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Fortalecimiento del manejo integrado de la cuenca hidrográfica Morote, Guanacaste
(IDESPO-UNA, 2008) Acosta Rubí, Sonia; Cruz Chaves, Carlos; Millán Araujo, José; González Calvo, Hugo; López Alfaro, Nelly; Sánchez Bravo, Francella; Saravia Arguedas, Ana Yury
El proyecto de Fortalecimiento del manejo integrado de la cuenca hidrográfica Morote, es un esfuerzo de coordinación y articulación por parte de académicos de diferentes unidades y aéreas del conocimiento, a fin de fortalecer el desarrollo regional mediante la articulación y el enlace de las experiencias, los aportes y saberes de cada uno de los académicos y las unidades participantes
Adhesion of Thermoplastic Polymers: Influence of Nanoparticles
(Sociedad Mexicana de Ciencia y Tecnología de Superficies y Materiales (SMCTSM) (México), 2010) Jose-Roberto, Vega-Baudrit; Sibaja Ballestero, María; Martín Martínez, José Miguel
Thermoplastic polyurethanes (TPUs) are multi-phase segmented polymers that exhibit a two-phase microstructure (phase separation), which arises from the incompatibility between the soft and the hard segments. The hard rigid segment segregates into a glassy or semicrystalline domain, and the polyol soft segments form amorphous or rubbery matrices in which the hard segments are dispersed [1]. Fumed silicas (nanosilicas) are fillers commonly added to improve the thermal, rheological and mechanical properties of TPU´s [2–7]. This improvement in properties has been previously ascribed to the creation of hydrogen bonds between the hydroxyl groups on the nanosilica surface and the soft segments of the polyurethane, favoring the degree of phase separation [8–11]. Previous experimental evidence [12, 16-20] has corroborated the formation of hydrogen bonds between the nanosilica and the polyurethane.
Variación del oxígeno disuelto en el Río Burío-Quebrada Seca, Heredia, Costa Rica, en el periodo 2005 - 2010
(2013-08-22) Carrillo López, Diego; Carvajal Aguilar, Sergio; Coto Campos, Juana; Salgado Silva, Viviana; Herrera Núñez, Jacqueline; Rojas Cantillano, Daniela; Benavidez, Cristina
Las aguas superficiales constituyen una de las fuentes más importantes de agua dulce, sin embargo, una gran cantidad de ríos ubicados en zonas urbanas, están siendo utilizados como medios para la eliminación de residuos industriales, aguas residuales domésticas y desechos provenientes de la actividad agrícola, lo que produce disminución de la calidad de sus aguas. Tal es el caso del Río Burío-Quebrada Seca, que recorre diversas zonas urbanas principalmente de la provincia de Heredia. Desde el año 2005, el Laboratorio del Manejo del Recurso Hídrico de la Escuela de Química de la Universidad Nacional desarrolla un proyecto de gestión ambiental comunitaria en la Microcuenca del Río Burío-Quebrada Seca, en cuyo marco se monitorean las aguas del río, mediante diversos parámetros físico químicos, con el fin de disponer de insumos para la toma de decisiones. Dado su papel relevante en la calidad del agua, el oxígeno disuelto es uno de los más estudiados. Todos los organismos vivientes dependen de una u otra manera del oxígeno para mantener los procesos metabólicos que producen la energía necesaria para su crecimiento y reproducción; por ello el oxígeno disuelto es la variable más significativa en la determinación de la calidad de las aguas superficiales, dado su papel relevante en el mantenimiento de la vida acuática. La presencia de oxígeno disuelto en el agua resulta de la contribución de dos fuentes: la difusión del aire del entorno, favorecida por el paso del agua por saltos o rápidos, y la fotosíntesis de organismos acuáticos productores primarios (plantas y algas) (Prashant et al, 2009). La solubilidad del oxígeno depende de la temperatura del agua, de la presión atmosférica (relacionada con la altitud) y de la salinidad. La relación existente entre esas variables determina la cantidad máxima de oxígeno que puede disolverse a ciertas condiciones de temperatura, presión y salinidad, lo que se conoce como 100% de saturación del agua; valores inferiores implican concentraciones bajo el límite de saturación y valores superiores son indicativos de aguas sobresaturadas. