Escuela de Ciencias Ambientales

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La Escuela de Ciencias Ambientales (EDECA) de la Universidad Nacional contribuye con la sociedad costarricense y de otras naciones, especialmente centroamericanas, a forjar un desarrollo humano con mejores relaciones entre el ambiente y la sociedad, mediante la formación de profesionales competitivos y con una visión holística, en los campos de las ciencias forestales, educación ambiental y gestión del ambiente. Desde sus áreas estratégicas, la EDECA se posesiona en campos emergentes dentro de éstas, con enfoques holísticos y que tienen repercusión e impacto regional, tales como los servicios ambientales, la certificación forestal, los mercados alternativos y el desarrollo local, la gestión del ambiente y la gestión empresarial.

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Biological Activity of Extracts of Trichilia Species and the Limonoid Hirtin Against Lepidopteran Larvae
(Elsevier Science Ltd, 1994) Xie, Y. S.; Isman, M. B.; Gunning, P.; Mackinnon, S.; Arnason, J. T.; Taylor, D. R.; Sánchez. V, P.; Hasbun, C; Towers, G. H. N.
Crude extracts of several Trichilia species (Meliaceae) were evaluated for their behavioral and physiological effects on the polyphagous lepidopterans Peridroma saucia and Spodoptera litura. A majority of extracts of nine Trichilia species, collected primarily from Costa Rica, significantly deter larval growth of P. saucia. Extracts of wood and bark are generally more active than those of foliage. Effects of various tissue extracts from T. connaroides on P. saucia and S. litura were comparatively studied. Extracts of bark, the most active tissue compared to those of wood, seed, exocarp and leaf, reduced larval growth of P. saucia and S. litura by 50% at dietary concentrations of 29.1 and 185.1 ppm, respectively. The limonoid hirtin, a constituent of Trichilia hirta, significantly inhibited larval growth of P. saucia in a dose-dependent manner, with a dietary EC50 (effective concentration to inhibit growth by 50% relative to controls) of 13.0 ppm. Hirtin and various extracts from T. connaroides significantly reduced larval growth and consumption rates, as well as dietary utilization, indicating that these substances possess both behavioral effects and post-ingestive toxicity.
Cálculo de la huella hídrica en la microcuenca del río Porrosatí como insumo para orientar el establecimiento de medidas de adaptación al cambio climático en materia de disponibilidad del recurso hídrico
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2021-05) Alfaro Boza, Bernardita; Céspedes Vizcaíno, Giovanni; Herrera Murillo, Jorge
La investigación se realiza en la microcuenca del río Porrosatí, que abarca parte de los cantones de Santa Bárbara y Barva de Heredia, Costa Rica. Esta microcuenca pertenece a la subcuenca del río Virilla, la cual se integra en la cuenca del Tárcoles. Se propone implementar medidas de adaptación al cambio climático a partir del análisis de la sostenibilidad de la huella hídrica, contribuyendo así a la reducción de la vulnerabilidad ambiental que afecta la disponibilidad del recurso en la microcuenca del río Porrosatí. Los resultados se evalúan en comparación con estudios previos sobre la oferta y disponibilidad de agua, realizados por la Universidad Nacional entre 2011 y 2014, lo que permite establecer criterios de sostenibilidad para el consumo y la vulnerabilidad del sistema hídrico. El enfoque utilizado para esta investigación es cuantitativo, llevado a cabo mediante la obtención de datos primarios y secundarios, así como el análisis de los mismos, lo que permite calcular el volumen de demanda hídrica de la microcuenca y establecer medidas de adaptación al cambio climático.
Chemical characterization and source apportionment of PM10 and PM2.5 in the metropolitan area of Costa Rica, Central America
(Universidad Nacional de Costa Rica, 2013-02-28) Herrera, M. J.; Rodriguez, R. S.; Rojas-Marin, J. F.; Campos, R. A.; Blanco, J. S.; Cárdenas, G. B; Gibson, B. D.
PM10 and PM2.5 levels, concentrations of major ionic components, trace elements, and organic and elemental carbon were evaluated from samples collected in 4 sites (industrial, commercial and residential zones) located in the metropolitan area of Costa Rica. The annual mean PM levels were higher in high traffic–commercial (HE–01) and industrial (BE–02) sites, 55 μg m–3 and 52 μg m–3 for PM10 and 37 μg m–3 and 36 μg m–3 for PM2 5, respectively. The major components of PM25 were organic matter (OM) and elemental carbon (EC) (44.5–69.9%), and secondary ions (16.1–27.2%), whereas the major components of PM10 were OM+EC (32.7–59.4%), crustal material (23.5–35.6%) and secondary ions (11.4–26.9%). For the most of the sampling sites, PM10 and PM2.5 concentrations were lower during the dry season and increased gradually in the rainy season due to wind patterns. PMF model identified 8 principle sources for PM10 and PM2.5 in the industrial site (crustal, secondary sulfate, secondary nitrate, secondary organic, traffic, sea–salt aerosols, industrial and oil combustion), 6 and 5 sources in commercial and residential sites, respectively. The source contributions showed a clear seasonal pattern for all the sites.
