Trabajos Finales de Graduación

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Desarrollo de índices para evaluar la calidad del agua de ríos de la vertiente del Pacífico de Guatemala
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Gil Rodas de Castillo, Norma Edith; Calvo Brenes, Guillermo
Resumen. Guatemala, posee una población de 17.6 millones de habitantes, de los cuales el 46.2 % residen en la costa sur, denominada como la vertiente del Pacífico. Esta región alberga 18 de los 35 ríos principales. El 68 % de la actividad agrícola en esta zona se basa en monocultivos, como la caña de azúcar y la palma africana. Estos procesos consumen el 77 % de los recursos hídricos disponibles para riego y otras actividades. Siendo devueltos frecuentemente con altos niveles de contaminación, incluyendo fertilizantes e insecticidas. Lo anterior provoca escasez de agua de calidad para las comunidades que habitan en estas áreas. Desafortunadamente, en Guatemala no existe un reglamento específico para evaluar las propiedades físicas, químicas y biológicas de los ríos. Para abordar esta carencia, se llevó a cabo una búsqueda de regulaciones utilizadas en otros países y estas sirvieron de base para escribir una “Normativa propuesta para evaluar la Calidad del Agua de los ríos de Guatemala”. En los años 2018 y 2019, se realizaron muestreos de indicadores de calidad fisicoquímica, microbiológica y biológica del agua en diversos ecosistemas lóticos de la vertiente del Pacífico de Guatemala. También se utilizó el Protocolo de Bioevaluación Rápida (RBP) como índice de control debido a la confiabilidad que presenta el mismo. Durante el 2018, se llevaron a cabo muestreos en seis ríos de la vertiente del Pacífico, siendo estos: Acomé, María Linda, Los Esclavos, Madre Vieja, Sis Ican y Ocosito. Los resultados fueron evaluados con el Índice de Calidad del Agua propuesto por Calvo-Brenes (2019), conocido como ICA-Calvo-TEC. Este índice que utiliza la normativa costarricense, se empleó con el fin de hacer un análisis preliminar de la calidad del agua. Se encontró que la mayoría mostraban niveles de calidad desde la clase 3, 4 y 5, indicando contaminación “moderada”, “severa” y “muy severa” respectivamente. Estos resultados preliminares del año 2018 mostraron poca variabilidad en los niveles de calidad entre los diferentes puntos de muestreo. Para desarrollar un índice, resulto conveniente tener más variables de calidad, partiendo de aguas no contaminadas hasta altamente contaminadas. Es así que para el año 2019 se definieron 10 localidades solamente en tres ríos, siendo estos: Acomé, Los Esclavos y María Linda. En cada uno se eligieron tres lugares, excepto en el Río María Linda, donde se seleccionaron cuatro, debido a las diferencias ambientales y geomorfológicas que afectaban la calidad del agua de los ríos. El análisis de los indicadores de calidad en función del tiempo, sugiere una correlación entre estos y la cantidad de lluvias en cada mes. La excepción a esta relación se dio con la salinidad, conductividad, sólidos disueltos totales, coliformes totales, fecales, y el Protocolo de Bioevaluación Rápida (RBP). En cuanto a los macroinvertebrados acuáticos el 90 % de los sitios de muestreo presentaron una alta diversidad de especies, principalmente en las partes altas de los ríos. En las áreas bajas, se encontró menor diversidad y alta dominancia. De todos los taxones identificados el orden Decapoda presentó el 74.74 %, la clase Insecta el 15.95 % y Gastropoda el 9.09 %. En la clase Insecta los órdenes que presentaron mayor abundancia fueron Hemiptera con un 34.54 % y Ephemeroptera con un 25.02 %. Por la diversidad de especies se considera que el agua de los ríos de la vertiente del Pacífico no está totalmente deteriorada. Con los resultados anteriores y con la Normativa propuesta para evaluar la calidad del agua de los ríos de Guatemala se desarrollaron dos índices: uno fisicoquímico de calidad del agua nombrado como ICA-GT y otro biológico nombrado Biological Monitoring Working Partiy BMWP-GT (por sus siglas en inglés), para uso en toda la república. La evaluación de la calidad del agua utilizando el ICA-GT mostró lo siguiente: el 1.7 % sin contaminación, el 23.3% incipiente, el 43.3 % moderada, el 30 % severa y el 1.7 % contaminación muy severa. Para el BMWP-GT, se propusieron dos índices: BMWP-GT1 y BMWP-GT2, los cuales clasificaron de manera similar los resultados de los muestreos del año 2019 en los tres ríos: 0 % excelente, 3.3 % buena, 13.3 % regular, 46.7 % mala y 36.7 % pésima. Aunque el ICA-GT y el BMWP-GT representaron una correlación elevada, no siempre clasificaron la calidad del agua de la misma manera en términos de color y niveles de clasificación. Esto es debido a las diferencias en las metodologías empleadas y las escalas de clasificación, así como la discrepancia en indicadores de calidad empleados para cada uno de ellos. Es necesario continuar realizando estudios de calidad física, química y biológica, abarcando más ríos y áreas que no estén alteradas por la actividad humana, para seguir avanzando en este tema.