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos, U.S. EPA, ha establecido el criterio de 5.0 mg/L, como la concentración mínima de oxígeno disuelto requerida para mantener la fauna acuática, respaldada por numerosos estudios científicos que señalan que 4 a 5 mg/L es la mínima concentración de oxígeno a la que una gran diversidad de organismos acuáticos pueden sobrevivir. Se consideran porcentajes de saturación adecuados para la vida acuática aquellos superiores al 70%. Por otra parte, una sobresaturación de oxígeno disuelto, puede ser peligrosa para la vida acuática. Los peces expuestos a excesiva concentración de gases disueltos podrían sufrir "la enfermedad de la burbuja de gas" (las burbujas bloquean el flujo sanguíneo, causando la muerte). Sin embargo, esto es de muy rara ocurrencia (Flanagan, 1992). Cuando el oxígeno disuelto en el agua está disponible en concentraciones suficientes como para mantener los ecosistemas en buenas condiciones, los organismos aeróbicos lo usarán y producirán sustancias inocuas para los ecosistemas acuáticos. Cuando el oxígeno es consumido en su totalidad o se encuentra en bajas concentraciones, los organismos anaeróbicos proliferarán y generarán sustancias perjudiciales para otros organismos y para el ecosistema en general. El agotamiento del oxígeno en el agua puede ocurrir naturalmente. Las plantas lo consumen en ausencia de luz (no hay fotosíntesis y por lo tanto, no producen oxígeno) y los animales acuáticos lo consumen en el proceso de respiración; asimismo, en las capas profundas de lagunas, lagos e incluso de ríos, el oxígeno que ingresa desde la atmósfera y el producido durante la fotosíntesis, no alcanza a llegar o se consume rápidamente en las capas más superficiales. No obstante, en la actualidad, el agotamiento del oxígeno en cuerpos de agua está relacionado principalmente con procesos contaminantes y con alteraciones profundas de los ecosistemas asociados, como las riberas. Cuando a una corriente de agua ingresa material demandante de oxígeno, su degradación ocurre inicialmente por procesos aeróbicos que consumen el oxígeno disuelto para su oxidación, formándose productos finales inocuos. Si el consumo de oxígeno ocurre a una tasa mayor que la tasa de reposición de este elemento por procesos fotosintéticos o por aportes atmosféricos; el oxígeno disuelto en el agua disminuye, produciéndose anaerobiosis. Entonces, la degradación de los materiales ocurre por procesos anaeróbicos, cuyos productos finales poseen cierto grado de toxicidad para los seres acuáticos y olores desagradables (Flanagan, 1992). El factor más importante que limita la capacidad de autopurificación de las aguas naturales es la baja solubilidad del oxígeno. El efecto de la contaminación depende tanto de la naturaleza del contaminante como de las características particulares del río. Mientras mayores sean los obstáculos que encuentre el agua para fluir, mayor será la turbulencia y en consecuencia, mayor será la oxigenación. Cursos de agua poco caudalosos que corren por terrenos blandos y propensos a la erosión, serán menos turbulentos y el oxígeno atmosférico se disolverá con mayor dificultad. La vegetación acuática y la de zonas ribereñas también tienen un papel preponderante en la concentración de oxígeno en el agua. Las algas y plantas acuáticas incorporan en el agua el oxígeno generado durante el proceso de fotosíntesis. En las nacientes y en cursos de agua estrechos, la vegetación ribereña disminuye la incidencia directa de la radiación solar sobre el agua, evitando de esta manera fluctuaciones fuertes en la temperatura (Mackenzie & Masten, 2005). Zona de estudio La zona de estudio es el Río Burío-Quebrada Seca. El Río Burío nace en Los Ángeles de San Rafael de Heredia y después de atravesar una pequeña área del Cantón de Barva, se adentra en el Cantón Central de Heredia. A la altura del Cantón de Flores, se une a la Quebrada Seca, y luego de atravesar parte del Cantón de Belén, desemboca en el Río Bermúdez, en San Rafael de Alajuela.