Chemical composition of bulk precipitation in the metropolitan area of Costa Rica, Central America
(Universidad Nacional de Costa Rica, 2009-05-04) Herrera, M. J.; Rodríguez, R. S.; Báez, A. P.
Tracemetals and inorganic ionswere measured in bulk precipitation sampled at eleven sites in the metropolitan area of Costa Rica. The ions were analyzed by ion chromatography, and the trace metals by atomic absorption spectrometer with a graphite furnace attachment. The results indicated that Na+ and SO4 2− were the most abundant ions, and of the metals, that Al and Fe had the highest concentrations. Spearman's correlation applied to all data showed a high correlation among SO4 2−, NO3− and NH4+, indicating a common anthropogenic origin. In addition, the correlation found between Na+, K+ and Cl−indicated a sea aerosol contribution. High positive correlations between tracemetalswere found for Al–Mn, Ni–Mn, Ni–Al, Cu–Ni, Pb–Cu, Pb–Ni and Pb–Mn.
Clasificación de las principales especies de flora arvense asociadas a plantaciones jóvenes de Tectona grandis L.f y Gmelina arborea Roxb en el Pacífico Sur de Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2023) Castillo Mora, Mónica; Ramírez Muñoz, Fernando
Las plantas asociadas a cultivos forestales pueden interferir con el crecimiento de los árboles; por esta razón, son eliminadas indiscriminadamente con técnicas químicas, manuales o mecanizadas, lo que genera impactos sobre el ecosistema, la salud humana, entre otros. No obstante, no todas las arvenses generan efectos negativos; es más, algunas de ellas benefician el cultivo, el ecosistema y el productor forestal. [Objetivo]: El presente estudio buscó clasificar las principales especies de plantas arvenses asociadas a plantaciones jóvenes de Tectona grandis L.f y Gmelina arborea Roxb en el Pacífico Sur de Costa Rica, según su relación con el cultivo forestal, para un manejo selectivo de las plantas arvenses. Se muestrearon 20 plantaciones forestales de teca y melina ubicadas en los cantones de Corredores, Osa y Golfito para identificar las especies que presentaban mayor dominancia, frecuencia de aparición total y por lote. De esta manera, se identificaron 3 517 individuos distribuidos en 220 especies, pertenecientes a 51 familias botánicas, entre ellas predominaron las familias Fabaceae, Poaceae, Asteraceae y Cyperaceae. Dentro de las 20 plantas descritas, un 60% se pueden considerar como competidoras para los árboles por su crecimiento acelerado y porte alto; 40% como plantas acompañantes y al menos un 50% comparten características que, con un adecuado manejo, pueden ser aprovechadas como plantas benéficas. El poder clasificar las plantas arvenses, le permite al productor forestal tener una herramienta útil para aprovechar los beneficios que le pueden proveer algunas plantas, disminuir los costos en métodos de control total de malezas, reducir fitotoxicidad en el cultivo, y conservar la diversidad del ecosistema.
Comparación de la sensibilidad de dos especies de hidras (Hydra attenuata e Hydra viridis) a dos plaguicidas aplicados en los cultivos de piña para la selección del organismo más sensible en la batería de pruebas de ECOTOX, Costa Rica, 2020-2022
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2022) Jones Peñaranda, Caroline; Ugalde Salazar, Rocío
En diversos estudios de la calidad de aguas superficiales cercanas a plantaciones de piña de la Región Huetar Atlántica de Costa Rica, se han encontrado residuos de numerosos plaguicidas usados en estos cultivos. Para muchas de estas sustancias se desconoce el efecto sobre los organismos acuáticos, pues entre más sensibles sean estos, mayor será el impacto para la comunidad que los habita. Las hidras han sido usadas en bioensayos de toxicidad debido a su sensibilidad a contaminantes, sirviendo como herramienta para determinar efectos de los plaguicidas sobre ecosistemas acuáticos. En este estudio se comparó la respuesta de la Hydra attenuata e Hydra viridis a dos de los plaguicidas más comúnmente usados en el cultivo de piña y detectados en muestras de agua: el herbicida diuron y el insecticida etoprofos. Para esto se realizaron bioensayos de toxicidad con cada una de estas sustancias y posteriormente, con una mezcla de estas, con el fin de determinar cuál de las dos especies resultaba más sensible a estas sustancias, para luego usarla como parte de la batería de organismos de prueba del Laboratorio de Estudios Ecotoxicológicos (ECOTOX). La H. attenuata fue la especie más sensible a ambos plaguicidas, con LC50s de 16,84 mg/L y 103,01 mg/L; y EC50s de 4,24 mg/L y 23,74 mg/L para diuron y etoprofos, respectivamente. Mientras tanto la H. viridis tuvo LC50s de 36,94 mg/L y 103,01 mg/L, con EC50s de 13,64 mg/L y 53,12 mg/L, también para diuron y etoprofos, respectivamente. La exposición a la mezcla de plaguicidas solo causó mortalidad a la H. viridis y tuvo efecto sinérgico en ambas especies. Estos resultados sugieren que la H. attenuata es la especie más apropiada para la evaluación de efectos de plaguicidas, pero se deben realizar más estudios sobre las interacciones de los contaminantes en mezclas, porque estas pueden modificar su toxicidad para diferentes especies.
