Empezamos el año participando en la IX edición del Carnaval de Biología organizado por La Ciencia de la Vida. Corrientemente las personas que se dedican a la docencia tienen que oir la pregunta ¿pero esto para qué vale?. Esas preguntas normalmente se refieren a las matemáticas o la física. En esta nueva entrada en nuestro blog vamos a presentar brevemente una posible aplicación de las matemáticas, en este caso a la biología. Ni es la aplicación más útil ni la más interesante, pero es sencilla.

Vamos a empezar con unos hechos básicos sobre el problema. El virus de la lengua azul es un virus que afecta al ganado. Lo transmite un mosquito que viene de África transportado por el viento porque el mosquito apenas vuela. El mosquito no aguanta nada bien el frío, y si las temperaturas son bastante bajas, muere. El problema que consideramos es estudiar tanto el transporte de los mosquitos por el viento como la supervivencia del mosquito una vez en España. Como colofón querremos saber cómo afectará el cambio climático tanto a los mosquitos como a la transmisión del virus de la lengua azul.

Bien, ya tenemos el problema. ¿Ahora qué? Pues ahora es el momento de hacer un modelo basándonos en lo que hemos dicho anteriormente y a partir de él tratar de sacar conclusiones. Todo esto después deberá ser experimentalmente probado, pero aún malo, un modelo es un comienzo.

Lo primero que hacemos es tratar de escribir cómo se transportan los mosquitos por el viento. Para ello usamos lo que se llama una ecuación de advección difusión. Para que lo entendamos sin muchos detalles técnicos, estas ecuaciones dan fenómenos como el intercambio de calor. El aire caliente se transporta por la habitación y al mismo tiempo calienta (“el calor se difunde por la habitación”) el aire frío que queda en la habitación. Para que nuestro modelo de cómo se transportan los mosquitos valga para algo necesitamos datos reales del viento en el Estrecho de Gibraltar.

Bien, ya los mosquitos están volando hacia la península Ibérica. Ahora tenemos que mdoelizar cómo caen. Para ello consideramos una Ley de rozamiento y un transporte (similar al anterior) sólo en la dirección vertical. Así la nube de mosquitos se va mermando al caer estos ya sea al mar o a tierra.

Una vez que los mosquitos están en suelo andaluz hay que modelizar cómo sobreviven (o no). Estos detalles dependen mucho de la especie del mosquito. Y cómo son un pelín técnicos los resumiremos diciendo que se tiene en cuenta si la temperatura es baja o no y durante cuánto tiempo.

Una vez que el modelo está hecho llega el momento de simularlo. Así por ejemplo, simulando el cambio climático aumentando la temperatura media, obtenemos la conclusión de que para el mosquito cada vez será más fácil vivir en España, y por lo tanto esde esperar un aumento de las reses enfermas de lengua azul.

No esperamos haberos convencido de la utilidad de las matemáticas con tan poco, así que seguiremos abundando.

SÁNCHEZ-VIZCAÍNO RODRÍGUEZ, J., CIANCI, C., GRANERO BELINCHÓN, R., PICADO ALVAREZ, R., PINO CARRASCO, F., RODRIGO CAMPOS, N., TAMAYO MAS, E., VÁZQUEZ, M., IVORRA, B., MARTÍNEZ-LÓPEZ, B., RAMOS, A.. Impact of the climatic change on animal diseases spread: the example of bluetongue in Spain. Revista Complutense de Ciencias Veterinarias, Norteamérica, 5, ene. 2011. Disponible aquí.