Características químicas y físicas del agua de las nubes y del agua de lluvia en la Reserva Del Bosque Nuboso Monteverde, Costa Rica
(Asociación Química Argentina (Argentina), 2016) Bolaños Mora, Rebeca; Sibaja-Brenes, José Pablo; Mora-Barrantes, José Carlos; Esquivel-Hernández, Germain; Alfaro Solís, Rosa; Valdés-González, Juan
Se determinaron parámetros físico-químicos y la composición del agua de lluvia y de la niebla en la Reserva Bosque Nuboso Monteverde, Costa Rica (10° 17,831 Norte; 84° 47,001 Oeste), desde julio hasta setiembre del 2011. Las muestras de agua de niebla se recolectaron utilizando un muestreador de niebla con líneas de nylon y para la recolección del agua de lluvia se utilizó un muestreador en cascada. Las concentraciones de los aniones y los cationes en las muestras de niebla fueron generalmente dos veces más altas que las presentes en el agua de lluvia. El pH promedio para las muestras de agua de lluvia fue de 5,21 ± 0,01 y del agua de niebla de 4,65 ± 0,01, lo que indicó que la precipitación fue ácida. En las muestras de agua de lluvia y de niebla se observó el predominio del anión sulfato, encontrándose en el total de las muestras analizadas y presentando las concentraciones más altas con respecto a los otros aniones analizados. Al analizar la relación de las concentraciones de los aniones y los cationes presentes en las muestras, se observó principalmente influencia marítima y posibles emisiones desde los suelos. La estación meteorológica colocada en el punto de muestreo, durante el periodo de estudio, mostró que la dirección predominante del viento, en un 78 % fue desde el este-noreste, ya que los vientos alisios ingresaron por el noreste desde el mar Caribe hacia el Océano Pacífico, de manera que las masas de aire predominantes ejercieron una influencia sobre las características físicas y químicas del agua de lluvia y de la niebla.
Evaluación de la concentración de los aldehídos en el aire en dos zonas de Costa Rica, durante la época seca y la transición a la época lluviosa, Costa Rica
(Asociación Química Argentina (Argentina), 2016) Salazar-López, Brenda; Sibaja-Brenes, José Pablo; Mora-Barrantes, José Carlos; Rodríguez-Rodríguez, Gerardo; Valdés-González, Juan; sibaja brenes, jose
Se determinó la concentración de seis aldehídos en muestras de aire, durante abril-junio 2015 en la Reserva Biológica Monteverde (RBM) y en Heredia, Costa Rica. El formaldehído, el acetaldehído, el propanal, el butanal, el hexanal y el heptanal se tomaron con cartuchos de adsorción recubiertos con una disolución de la 2,4-dinitrofenilhidrazina (2,4-DNFH) y se analizaron por HPLC con un detector ultravioleta visible. Las concentraciones promedio de cada aldehído en Heredia se encontraron entre 12,78 μg/m3 y 72,57 μg/m3 durante la época seca y entre 7,95 μg/m3 y 62,30 μg/m3 durante la transición a la época lluviosa; mientras que en la RBM las concentraciones encontradas estuvieron entre 1,93 μg/m3 y 22,62 μg/m3 durante la época seca y entre 0,26 μg/m3 y 4,68 μg/m3 durante la transición a la época lluviosa, esto debido al efecto de dilución de contaminantes que hacen las lluvias y que la actividad fotoquímica es mayor en la época seca que en la transición a la época lluviosa.
Groundwater flow modeling using iMOD for Barva and Colima aquifers in the Central Valley of Costa Rica: validation of a conceptual model using tracer data
(Universidad Nacional de Salta, 2018) Gomez Castro, Cinthya; Ball, Sheila Marie; Sanchez-Murillo, Ricardo
A stationary numerical model of groundwater flow was developed using iMOD to better understand the recharge processes within Barva and Colima aquifers (BCS), located in the northwestern region of the Central Valley of Costa Rica. Lithological information was used to develop a conceptual model representing the complexity of the system, defined as high transmissivities, low storage capacity, and steep hydraulic gradients. Due to the lack of more detailed lithological and hydrometric data to perform robust calibrations, the system was studied by analyzing water flux dynamics using the iMOD particle tracer and water balance tools. The validation process was done by comparing the results of each simulation with the potential recharge elevation (PRE) derived from the ages of existing noble gases (tritium/helium) at different wells and springs in the system. Tracer estimations indicate a groundwater age (GWA) ranging from 2.3 to 71 years. Based on the tracer information, two hypotheses of PRE were evaluated. The first scenario (H01), with a PRE between 1,500 to 2,500 m a.s.l., and a second one (H02), with a PRE between 1,300 to 1,500 m a.s.l. Results from H01 were the most reliable: 77% of the particles dropped in the PRE were captured by the Lower Colima aquifer, with a GWA ranging from 1 to 45 years. Although the results reflect the dynamic-complex fluxes, more information is needed to understand the influence of surface water and recharge rates on groundwater levels in order to improve and calibrate the model as a reliable water management tool.