Control preventivo químico o biológico en la aparición y avance de la pudrición del tallo en plantas de melina clonal (Gmelina Arborea Roxb.)
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2020-08) Carvajal Ruiz, Andrés Gerardo; Ávila Arias, Carlos
La investigación se desarrolla en el vivero de reproducción vegetativa La Amapola del INISEFOR, ubicado en la provincia de Puntarenas, cantón de Golfito, distrito de Puerto Jiménez y localidad de La Palma. Se determina el agente de control más eficiente para prevenir la aparición o detener el avance de la enfermedad denominada pudrición del tallo en plantas de melina clonal producidas en el vivero mencionado. Se elabora una escala para evaluar el estado de avance de la patología, validándose durante el ciclo de producción de plantas de nueve genotipos distintos. Se evalúa la efectividad de cinco tratamientos: un testigo absoluto, tres agentes de control químico y uno de control biológico. Se realiza un análisis de varianza y prueba de medias de Tukey entre tratamientos para identificar las diferencias estadísticas (ɑ=0,05).
Crecimiento de clones de melina (gmelina arborea roxb.) en Cañaza, pacífico sur de Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2021) Garro Fuentes, Jean Carlo; Murillo Cruz, Rafael
Para reducir los tiempos de cosecha en la producción forestal, es de gran importancia la selección y la evaluación de individuos que posean características deseables, tanto en forma como en crecimiento. El objetivo de esta investigación consiste en evaluar el crecimiento de un conjunto de clones de G. arborea ubicada en Cañaza, Pacífico sur de Costa Rica. Se realizó el análisis de varianza (ANDEVA) para datos no balanceados en cada una de las variables, asimismo, se aplicó la prueba de medias de Tuckey (α = 0,05), como comparador múltiple que permitió identificar diferencias significativas entre los clones y testigos evaluados. El promedio de cada clon fue categorizado respecto al índice de escogencia en una escala de 0-1 para cada una de las variables evaluadas. Se desarrollaron ecuaciones y curvas para proyectar el crecimiento en diámetro a la altura de pecho (DAP), altura total (Ht), altura dominante (Hdom) y volumen total (Vt) del conjunto clonal completo y de cada uno de los mejores 5 clones, utilizando el programa estadístico Statgraphics Centurion versión XVI. Se encontró hasta un 18% de ganancia fenotípica para volumen total. Se identificó, además, que el 74 % de los genotipos son iguales o superiores a la media poblacional. Se registró para el conjunto clonal completo un Incremento Medio Anual en diámetro a la altura de pecho (DAP) por árbol de (IMA arbˉ¹) de 5,14 cm añoˉ¹, en altura total de 5,67 m añoˉ¹ y para volumen total de 0,1110 m³ añoˉ¹. Los genotipos 7, 9, 4, 12 y 3; fueron los que registraron mejor crecimiento en todas las variables evaluadas con un promedio a los 53 meses de 23,1 cm en DAP, 25,51 m en Ht, 29,10 m en Hdom y 0,4345 m³ árbˉ¹ en Vt. Para el conjunto clonal completo, se desarrollaron modelos que describen la evolución del DAP (R²=81,0 %); Vt (R²=85,7 %); Ht (R²=94,6 %) y la Hdom (R²= 98,6 %). Se determinó un DAP de 22,1 cm, Ht de 24,02 m y una Hdom de 27,01 m para el conjunto clonal a los 53 meses de edad. Se registraron diferencias estadísticamente significativas entre clones para el DAP y Vt, pero no para Ht y Hdom. Para el conjunto clonal completo, se identificaron relaciones estadísticamente significativas (p<0,05) en función a la edad para las variables altura total, altura dominante, diámetro a la altura de pecho y volumen total. Lo anterior permitió generar modelos que predicen la Hdom, Ht y DAP con errores estándar menores de 0,093.
Crecimiento de clones de teca (Tectona grandis L.f.) de cuatro años de edad, a diferente intensidad de aclareo, en Santa Cecilia, La Cruz, Guanacaste, Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2021-10) Sánchez Valverde, Noemy Rebeca; Ávila Arias, Carlos
Teca es la especie de mayor área plantada para producción forestal comercial en Costa Rica y mediante la presente investigación se estudió el crecimiento bajo diferente nivel de competencia en plantaciones clonales. Para esto se establecieron dos ensayos (Finca Limbo y Finca Frontera) en Santa Cecilia de La Cruz, provincia Guanacaste, Costa Rica. El diseño experimental constó de cinco bloques con cuatro tratamientos de reducción de área basal (0 %, 15 %, 30 %, 45 %), distribuidos al azar. Se aplicó un análisis de varianza para el incremento corriente anual en diámetro normal, altura total, área basal y volumen total, además de la prueba de medias de Tukey (α=0.05) como comparador múltiple. Los resultados indican que T45 y T30 fueron estadísticamente superiores a T0 y T15, además los análisis estadísticos sugieren una relación directa entre la disminución del área basal y los incrementos en las variables dasométricas. A partir de lo anterior se deja a criterio del silvicultor reducir en 45 % o 30 % del área basal en la primera intervención de la masa, previo análisis de las condiciones propias. Asimismo, los resultados sugieren establecer inicialmente de 450 árb ha-1 a 570 árb ha-1 como máximo en las próximas plantaciones, en condiciones y material genético similar.
