Visualización Tridimensional del Transporte Atmosférico de Largo Alcance de Patógenos de Cultivos y Plagas Insectiles
Autores: Meyer, Marcel; Thurston, William; Smith, Jacob W.; Schumacher, Alan; Millington, Sarah C.; Hodson, David P.; Cressman, Keith; Gilligan, Christopher A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Visualización Tridimensional del Transporte Atmosférico de Largo Alcance de Patógenos de Cultivos y Plagas Insectiles
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Enfermedades de los cultivos
Plagas de insectos
Transmisión a larga distancia
Royas del trigo
Langostas del desierto
Visualización de datos geoespaciales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Algunas de las enfermedades de cultivos y plagas de insectos más devastadoras pueden ser transmitidas por el viento a distancias extremadamente largas. Estos eventos de baja probabilidad pero alto impacto pueden tener graves consecuencias para la producción agrícola y la seguridad alimentaria al causar brotes epidémicos o infestaciones devastadoras de insectos en áreas geográficas previamente no infectadas. Dos ejemplos prominentes que han causado recientemente daños sustanciales a la producción agrícola son nuevas cepas de roya del trigo y las infestaciones de langostas del desierto. Si bien se pueden obtener estimaciones cuantitativas de eventos de transporte atmosférico de larga distancia utilizando simulaciones meteorológicas de transporte, las características exactas de la dinámica espaciotemporal tridimensional del transporte de patógenos de cultivos y el vuelo de insectos a escalas espaciales extremadamente grandes, sobre regiones y continentes enteros, siguen siendo en gran medida desconocidas. Aquí, investigamos la viabilidad y utilidad de nuevos métodos avanzados de visualización de datos geoespaciales para estudiar la transmisión aérea de patógenos de cultivos y plagas de insectos a distancias extremadamente largas. Combinamos datos de vigilancia de campo y un Modelo de Dispersión de Partículas Lagrangiano con técnicas novedosas de gráficos por computadora para obtener, por primera vez, perspectivas visuales tridimensionales detalladas sobre el transporte aéreo de patógenos de cultivos y plagas de insectos a escalas regionales y continentales. Las perspectivas visuales sobre la dispersión de larga distancia de plagas y patógenos se presentan como una serie de cortos videos en 3D. Utilizamos análisis de datos visuales tridimensionales interactivos para el examen exploratorio de eventos de transporte atmosférico de larga distancia a partir de una selección de sitios de brote e infestación en África Oriental y el Sudeste Asiático. Se discute la utilidad práctica de los métodos avanzados de visualización en 3D para mejorar las estimaciones de riesgo y la alerta temprana en el contexto de dos sistemas operativos de gestión de enfermedades de cultivos y plagas de insectos (para las royas del trigo y las langostas del desierto). Las herramientas y métodos introducidos aquí pueden aplicarse a otros patógenos, plagas y áreas geográficas y pueden mejorar la comprensión de los riesgos que representan para la producción agrícola la transmisión de enfermedades de cultivos y plagas de insectos causadas por eventos meteorológicos extremos.
Descripción
Algunas de las enfermedades de cultivos y plagas de insectos más devastadoras pueden ser transmitidas por el viento a distancias extremadamente largas. Estos eventos de baja probabilidad pero alto impacto pueden tener graves consecuencias para la producción agrícola y la seguridad alimentaria al causar brotes epidémicos o infestaciones devastadoras de insectos en áreas geográficas previamente no infectadas. Dos ejemplos prominentes que han causado recientemente daños sustanciales a la producción agrícola son nuevas cepas de roya del trigo y las infestaciones de langostas del desierto. Si bien se pueden obtener estimaciones cuantitativas de eventos de transporte atmosférico de larga distancia utilizando simulaciones meteorológicas de transporte, las características exactas de la dinámica espaciotemporal tridimensional del transporte de patógenos de cultivos y el vuelo de insectos a escalas espaciales extremadamente grandes, sobre regiones y continentes enteros, siguen siendo en gran medida desconocidas. Aquí, investigamos la viabilidad y utilidad de nuevos métodos avanzados de visualización de datos geoespaciales para estudiar la transmisión aérea de patógenos de cultivos y plagas de insectos a distancias extremadamente largas. Combinamos datos de vigilancia de campo y un Modelo de Dispersión de Partículas Lagrangiano con técnicas novedosas de gráficos por computadora para obtener, por primera vez, perspectivas visuales tridimensionales detalladas sobre el transporte aéreo de patógenos de cultivos y plagas de insectos a escalas regionales y continentales. Las perspectivas visuales sobre la dispersión de larga distancia de plagas y patógenos se presentan como una serie de cortos videos en 3D. Utilizamos análisis de datos visuales tridimensionales interactivos para el examen exploratorio de eventos de transporte atmosférico de larga distancia a partir de una selección de sitios de brote e infestación en África Oriental y el Sudeste Asiático. Se discute la utilidad práctica de los métodos avanzados de visualización en 3D para mejorar las estimaciones de riesgo y la alerta temprana en el contexto de dos sistemas operativos de gestión de enfermedades de cultivos y plagas de insectos (para las royas del trigo y las langostas del desierto). Las herramientas y métodos introducidos aquí pueden aplicarse a otros patógenos, plagas y áreas geográficas y pueden mejorar la comprensión de los riesgos que representan para la producción agrícola la transmisión de enfermedades de cultivos y plagas de insectos causadas por eventos meteorológicos extremos.