Estudio preliminar sobre la composición del agua de lluvia en los alrededores del Parque Nacional del Volcán Poás
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019) Bolaños Bolaños, Karla; Sibaja-Brenes, José Pablo; Mora-Barrantes, José Carlos; Umaña-Castro, Danilo; Cambronero-Luna, Mario; Sandoval Soto, Lisseth; Martínez Cruz, María
La lluvia cumple un papel importante en la limpieza de la atmósfera, ya que a través de este proceso se remueven la mayor cantidad de iones presentes en la misma (Doria, 2017; Seinfeld & Pandis, 2006). En el presente estudio se realizó una evaluación preliminar de la composición atmosférica del agua de lluvia en y alrededores del Parque Nacional Volcán Poás en Costa Rica, que permita generar una base para estudios futuros que evalúen la influencia de fuentes antropogénicas y naturales en la composición del agua de lluvia en áreas naturales protegidas. El estudio se realizó entre mayo y octubre del 2017. Se analizaron parámetros como pH, conductividad eléctrica y aniones (F-, Cl-, NO3- y SO42-). Los valores más significativos fueron encontrados cerca del foco emisor (El Mirador para visitantes): pH 2,50, (66,3 ± 1,6) mg/L para F-, (308,1 ± 7,2) mg/L para Cl- y (249,1 ± 5,2) mg/L para el SO42-. El monitoreo sistemático del agua de lluvia, así como el análisis de mayor cantidad de analitos, es necesario para el establecimiento de la contribución de las fuentes antropogénicas con respecto a las fuentes naturales, así como la influencia de estas fuentes en las características de la lluvia y su impacto en el agua de consumo humano y animal.
Aprovechamiento de los residuos de piña para la producción de celulosa nanofibrilar (NFC) y nanocelulosa cristalina (NCC)
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019) Araya-Chavarría, Kenly; Rojas-Villegas, Ruth; Jiménez-Villalta, Guillermo; Murillo-Obregón, Oscar; Ramírez-Amador, Karla; Sulbarán-Rangel, Belkys; ESQUIVEL, MARIANELLY
Los residuos generados a partir de la siembra de piña en Costa Rica, se consideran un problema, debido a su lenta degradación y la utilización de agroquímicos para desecarla en campo. La producción de este cultivo se ha incrementado, esto debido a la gran demanda de la fruta a nivel mundial, este aumento en la producción ha traído consigo múltiples problemas ambientales, por lo tanto, la utilización del rastrojo de piña como fuente de celulosa es una posibilidad que beneficiaría al país en la reducción de los impactos ambientales de esta actividad. A partir de esta biomasa fue posible extraer tanto nanofibras de celulosa (NFC) como nanocristales (NCC). La NFC se obtuvo por medio de una oxidación mediada por 2,2,6,6-tetrametilpiperidina-1-oxilo (TEMPO) y posterior homogeneización mecánica, mientras que los NCC se obtuvieron aplicando una hidrólisis ácida con H2SO4. Las nanofibras de celulosa (NFC) son el conjunto de moléculas poliméricas que poseen elongación estabilizada por puentes de hidrógeno. Tienen la característica de ser resistentes y flexibles gracias a que contienen partes amorfas y cristalinas. Su diámetro ronda los 2-20 nm y el largo puede superar los 10 μm. Por otro lado, los nanocristales de celulosa (NCC) tienen diámetros de 8-20 nm y longitudes de 100 nm a 600 nm y consisten en la separación de las partes cristalinas de las NFC, por esta razón son más rígidos y resistentes. Para las muestras de NFC se evaluó la estabilidad térmica y la temperatura a la que se da la velocidad máxima de degradación, así como también se estudiaron los cambios estructurales generados por la oxidación mediada por TEMPO. Mientras que para la NCC se evaluaron las propiedades físicas como el tamaño y el potencial z para la celulosa nanocristalina, las cuales indicaron que la distribución de tamaño y potencial z son característicos para muestras de esta nanoestructura. Se está evaluando actualmente por microscopía electrónica la estructura morfológica de ambas muestras, con el fin de observar la diferencia existente entre las nanofibras y los nanocristales.
Módulo para el tratamiento de residuos químicos acuosos generados en los laboratorios de docencia de la Universidad Nacional (UNA)
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019) Mora Aparicio, Carmen; Romero-Vargas, Marilyn; Pinnock Branford, Margaret Verónica; Rodríguez Rodríguez, Abad; Vargas-Villalobos, Seiling
Resumen. Los laboratorios de docencia de la UNA (Facultades de Ciencias Exactas y Naturales y de Tierra y Mar), generan diariamente residuos acuosos con características de peligrosidad importante, que anteriormente eran descartados por medio de la tubería, dirigidos a la planta de tratamiento de aguas residuales del Campus Omar Dengo-UNA y como destino final el río Pirro. Este proyecto recolectó residuos acuosos de los laboratorios de docencia para tratarlos química y biológicamente, utilizando un módulo de tratamiento piloto. Se tomaron muestras antes y después del tratamiento, para una caracterización química y la determinación de los efectos tóxicos, mediante pruebas de toxicidad aguda con D. magna. Los resultados evidencian reducción y eliminación de muchos compuestos después del tratamiento, entre ellos el fenol. Las pruebas ecotoxicológicas reflejaron una disminución en la toxicidad en las muestras tratadas, sin embargo siguen considerándose tóxicas para organismos acuáticos como la D. magna.