Desarrollo de un protocolo de establecimiento in vitro de material seleccionado de cenízaro (Samanea Saman Jacq,Merr.)
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2022-11) Corrales Torres, María Elena; Hine Gómez, Ana Lizeth
Desarrolla una metodología para el establecimiento in vitro de S. saman (Cenízaro) para un programa de mejoramiento genético y conservación de germoplasma en Costa Rica. El estudio se llevó a cabo en el Laboratorio de Biotecnología Forestal del Instituto de Investigación y Servicios Forestales (INISEFOR) de la Universidad Nacional, ubicado en Santa Lucía de Barva, Heredia Costa Rica. El material experimental para introducir en condiciones in vitro consistió en ápices y nudos tomados del último y antepenúltimo segmento nodal de cada plántula. En total fueron 120 explantes para cada desinfección de semillas de S. saman. Posteriormente se evaluaron dos metodologías de desinfección para la introducción in vitro de los nudos.
Desarrollo de una propuesta de reducción de la huella de carbono en el ámbito institucional en la Municipalidad de San Isidro de Heredia para favorecer la neutralidad en carbono: Heredia, Costa Rica, 2021-2022
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2023-05) Navarro Arroyo, Pablo Andrés; Montero Sánchez, Ernesto
Se desarrolla una propuesta de reducción de la huella de carbono del año 2020 de la municipalidad en el ámbito institucional, mediante un inventario que cuantifique las emisiones de gases de efecto invernadero utilizando la norma INTE B5, para que se establezca una línea base y el cumplimiento con los requisitos del PGAI. El estudio abarca las ocho edificaciones de la municipalidad, sobre las que tiene control administrativo y operativo, ya que así resulta más fácil obtener la información necesaria y se pueden realizar modificaciones posteriores de forma sencilla. Esto incluye las fuentes de emisión por concepto de flota vehicular, aguas residuales, aires acondicionados y extintores como parte del Alcance 1 y las emisiones por el consumo de energía eléctrica como parte del Alcance 2. El proceso metodológico sigue un orden de secuencia lógica, por su enfoque cuantitativo, y responde a cada uno de los objetivos específicos definidos previamente, para asegurar que cada uno se desarrolle y alcance. Está compuesto de tres fases que incluyen cada uno de los pasos que 21 contiene la norma INTE B5 (2016) e ISO 14064 (2006), así como algunos aspectos abarcados en la Guía para la participación en el PPCN de la DCC (2018b).
Diseño de un plan de ecoeficencia para doce estaciones de la GAM y el edificio central del Benemérito Cuerpo de Bomberos de Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2019) Hidalgo Masís, Wendy Marcela; Leiva Ulate, Rolando
Hoy en día, es necesario que un país cuente con cuerpos de emergencia como lo es el Benemérito Cuerpo de Bomberos de Costa Rica. Sin embargo, para que dicha institución brinde sus servicios, estos deben utilizar recursos como: electricidad, agua y combustible fósil. Además, generan residuos y emisiones de gases de efecto invernadero producto de las actividades que realizan. Por tal razón, esta institución busca realizar sus labores de una manera eficiente con el medioambiente y ha visto necesario el diseño de un plan de ecoeficiencia para doce estaciones de la Gran Área Metropolitana y el edificio de oficinas centrales. Este proyecto se desarrolló en tres fases. La primera fase fue un diagnóstico ambiental, en el cual se pudo determinar el consumo de energía eléctrica, agua y combustible fósil, así como la generación de residuos y la situación ambiental actual de la institución. En la fase dos se realizó un inventario de emisiones de GEI y un diagnóstico energético. Para finalizar, en la tercera fase, se elaboró el plan de ecoeficiencia, el cual contiene las medidas de ecoeficiencia a aplicar. Entre los principales resultados obtenidos están: la estación de bomberos de Alajuela y Pavas y el edificio de oficinas centrales son considerados sitios críticos, debido al consumo significativo de recursos ambientales; en cada uno de estos sitios se generan 97.1, 155.3 y 139.5 toneladas de dióxido de carbono equivalente, respectivamente; además, las medidas de ecoeficiencia planteadas que se destacan son la captación de agua pluvial y la instalación de paneles solares.
