada a ese método”.

— Recopiló información durante tres años, ¿cómo la procesó?

— Cualquiera que trabaje en ciencias tiene que depender de la pericia de un matemático. Ellos son los que analizan los resultados cuantitativos y dan las pautas, sobre qué camino es mejor para continuar la investigación.

“En mi caso se trata de determinar cómo entrar al campo, cuántas parcelas tomar, cuál es el tamaño de la muestra y con qué frecuencia extraerla, aspecto sumamente importante, si tenemos en cuenta que dentro de la sanidad vegetal, es el muestreo el elemento básico para cualquier trabajo. Y aquí los matemáticos desempeñan un papel fundamental, aunque las investigaciones dedicadas a este tipo de actividad son poco realizadas en el país”.  

 — En estos momentos en que tanto se habla de cambio climático, ¿qué lugar ocupa la matemática dentro de las investigaciones que ustedes realizan?

 — La modelación matemática es imprescindible porque es la única herramienta que nos permite predecir lo que pudiera pasar en los distintos escenarios.

 "Por supuesto, aclara la doctora Moraima Suris, obtener los datos biológicos con los que esos profesionales laboran requiere de ensayos y de mucho tiempo para hacer las observaciones."

En la práctica


En los últimos años el Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria ha utilizado modelos matemáticos para la predicción de la presencia de plagas y sus enemigos naturales en el campo.

Asimismo, los ha empleado para saber cuándo liberar los controles biológicos, cómo hacerlo y cuál sería la cantidad de individuos necesaria para combatir los fitoparásitos que afectan las plantaciones.

Uno de los trabajos realizados en ese sentido versó sobre la densidad límite para iniciar una medida de control sobre Polyphagotarsonemus latus, ácaro blanco que afecta el cultivo del pimiento (Capsicum annuum L.).

Reportado en más de cien especies de plantas, las pérdidas ocasionadas por el fitófago resultan elevadas. En Cuba se han registrado mermas de hasta un 80 por ciento de la cosecha; con mayor incidencia en los cultivos protegidos.

Este ácaro se presenta en altas densidades. Se alimenta de las partes en crecimiento de la planta: brotes, yemas terminales y botones florales, lo que provoca deformación, endurecimiento y raquitismo en los órganos vegetativos afectados.

De ahí que los especialistas se dieran a la tarea de determinar, a partir de un modelo matemático, cuál era el comportamiento poblacional del P. latus y poder establecer un punto a partir del cual iniciar las aplicaciones de cualquier tipo de control.

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