Desarrollo de un apósito biodegradable con potencial actividad protectora para el tratamiento de infecciones
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019) Ramos Rodríguez, Geannina; ESQUIVEL ALFARO, MARIANELLY; Madrigal-Carballo, Sergio; Villegas Peñaranda, Luis Roberto
Resumen. Se obtuvieron apósitos biodegradables para tratamiento de heridas, con potencial actividad protectora contra infecciones. Las muestras se sintetizaron a partir de los residuos generados durante el procesamiento del camarón camello (Heterocarpus vicarius) y se cargaron con un antibiótico modelo. Los apósitos de quitosano cargados con antibiótico se formularon con concentraciones de antibióticos entre 0,65 y 4 mg/ml. Los apósitos obtenidos tenían un tamaño de poro entre 317 y 180 μm, mostraron un porcentaje de hinchamiento de 83 a 92% y el mecanismo de liberación del fármaco siguió a una cinética de primer orden, que se relaciona con un mecanismo de liberación de la inflamación por erosión del fármaco. Además, la evaluación de la actividad antimicrobiana in vitro mostró que el apósito para heridas cargado con antibióticos inhibe el crecimiento bacteriano de las cepas Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa. Las muestras desarrolladas permiten la liberación de antibióticos, poros para el crecimiento celular, capacidad de absorción de líquidos y protección antimicrobiana efectiva en el tratamiento de infecciones bacterianas.
Tracer hydrology of the data-scarce and heterogeneous Central American Isthmus
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019) Sanchez-Murillo, Ricardo; Esquivel Hernández, Germain; Corrales-Salazar, L.; Castro-Chacón, L.; Durán-Quesada, A. M.; Guerrero-Hernández, M.; Delgado, V.; Barberena, J.; Montenegro-Rayo, K.; Calderón, H.; Chevez, C.; Peña-Paz, T.; García-Santos, S.; Ortiz-Roque, P.; Alvarado-Callejas, Y.; Benegas, L.; Hernández-Antonio, A.; Matamoros-Ortega, M.; Ortega, L.; Terzer-Wassmuth, S.
Resumen. Numerosas actividades socioeconómicas dependen de las precipitaciones estacionales y del ciclo de recarga de aguas subterráneas en todo el istmo centroamericano. El crecimiento demográfico y los cambios no regulados en el uso de la tierra provocaron una amplia contaminación de las aguas superficiales y una gran dependencia de los recursos de aguas subterráneas. Este capítulo utiliza variaciones de isótopos estables en precipitaciones, aguas superficiales y subterráneas de Costa Rica, Nicaragua, El Salvador y Honduras para desarrollar un isopaisaje de precipitaciones regionalizado, tasas de caída isotópica, variaciones isotópicas espacio-temporales y trayectorias de retorno de masas de aire que determinan la media potencial. elevaciones de recarga, patrones de circulación de humedad e interacciones entre aguas superficiales y subterráneas. Los modos de lluvia intraestacionales dieron como resultado dos incursiones isotópicamente agotadas (patrón isotópico en forma de W) durante la estación húmeda y dos pulsos enriquecidos durante la sequía de mediados de verano y los meses de los vientos alisios más fuertes. Se identificaron como denominadores comunes dentro del Corredor Seco Centroamericano el notable fraccionamiento isotópico de las subnubes y la evaporación secundaria cerca de la superficie. Las proporciones de isótopos de aguas subterráneas y superficiales describieron la fuerte separación orográfica en los dominios del Caribe y el Pacífico, inducida principalmente por el transporte de humedad que rige desde el Mar Caribe, los complejos sistemas productores de lluvia a lo largo de la cordillera N-S y la posterior mezcla con la evapotranspiración local, y, en menor grado, los flujos del Océano Pacífico oriental. La recarga de aguas subterráneas se caracterizó por a) recarga agotada en áreas montañosas (72,3%), b) recarga rápida a través de rutas de flujo preferenciales (13,1%) y recarga enriquecida debido al fraccionamiento secundario cerca de la superficie (14,6%). La elevación media de recarga osciló entre 1.104 y 1.979 m s.n.m. Estos resultados tienen como objetivo mejorar las prácticas de conservación forestal, informar las regulaciones de protección del agua y facilitar la planificación de la seguridad y la sostenibilidad del agua en el istmo centroamericano.