Diseño de un sistema para el reuso del agua residual de la planta de tratamiento de la Universidad Nacional campus Omar Dengo en el período 2020-2023
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024-04) Collado Herrera, Fabricio; Zúñiga Salas, María Daniela; Solís Torres, Ligia Dina
Se elabora una propuesta de sistema de tratamiento de aguas residuales proveniente de la planta del Campus Omar Dengo, mediante un tratamiento terciario, con el fin de aprovechar este recurso y contribuir a la disminución del desabastecimiento hídrico en la Universidad Nacional. Para ello, se realizan tres inspecciones a la planta de tratamiento junto con la coordinadora, a fin de obtener una descripción y visión de todos los procesos implicados desde la entrada de las aguas residuales hasta su salida. Se lleva a cabo una entrevista estructurada, utilizando una muestra no probabilística o dirigida. Las muestras se recolectan para caracterizar el efluente y afluente de la actual planta de tratamiento, así como para las pruebas piloto. Este muestreo y análisis se realizan en octubre de 2020 y abril de 2021. Para el análisis, se solicita la colaboración del Laboratorio de Análisis Ambiental de la Escuela de Ciencias Ambientales de la Universidad Nacional, donde se examinan las distintas variables establecidas en el Reglamento de vertido y reuso de aguas.
Esquema de manejo forestal adaptativo compatible con la lógica de producción del agricultor de subsistencia, Sarapiquí, Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2023) Romero Mora, María Monserrat; Meza Picado, Víctor Hugo
Los pequeños productores representan más de la mitad de las fincas agrícolas del país, por consiguiente, se convierten en una alternativa de solución en cuanto a la problemática de que en la actualidad al sector forestal se le dificulta abastecer la demanda interna de madera nacional. Al respecto, en las últimas décadas la reforestación ha presentado una tendencia a la baja, ya que cada vez son menos propietarios de fincas los interesados en trabajar con producción maderable, principalmente por una serie de acontecimientos a lo largo de la historia que han dejado malas experiencias y poca culturización forestal. Sin embargo, en el mercado predomina la tendencia de utilizar productos con características biodegradables, los cuales a su vez aporten al desarrollo rural, esto de nuevo abre la oportunidad de impulsar el comercio de madera nacional por medio de los pequeños productores, causando un triple beneficio al país, debido a que no solo el sector contaría con madera, sino que esta población sería beneficiada por incluir en sus fincas sistemas agroforestales, los cuales además de permitirles un mayor ingreso (a corto y largo plazo), los favorecería en el cuido de suelos y ciertos cultivos. Asimismo, en cuanto al ambiente se obtendrían varios beneficios, a saber, los pasos de fauna, cuido de mantos acuíferos, generación de microclimas, entre otros. Todo lo expuesto evidencia que lograr esta alianza entre los pequeños productores y el sector forestal es una excelente oportunidad para el país, lo que requiere de adaptación y disponibilidad gubernamental, pues la manera en cómo hoy está creado el esquema de manejo forestal no considera los intereses, preferencias ni tradiciones de estos pequeños productores, por esto es necesario un oportuno esfuerzo hacia la flexibilidad y adaptabilidad; adicional, con el fin de que este sea realmente efectivo y se concluya con la adopción del cultivo forestal por parte de los pequeños productores, convirtiéndose en una actividad que prevalezca durante generaciones, se requiere transformar la norma según el perfil del productor. Para ello, es fundamental identificar aquellos factores que inciden en la toma de decisiones de los pequeños productores y aplicarlos en la elaboración de un nuevo esquema de manejo forestal adaptado a sus realidades. Por esta razón, mediante la realización de dos artículos científicos, este trabajo planteó tres objetivos. El primero, desarrollado en el primer artículo, consistió en identificar los factores presentes en el proceso de toma de decisiones de los pequeños productores. El segundo buscó presentar un esquema de manejo forestal adaptativo (EMFA) a las necesidades del pequeño productor. El tercero, por medio de un ejemplo de caso breve, pretendió evidenciar la disponibilidad institucional al cambio según el criterio experto. Estos dos últimos objetivos formaron el segundo artículo. En el año 2018 se realizó un censo en dos asentamientos del INDER ubicados en Sarapiquí de Heredia: Azarea María y El Jardín, donde habitan 77 pequeños productores, con el propósito de conocer los factores que inciden en sus decisiones y su percepción sobre el sector forestal. Además, se presentaron tres aspectos por solucionar y su posible solución ante catorce profesionales en representación de siete entes que forman parte de la gobernanza forestal, con el objetivo de conocer qué tan de acuerdo estarían con el cambio. Toda esta información se utilizó para poder caracterizar a los pequeños productores y el cómo toman decisiones, basándose en la percepción de la autoimagen y del sistema productivo. También, se efectuó un análisis retrospectivo fundamentado en decisiones de adopción de sistemas productivos de los últimos cinco. Adicional, se definieron las características que un sistema productivo debe poseer según el pequeño productor, creando con esto un sistema de producción ideal, el cual se confrontó a la realidad actual agrícola y forestal. A partir de lo anterior, se identificaron los cambios necesarios en el esquema de manejo forestal para acercarlo más a ese sistema productivo idealizado, originándose un EMFA. Posterior a ello, se llevó a cabo una nueva confrontación mediante la que se demostró la efectividad teórica del EMFA. Se determinó un total de 162 interacciones entre factores indirectos y directos, las mismas se clasificaron en tres grupos según las veces que el productor cambió de sistema de producción en periodos cortos (cinco años). Al respecto, el Grupo A tuvo una mayor representación en la población con un 67.5 %, le siguieron el Grupo B con un 24.7 % y el Grupo C con un 7.8 %. El 67.5 % de los productores no se encontraban de acuerdo en incluir el cultivo de madera. Además, se evidenció la discrepancia del sector forestal con la perspectiva del pequeño productor y se proyectó la disminución que esta tendría al presentar ante los pequeños productores el EMFA y la disponibilidad institucional al cambio. Se demostró la existencia de factores de decisión que influyen en cómo el productor adopta los sistemas agrícolas contrarios al cultivo de madera. La venta segura (VS) es uno de ellos; por consiguiente, hasta que los esquemas de manejo forestal actuales no sean ajustados, la posibilidad de una adopción espontánea es mínima y seguirá necesitando de ayudas financieras. De este modo, se concluyó que el ajuste del esquema de manejo forestal permite una mayor adopción de la actividad por parte del pequeño productor, no obstante, toda propuesta realizada podría ser exitosa únicamente si la gobernanza forestal flexibiliza y posibilita el cambio. Todo lo anterior se presentó en este trabajo a partir de dos capítulos, los cuales constituyen artículos científicos que se enviaron a la Revista de Ciencias Ambientales de la Universidad Nacional, con el fin de que el primero sea publicado durante año 2023 y el segundo artículo durante el año 2024.
