Pemodelan Pengaruh Tingkat Evaporasi Feromon pada Dinamika Populasi Rayap berdasarkan Pendekatan Model Berbasis Agen

Abstract

Evaporasi feromon merupakan faktor penting dalam proses komunikasi koloni rayap, khususnya dalam fenomena trail-following pheromone (TFP) yang berperan dalam pencarian makanan. Penelitian ini bertujuan untuk memodelkan pengaruh suhu terhadap tingkat evaporasi feromon serta dampaknya terhadap dinamika populasi rayap, dengan menggunakan pendekatan Agent-Based Model (ABM). Simulasi dilakukan pada perangkat lunak NetLogo dengan skenario variasi suhu dan distribusi makanan. Tingkat evaporasi feromon dihitung menggunakan modifikasi persamaan Clausius-Clapeyron dan dimasukkan dalam simulasi. Hasil menunjukkan bahwa peningkatan populasi rayap selalu didahului oleh peningkatan konsentrasi feromon. Selain itu, suhu 31 °C – 32 °C terbukti sebagai kondisi optimal yang memungkinkan koloni rayap mempertahankan stabilitas populasi. Penggunaan feromon secara signifikan meningkatkan efisiensi perjalanan rayap dalam mencari dan kembali dari sumber makanan, sebagaimana tercermin pada rasio langkah dan mean free path. Dengan demikian, pendekatan ABM terbukti efektif untuk menjelaskan interaksi antara parameter lingkungan dan perilaku kolektif dalam sistem koloni rayap

Pheromone evaporation is a crucial factor in termite colony communication, particularly in the trail-following pheromone (TFP) phenomenon, which plays a key role in foraging behavior. This study aims to model the influence of temperature on pheromone evaporation and its impact on termite population dynamics using an Agent-Based Modeling (ABM) approach. Simulations were conducted using NetLogo software with varying temperature and food distribution scenarios. The pheromone evaporation rate was calculated based on a modified Clausius-Clapeyron equation and integrated into the simulation. Results show that increases in termite population were consistently preceded by rises in pheromone concentration. Moreover, temperatures around 31 °C – 32 °C were found to be optimal for sustaining termite colony population. The use of pheromones significantly enhanced termite foraging efficiency, as reflected in the travel step ratios and mean free path analysis. Therefore, the ABM approach effectively captures the interaction between environmental parameters and collective behavior in multi-agent termite systems.