Generation of potential bactericidal surfaces from aluminum via anodization
(Laboratorio Nacional de Nanotecnología (LANOTEC) (Costa Rica), 2019) Paniagua, Sergio; Rojas-Gatjens, Esteban; Villalobos, Javier; Montes de Oca-Vásquez, Gabriela; Pereira, Reinaldo; Murillo, Luis Carlos; Jose-Roberto, Vega-Baudrit
Bactericidal nanostructured surfaces are found in nature, developed through millions of years of evolution. Gecko skin, dragonfly wings and cicada wings possess nanoscale spikes or pillars that are able to have bactericidal action through non-chemical bactericidal methods, via impalement2 or mechanical stress3 (Fig. 1). These mechanisms offer the advantage of being more difficult for bacteria to develop resistance compared to pharmaceutical alternatives.1 An important strategy to control the spread of disease is to maintain surfaces clean to prevent secondary infection. Many high touch areas in operating rooms, factories, kitchens, and bathrooms are made of aluminum (trays, door handles, poles, tables, etc.). An aluminum surface engineered to have nanopillars could be bactericidal by mechanical means, thereby helping with prevention of spread of diseases.
Artes visuales aplicadas a la enseñanza de las ciencias: De cómo la práctica artística puede orientarse hacia una enseñanza científica diversificada
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019) Morales-Víquez, José Pablo; Piedra-Marin, Gilberto; ESQUIVEL ALFARO, MARIANELLY
Resumen. El presente trabajo describe brevemente algunas de las actividades que se han realizado en el marco de una investigación entre artes visuales y química, cuyo proceso ha servido para identificar prácticas que se consideran relevantes e innovadoras, con potencial para su aplicación pedagógica. El objetivo de la investigación radica en identificar en estas prácticas interdisciplinarias aquellas potenciales aplicaciones para la enseñanza de las ciencias. La metodología aplicada ha sido empírico-sistemática, donde a partir de la exploración se han sistematizado los procesos pertinentes para el ejercicio didáctico de contenidos específicos, y que a través de lo visual se exploran contenidos propios de la disciplina científica. Entre los principales hallazgos se encontró el uso de reacciones químicas desde la óptica artística, cuyo aporte tanto desde lo visual como pragmático recae en una nueva forma de explorar contenidos científicos, contribuyendo así a una enseñanza interactiva y diversificada que busca huir del hermetismo convencional.
Tracer hydrology in a hydrometric data-limited and complex tropical mountainous region: the case of the Central American Isthmus
(European Geosciences Union, 2019) Sanchez-Murillo, Ricardo; Esquivel-Hernández, Germain; Castro Chacón, Laura; Durán-Quesada, Ana María ; Guerrero Henández, Manuel; Delgado, Valeria; Barberena, Javier; Montenegro Rayo, Kata; Alvarado, Yaneth; Benegas, Laura; Hernández - Antonio, Arturo; Matamoros Ortega, Marcela; Ortega, Lucía; Terzer-Wassmuth, Stefan
Numerous socio-economic activities are dependent on the seasonal rainfall and groundwater recharge cycle across the Central American Isthmus. Demographic growth and unregulated land use changes resulted in extensive surface in rainfall, surface water, and groundwater of Costa Rica, Nicaragua, El Salvador, and Honduras. A regional rainfall isoscape, isotopic lapse rates, spatial-temporal isotopic variations, and air mass back trajectories were combined to determine potential mean recharge elevations, moisture circulation patterns, and surface water-groundwater interactions. Intra-seasonal rainfall modes resulted in two depleted incursions (W-shaped isotopic pattern) during the wet season and two enriched pulses during the Mid-Summer Drought and the months of the strongest trade winds. Notable isotopic sub-cloud fractionation and near-surface secondary evaporation were identified as common denominators within the Dry Corridor. Groundwater and surface water isotope ratios depicted the strong orographic separation into the Caribbean and Pacific domains, mainly induced by the governing moisture transport from the Caribbean Sea, complex rainfall producing systems across the N-S mountain range, and the subsequent mixing with local evapotranspiration, and, to a lesser degree, the eastern Pacific Ocean fluxes.