Estudio del efecto de la temperatura en el crecimiento del hongo Pleurotus ostreatus como insumo para una nueva tecnología de biodegradación del rastrojo de piña
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2020-08) Rubí Morera, Jeanina; Solís Torres, Ligia Dina
Se evalúa el efecto de la variable temperatura en el crecimiento del hongo Pleurotus ostreatus mediante ensayos de laboratorio, como insumo para el desarrollo de una nueva tecnología de biodegradación del rastrojo de piña en la zona de Pital de San Carlos. El estudio es de tipo experimental, simulando y controlando los parámetros de temperatura correspondientes al área de siembra del monocultivo. El enfoque del estudio es mixto, ya que en el desarrollo de la metodología se incluyen aspectos tanto cualitativos como cuantitativos. El trabajo se realiza en el Laboratorio de Docencia de la Escuela de Ciencias Ambientales de la Universidad Nacional. La investigación se estructura en tres fases, respondiendo a los objetivos específicos propuestos: fase 1: recopilación de información; fase 2: organización del experimento; y fase 3: ejecución del experimento. El análisis estadístico para el estudio de temperatura se lleva a cabo mediante gráficos que permiten observar el comportamiento de la temperatura que se puede obtener para cada equipo. Semanalmente, se realiza una evaluación de cada una de las réplicas, a través de la observación, donde se valora el crecimiento del hongo de forma comparativa, es decir, comparando las muestras entre sí y utilizando indicadores como alto, medio y bajo. Las pruebas de laboratorio se inician en el año 2017, por lo que se toman en cuenta los datos de temperatura desde 2006 hasta 2016.
Evaluación a los 9 años de edad, de propiedades de la madera y calidad del fuste en clones de Swietenia macrophylla King, Guápiles, Pococí, Costa Rica
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2022) Céspedes Arias, Diego Armando; Moya Roque, Roger
El objetivo de este estudio es estimar el crecimiento de ocho clones seleccionados de caoba a los 9 años de edad, en un ensayo clonal ubicado en "La Colonia", Pococí, Limón, Costa Rica. Se comparan estadísticamente las variables de crecimiento entre los clones. El ensayo, que abarca 2 hectáreas, pertenece al Instituto de Investigación y Servicios Forestales (INISEFOR) de la Universidad Nacional de Costa Rica (UNA) y fue establecido en diciembre de 2010. A lo largo de estos años, ha recibido prácticas silviculturales anuales, incluyendo limpieza y control de malezas, además de un control químico contra el barrenador Hypsipyla grandella en el primer año. Se seleccionan los clones con mejor desempeño en diámetro (mayor a 12 cm), altura y calidad del tronco. Cuatro clones provienen de Costa Rica y cuatro de Bolivia. Los datos de crecimiento y supervivencia son recogidos en noviembre de 2019. Para ello, se mide el diámetro a la altura del pecho (DAP) y la altura total de cada árbol, además de aplicar una metodología de evaluación de calidad. Se muestrean árboles vivos con un fuste de al menos 2,5 m desde la base, midiendo así la velocidad de ultrasonido y extrayendo muestras de madera mediante un método no destructivo. Estas muestras se analizan en laboratorio para determinar la densidad verde, el peso específico básico y el porcentaje de duramen de cada individuo.
