Aplicação da técnica simulated annealing na investigação da ciclagem de nitrogênio na inteface água-sedimento

Neste trabalho é apresentado a aplicação de um método de otimização a fim de estimar parâmetros que normalmente estão presentes na modelagem matemática da dinâmica de espécies químicas na interface água-sedimento. O Problema Direto aqui consistiu na simulação das concentrações das espécies orgânicas e inorgânicas (amônia e nitrato) de nitrogênio, num ambiente idealizado, o qual foi fracionado em quatro camadas: uma camada de água (1 metro) e três camadas de sedimento (0-1 cm, 1-2 cm e 2-10 cm). O Problema Direto foi resolvido pelo Método de Runge Kutta, tendo sido gerada uma simulação de 50 dias. Na estimativa dos coeficientes de difusão e porosidade foi aplicado o Método Simulated Annealing (SA). A eficiência da estratégia aqui adotada foi avaliada através do confronto entre dados experimentais sintéticos e as concentrações calçadas pela solução do Problema Direto, adotando-se os parâmetros estimados pela SA. O melhor ajuste entre dados experimentais e valores calculados se deu quando o parâmetro estimado foi a porosidade. Com relação à minimização da função objetivo, a estimativa desse parâmetro também foi a que exigiu menor esforço computacional. Após a introdução de um ruído randômico às concentrações das espécies nitrogenadas, a técnica SA não foi capaz de obter uma estimativa satisfatória para o coeficiente de difusão, com exceção da camada 0-1 cm sedimentar. Para outras camadas, erros da ordem de 10 % foram encontrados (para amônia na coluna dágua, pro exemplo). Os resultados mostraram que a metodologia aqui adotada pode ser bastante promissora enquanto ferramenta de gestão de corpos dágua, especialmente daqueles submetidos a um regime de baixa energia, como lagos e lagoas costeiras.

A Cooperative Management Solution to a Fishery Commons

A common property resource with open access, such as a fishery, will be used to excess when faced with sufficient demand. This will lead to an excessive amount of effort on the part of the fishery, resulting in a depletion of the stock. This paper discusses the development of a property rights regime for the Atlantic calico scallop, Argopecten gibbus, fishery of Florida. The management solution of the Calico Scallop Conservation Association (CSCA) provides an example of the assignment of property rights to a common property resource without resorting to governmental intervention. In this particular fishery, self-regulation limited early harvesting which would be uneconomic; there may be other fisheries in which self-regulation could be economically efficient and biologically appropriate. While this solution may not be applicable to all common property resources, for those cases which may be similar; the example of the CSCA provides valuable information that may be helpful in establishing a more efficient use of the resource. Some types of government facilitation may also be useful.