Análisis de vapor de agua precipitable sobre Costa Rica: una comparación entre diferentes técnicas de análisis basadas en GPS, sondeo atmosférico y productos satelitales MODIS
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019) Campos-Arias, Polleth; Esquivel-Hernández, Germain; Valverde-Calderón, Jose Francisco; Rodríguez-Rosales, Stephanie; Moya-Zamora, Jorge; Sanchez-Murillo, Ricardo; Boll, Jan
La cuantificación del vapor de agua en regiones tropicales como América Central es necesaria para estimar la influencia del cambio climático en su distribución y la formación de precipitaciones. Este trabajo analiza las estimaciones diarias de vapor de agua precipitable (PWV) utilizando los datos de retardo zenital del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) en la región del Pacífico de Costa Rica durante 2017. Las mediciones del PWV con GPS se compararon contra los datos del sondeo atmosférico y del espectrómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS). Se encontraron sesgos relativamente pequeños entre las temperaturas atmosféricas medias (Tm) del sondeo atmosférico y la ecuación de Bevis. Las variaciones estacionales de PWV fueron controladas por dos de los principales procesos de circulación en América Central: los vientos alisios del noreste y la migración latitudinal de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT). No se encontraron diferencias estadísticas significativas para los cálculos de MODIS Terra durante la estación seca con respecto a los cálculos basados en GPS (p> 0.05). Un modelo de regresión lineal múltiple estimado con base en variables meteorológicas de superficie pudo predecir las mediciones basadas en GPS con un sesgo relativo promedio de -0.02 ± 0.19 mm/día (R2=0.597). Estos primeros resultados son prometedores para incorporar aplicaciones meteorológicas basadas en GPS en América Central, donde las condiciones climáticas prevalecientes ofrecen un escenario único para estudiar la influencia de los aportes de humedad marítimos en la distribución estacional de vapor de agua.
Análisis hidroclimático en condiciones no estacionarias utilizando el marco teórico de Budyko: el caso del páramo de Costa Rica
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019) Esquivel-Hernández, Germain; Sanchez-Murillo, Ricardo
La gestión del recurso hídrico en los trópicos se ha visto recientemente desafiada por la variabilidad del clima y los cambios no controlados en el uso de la tierra y sus impactos en las complejas interacciones entre la vegetación, el suelo y la atmósfera. Una herramienta útil para predecir la disponibilidad promedio anual de agua en función del índice aridez (o el cociente entre evapotranspiración potencial, Ep y la precipitación, P) es el marco teórico de Budyko. Sin embargo, una limitante importante de este marco teórico es que está restringido a espacios hidroclimáticos que están en condiciones estables (entradaagua=salidaagua, o sistemas cerrados). Es por ello por lo que el marco teórico de Budyko no permite predecir la disponibilidad de agua cuando existen cambios mensuales o estacionales en la disponibilidad del agua (e.g., cambios en el almacenamiento de agua en el suelo o cambios climáticos de corto plazo). Este trabajo se enfoca en el análisis de la disponibilidad de agua en el páramo de Costa Rica con una resolución temporal y estacional, utilizando una nueva formulación del marco teórico de Budyko, la cual incorpora condiciones dinámicas sub anuales en el cálculo de la disponibilidad de agua. Al aplicar esta nueva formulación a un ecosistema tropical climáticamente sensible, los resultados obtenidos demuestran la necesidad de incorporar la cantidad de agua adicional disponible en la cuenca (además del agua suministrada a través de P) que contribuye a la evapotranspiración real.
Medición y modelaje de la concentración del dióxido de azufre en los alrededores del Volcán Poás durante el 2017, para la apertura del Parque Nacional
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019) Sibaja Brenes, J.; Bolaños Bolaños, K.; Mora Barrantes, J.; Umaña Castro, D.; Cambronero Luna, M.; Sandoval Soto, L.; Martínez Cruz, M.; Ortiz Apuy, E.