Evaluación de la aplicación de tratamientos silviculturales en la sostenibilidad de bosques tropicales en la Región Huetar Norte, Costa Rica
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2021) Abarca Valverde, Pablo; Meza Picado, Víctor
La investigación consistió en aplicar dos tratamientos silviculturales (liberación y refinamiento) y un sitio testigo, con tres repeticiones por tratamiento, después del aprovechamiento forestal en un bosque húmedo tropical situado en Pital de San Carlos. Los resultados mostraron que, después de 25 años de aplicados los tratamientos, los valores de referencia se mantuvieron dentro del rango permitido por la norma para el umbral de las especies heliófitas efímeras (15 %) y del área basal (11,6 m²/ha). El incremento medio anual no presenta diferencias significativas, para una probabilidad del 95 %, entre los tratamientos. Además, se realizó una propuesta de manejo que busca obtener las mayores tasas de crecimiento y producción del bosque mediante un manejo forestal adaptativo, el cual consiste en llevar a cabo dos intervenciones silviculturales en diferentes momentos del ciclo de corta. Se utilizaron datos empíricos provenientes de la medición constante de parcelas permanentes de muestreo durante un periodo de 25 años. Se generó una propuesta de manejo silvicultural que contempla realizar dos intervenciones: una al año 4 y la otra al año 8, con una nueva cosecha al año 13. Esta propuesta se justifica, ya que el bosque no sufrió cambios en la composición florística de las especies comerciales.
Evaluación de la dinámica y productividad de la madera muerta en tres formaciones de bosque primario en agua buena de rincón, Península de Osa, Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2023-02) Ortega Bonilla, Mónica; Morera Beita, Albert
Los bosques tropicales de la Península de Osa son ampliamente reconocidos por su extraordinaria biodiversidad. Los procesos de mortalidad y reclutamiento desempeñan un papel fundamental en la dinámica natural de estos bosques y también se presentan como oportunidades productivas para las comunidades locales. Esta investigación tiene como objetivo evaluar la dinámica de los bosques para comprender su resiliencia frente a las fluctuaciones climáticas y factores antropogénicos; además, se pretende analizar el potencial de aprovechamiento de la madera muerta, contribuyendo de esta manera a fortalecer la gestión del manejo forestal. Se trabajó en tres formaciones forestales que presentaban diferentes características topográficas. Se establecieron unidades permanentes de medición de 1 hectárea en cada una de estas formaciones, que fueron: Bosque primario de cima (BPC), Bosque primario de ladera (BPL) y Bosque primario con influencia hídrica (BPIH) en la zona de Agua Buena de Rincón en la Reserva Forestal Golfo Dulce. Se registraron datos de mortalidad y reclutamiento mediante la identificación y medición del diámetro a la altura del pecho (DAP) y la altura de todos los árboles con un DAP igual o superior a 10 cm. A partir de estos datos, se realizó un análisis para comprender la resiliencia de estos ecosistemas. Asimismo, se llevó a cabo un inventario de los árboles muertos en pie y la madera caída con DAP igual o mayor a 30 cm, clasificándolos en tres clases según su grado de aprovechamiento. En función de los principales resultados, en todas las formaciones forestales las tasas de mortalidad fueron superiores a las de reclutamiento. Sin embargo, BPC y BPL presentaron las tasas de balance más cercanas al equilibrio dinámico, con un 0,05 % en BPC y un -0,10 % en BPL. BPC demostró la mayor estabilidad a lo largo del tiempo en distintas variables, lo que sugiere que su resiliencia está relacionada con la resistencia; en BPL y BPIH, la resiliencia encontrada está relacionada más con la recuperación que con la resistencia. El mayor volumen de madera comercializable de árboles muertos en pie se encontró en BPIH, con 14,45 m3/ha; y el mayor volumen de madera caída se encontró en BPC, con 13,71 m3/ha. Este hallazgo sugiere que el aprovechamiento de árboles muertos en pie y en el suelo representa una valiosa oportunidad económica en áreas rurales con una importante cobertura boscosa. No obstante, se debe considerar cuidadosamente la normativa vigente, la calidad de la madera y los costos involucrados para determinar su viabilidad.
Evaluación de la efectividad del uso de bolsas sin plaguicidas, en la producción de plátano en Bratsi y Sixaola, cantón de Talamanca
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2022-02) Umaña Rodríguez, Hilary Natasha; Wendel de Joode, Berendina van
El área de estudio se realiza en el cantón de Talamanca, el segundo más extenso de Costa Rica, país que cuenta con una población de aproximadamente 30,712 habitantes. Las comunidades estudiadas se ubican geográficamente en dos distritos de Talamanca: Bratsi (Territorio Indígena TI), que incluye las comunidades de Suretka, Shiroles y Progreso-San Miguel; y Sixaola, en el poblado de Paraíso. Estos distritos y poblados se eligen debido a la gran producción platanera que representan en el cantón. El objetivo es evaluar la efectividad del uso de bolsas sin plaguicidas en la producción de plátano. Se realizan observaciones de campo y entrevistas a 22 personas productoras, tanto indígenas como no indígenas, de plátano en Talamanca, con el fin de comprender el contexto. Se georreferencian las fincas y se caracterizan sus plantas. Luego, se embolsan 1,452 racimos de plátano con bolsas de polietileno de baja densidad sin plaguicidas y se evalúa la calidad de la tercera mano de 294 racimos cosechados. Finalmente, se llevan a cabo encuestas sobre la percepción de la efectividad de las bolsas a 12 personas productoras. Las parcelas incluidas son similares en cuanto a sus características, con excepción de la densidad de siembra, que es inferior en el territorio indígena en comparación con la zona no indígena. En cuanto a la efectividad de las bolsas, solamente un 8 % (n=23) de las 294 manos evaluadas presentan alguna mancha o daño por Trips (Hercinothrips femoralis), y un 83 % de la producción es de Clase I. Asimismo, 11 de las 12 personas productoras indican que desean continuar con el uso de las bolsas. La investigación es cualitativa y de tipo homogénea, lo que permite describir un subgrupo a mayor profundidad.
Evaluación de la eficiencia de degradación de un microorganismo seleccionado en residuos del procesamiento y extracción de aceite de Elaeis Guineensis en la planta industrial aceitera de Coto 54
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2022) Balladares Centeno, Meylin; Flores Quirós, Mariel Adriana; Solís Torres, Ligia Dina
En la actualidad es necesario la búsqueda de alternativas que suplan las necesidades de la agroindustria, de manera que logren realizar las actividades económicas con regularidad sin sacrificar el ambiente para cumplirlo. Una de las industrias con mayor desarrollo a nivel nacional es la extracción y producción de aceite de palma africana la cual genera una gran cantidad de empleos en las zonas donde su cultivo se lleva a cabo, así mismo debido al proceso característico que se utiliza para obtener el aceite se generan grandes cantidades de residuos agroindustriales en la Planta Industrial Aceitera de Coto 54 donde se producen 5.000 toneladas métricas de residuo biomásico al mes en temporada baja y 11.000 toneladas métricas al mes en temporada alta. El presente trabajo de investigación tuvo como finalidad evaluar la biodegradación de los residuos del procesamiento y extracción de aceite de Elaeis guineensis mediante una prueba piloto en la Planta Industrial Aceitera de Coto 54, para la aplicación de una tecnología de gestión del residuo. La metodología empleada se dividió en tres fases, siendo la primera de ellas la fase líquida en donde se analizaron veinticuatro muestras de fibra de palma africana en medio GYM, de las cuales seis fueron inoculadas con Trichoderma spp y seis con el hongo P. ostreatus, se realizaron análisis de pH, temperatura, lignina, reducción de azúcares por medio de glucosa y análisis cualitativos por medio de fotografías para determinar la degradación de los ensayos. El pH de los ensayos inoculados con ostra llegó a ser el óptimo lográndose estabilizar, mientras que los valores de pH de Trichoderma fueron similares a los controles, en cuanto a los análisis de glucosa para el P. ostreatus disminuyó de 1000 ug/ml a 200 ug/ml al pasar 30 días, por su parte para el segundo hongo no se observó ninguna disminución marcada. La fase dos correspondió a la fase sólida, en donde se utilizaron contenedores a las cuales se les aplicó tierra en una relación 1:3 al tamaño del alto del recipiente y se colocó la fibra la cual fue inoculada con el hongo Trichoderma sp, en dicha fase se realizaron análisis de pH, humedad, temperatura, análisis cualitativo y relación C/N. Las temperaturas alcanzadas para ensayos enterrados como para los que se encontraban en montículo con presencia del hongo se encontraron dentro del rango de 22-24°C, por su parte el porcentaje de humedad alcanzado en los ensayos en general fueron de 30-40%, en cuanto a la relación carbono nitrógeno se obtuvieron resultados menores de 25 para los ensayos enterrados, así como los expuestos en montículos. En la tercera fase se realizó el ensayo en campo, en el cual se valoró el funcionamiento del hongo seleccionado siendo este el P. ostreatus, al exponerse a las condiciones propias del área de estudio se obtuvieron resultados lineales de pH los cuales se encontraron en un rango alcalino, mientras que la temperatura más alta alcanzada fue de 30,13°C para el ensayo sin adición de agua, tanto el ensayo en seco como el húmedo alcanzaron la temperatura óptima de crecimiento en la tercera y quinta semana, mientras que los porcentajes de humedad se encontraron entre 20-57%. Los ensayos en campo fueron invadidos por dos tipos de hongos identificados como Comatus coprinus y el Neurospora crassa. Una vez que se completaron las fases establecidas del estudio, se evidencia tanto cualitativa y cuantitativamente que el microorganismo que representó una mayor afinidad para el aprovechamiento de las estructuras lignocelulósicas de los residuos de palma utilizados y obtuvo un desarrollo más cercano al óptimo corresponde al hongo ostra bajo condiciones controladas. Por su parte, el comportamiento de este una vez que se aplicó en campo, presentó mayores variaciones de los parámetros evaluados debido a la exposición de condiciones ambientales propias del área de estudio, las cuales redujeron su capacidad para degradar el residuo en el tiempo establecido en la prueba piloto. Finalmente, a partir de las principales conclusiones se destaca la necesidad de profundizar e invertir en investigaciones que a partir de una tecnología ambiental de gestión de residuo solvente la problemática referente al manejo de los residuos agroindustriales a nivel nacional.

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