Se determinó la concentración del dióxido de azufre en el aire ambiente en forma simultánea en cuatro sitios en el Parque Nacional Volcán Poás, entre mayo y octubre del 2017. Las muestras de SO2 en el aire se recolectaron con sistemas de burbujeo, donde los valores más significativos fueron hallados en el Centro de visitantes (10171 μg/m3) y la Casa de guardaparques (49360 μg/m3) para lapsos de muestreo de 4 horas continuas a aproximadamente 2 km y 3 km del foco emisor, respectivamente. El Mirador, que fue el lugar de muestreo más cercano al cráter, tuvo un valor máximo de 5072 μg/m3 en 4 h. Se corrió un modelo de la dispersión de los materiales emanados por el Poás con el código computacional AERMOD View para estimar los posibles lugares afectados por las emanaciones del volcán en el periodo eruptivo del 2017. El modelo toma en cuenta los datos topográficos, las características de la emisión y las condiciones meteorológicas. Los resultados del modelado indican que la mayor afectación se dio en el Parque Nacional Volcán Poás, mismo incluyendo la Casa de guardaparques, y que los gases pudieron llegar a zonas ubicadas hasta 20 km en dirección hacia el suroeste. Las emanaciones gaseosas por parte del volcán forzaron el cierre del Parque a los visitantes, la salida de los guardaparques a lugares seguros y una significativa problemática económica con una dimensión que afectó a los pobladores cercanos, así como a la economía general del país. Con los análisis realizados, se participó en charlas y capacitaciones para los guías turísticos, los guardaparques y la población cercana al volcán, para generar una conciencia y dar a conocer los peligros de vivir en las faldas del volcán Poás, y así, dar la oportunidad para que el Parque Nacional Volcán Poás y las comunidades a su alrededor sean un ejemplo de seguridad y estudio en zonas con riesgo volcánico a nivel nacional e internacional.
Contenido de nitrito de sodio residual en muestras de embutidos comercializados en el mercado nacional
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019) Sánchez-Gutiérrez, Rolando; Ledezma-Zamora, Kimberly Mariela; Rámirez-Leiva, Ailyn Margoth
Resumen. Los productos de carne embutida son una fuente importante de proteína en la dieta; su alta disponibilidad en el mercado y bajo costo, lo convierten en un producto de canasta básica. El nitrito de sodio, es un excelente conservante en estos productos, fácilmente asequible a nivel industrial y altamente efectivo contra la bacteria Clostridium botulinum (causante de botulismo); no obstante, múltiples estudios han relacionado la ingesta de nitritos con la generación de nitrosaminas, moléculas precursoras de células cancerígenas. El objetivo del estudio es analizarla concentración residual de este conservante en los embutidos comercializados a nivel nacional para la determinación del cumplimiento regulatorio por tipo de embutido.
Remoción eficiente de arsénico en agua mediante materiales híbridos quitosano-hierro
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019) González-Rodríguez, Ricardo; Jiménez-Antillón, Joaquín; Romero-Esquivel, Luis; Rojas-Carrillo, Oscar
Resumen. La industria camaronera es una fuente rica en biomasa que actualmente genera residuos que constituye una problemática desde el punto de vista ambiental. Sin embargo, la extracción de quitina y quitosano, representan una interesante forma de aprovechar este material para la formulación de matrices adsorbentes. La preparación de perlas (beads) de quitosano-hierro (III) como adsorbentes de arsénico, representa una estrategia innovadora para tratar fuentes de agua con concentraciones del metal por encima del valor máximo permitido (10 μg As/L) reportado en algunas regiones de Costa Rica.
Aprendizaje activo, “nueva” metodología aplicada en secundaria para la enseñanza de la química ¿Solución para cambiar el paradigma?
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019-06) Carballo Arce, Ana Francis
Debido a los desafíos que enfrenta la educación científica actualmente y la gran importancia que esta tiene pata el progreso del país, es que el Ministerio de Educación Publica (MEP) ha venido haciendo esfuerzos múltiples con la implementación de los nuevos programas “Educar para una nueva ciudadanía “que corresponde a un cambio significativo en el proceso de aprendizaje, utilizando como estrategia metodológica el Método de Indagación (MEP, 2017). Esta estrategia se circunscribe dentro del Aprendizaje Activo, que promueve una transformación educativa centrada en el aprendizaje del estudiante a partir de su participación activa, promoviendo una enseñanza no repetitiva ni memorística sino basada en la observación, experimentación, argumentación y el razonamiento (Avilés, 2011). Esta transformación representa para el docente, un reto que involucra un cambio no solo en la forma de enseñar sino también en la confección o rediseño de estrategias metodológicas y evaluaciones, ya que estas deben estar entrelazadas para obtener un aprendizaje de calidad, es decir donde el estudiante no pueda escapar de ella sin haber aprendido (Gallego, 2006) Es por ello que en este trabajo se analizará la mediación pedagógica que poseen los docentes de secundaria para impartir temas de química, y de esta forma realizar un contraste de lo que el MEP busca con su reforma educativa y lo que sucede en realidad.

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