Evaluación de la calidad del agua superficial utilizando bioindicadores en la microcuenca Las Chichiguas, Jinotega, Nicaragua
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2012) Juárez Martínez, María Encarnación; Orozco, Martha; Rueda, Ricardo; Calvo, Julio
Resumen. Nicaragua, ha iniciado una Gestión Integrada de Recursos Hídricos (GIRH) bajo el enfoque de cuencas hidrográficas que mediante la concertación y cooperación entre los diferentes grupos de interés trabajan por el desarrollo local y la protección de los recursos naturales. El presente estudio se llevó a cabo en la microcuenca Las Chichiguas, ubicada en el municipio de La Concordia del departamento de Jinotega, categorizada como área prioritaria dentro de la cuenca del Río San Juan, básicamente por estar ubicada en la parte alta y presentar problemática ambiental y social. El objetivo del estudio fue de actualizar el diagnóstico ambiental sobre el estado del agua superficial en la microcuenca a través de bioindicadores y parámetros físico-químicos, durante el año hidrológico 2009-2010 e indagar la percepción comunitaria local frente a la situación actual, conservación y uso sostenible de los recursos hídricos. Los resultados del diagnóstico demuestran que existe una relación estrecha entre uso de suelo, estado del bosque de galería, percepción ambiental y calidad de agua. Todos los valores de los parámetros físico-químicos son aceptables para agua potable. Sin embargo, para consumo humano no pueden ser utilizadas por los altos valores de coliformes totales y fecales obtenidos. Los métodos biológicos utilizados muestran que el uso de suelo que contamina más el agua, es pasto a diferencia de café bajo sombra y granos básicos que es el que reporta aguas de mejor calidad. La participación de los actores locales en la identificación de las principales amenazas a los recursos hídricos superficiales, desarrolla el proceso de persuasión que coadyuva a la gestión integral de los recursos hídricos ya que se logró formular el plan de acción 2010-2013 después de la aplicación de los métodos hipotético-deductivo e investigación acción participativa.
Estructura biológica y calidad ambiental de las turberas del Cerro de la Muerte en Costa Rica: conservación y adaptación a la variabilidad climática
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Gastezzi Arias, Paola; Pérez-Quezada, Jorge
Resumen. Las turberas son un tipo de humedal que tiene una capa de turba almacenada de forma natural en su superficie. La turba es la acumulación de la materia orgánica (MO) formada por la descomposición producida por plantas como el musgo Sphagnum spp y otras plantas adaptadas a vivir en condiciones de saturación permanente de agua, con reducido oxígeno y poca disponibilidad de nutrientes. Son reconocidas por jugar un papel vital en mantener el carbono orgánico en el suelo, en la regulación del agua y favorecer la conservación de la biodiversidad. Esta investigación tuvo como objetivo analizar la estructura biológica y la calidad ambiental de las turberas del Cerro de la Muerte mediante el uso de indicadores biológicos y fisicoquímicos, para el fortalecimiento de su conservación y adaptación a la variabilidad climática. Se evaluaron ocho turberas ubicadas en el parque Nacional Tapantí Macizo de la Muerte y la Reserva Biológica Cerro Vueltas, a diferentes altitudes que van desde los 2400 a 3100 m.s.n.m. En cada una de las turberas se utilizaron bioindicadores como las aves para el monitoreo del ecosistema y los macroinvertebrados acuáticos y parámetros fisicoquímicos (oxígeno, pH, conductividad, temperatura, entre otros parámetros), para conocer la calidad del agua. Además, se estudió el suelo para conocer sus características y composición. Esta investigación generó tres manuscritos como producto de los objetivos específicos planteados. El primer artículo denominado: Distribución altitudinal de la riqueza y diversidad de aves en las turberas de altura en Costa Rica. En el que se logró identificar 75 especies (25 familias, 11 órdenes), se encontró la mayor diversidad (H'=3,12) y riqueza de aves (49 especies observadas y 56 esperadas) en turberas a 2400 metros de altitud, y la menor a 2600 y 2800 m.s.n.m. Un 43 % de las especies son endémicas, el 34 % residentes y el 14 % migrantes latitudinales. Se demostró que las turberas podrían presentar cambios estructurales debido a las variaciones en los patrones de lluvias. El segundo artículo denominado: Composición de los macroinvertebrados según la calidad del agua en turberas de altura, Costa Rica, evaluó la variación en la composición de macroinvertebrados acuáticos según parámetros fisicoquímicos del agua. La relación de los macroinvertebrados como indicadores de la calidad del agua se debe a que son sensibles a los cambios en las condiciones del entorno acuático, su presencia y abundancia están estrechamente ligadas a la calidad del agua y la salud del ecosistema acuático. Se registraron 10 familias y siete géneros. Las familias más representativas fueron Chironomidae y Limnephilidae. La calidad del agua se clasificó según el ICA-NSF como "calidad media" y como "calidad regular a mala" según el BMWP-CR, y el tercer manuscrito denominado: Las turberas de altura del Parque Nacional. Tapantí en Costa Rica: caracterización e importancia del suelo turboso, caracterizó el suelo con el fin de conocer el contenido de MO y de carbono en el suelo turboso. Se demostró que los suelos en las turberas poseen un 32.9 % de carbono y el de MO fue 7.1 % en la Turbera 3 con respecto a las otras turberas, mientras que la relación C/N fue mayor en la Turbera 1 con una relación de 22.3 %. Los resultados destacan la importancia de las turberas para mantener la biodiversidad endémica y cumplir con su rol ecosistémico de las tierras altas, que contribuye a mitigar los efectos de la variabilidad climática, debido a su capacidad de almacenar agua y carbono en el suelo. Por lo tanto, es fundamental estudiar y monitorear las turberas a largo plazo, especialmente debido al papel crucial que desempeñan en la provisión de servicios ecosistémicos importantes. Las turberas de altura son ecosistemas frágiles que mantienen la biodiversidad y procesos ecológicos esenciales para las tierras altas de Costa Rica. No obstante, la variabilidad climática puede afectar las características fisicoquímicas del agua y el suelo, el procesamiento de la MO, el contenido de carbono y nutrientes en el suelo, la formación de la turba y la biodiversidad de las turberas. La información producida en este estudio aporta un valioso insumo de datos biológicos y ecológicos, que permite comprender su función y su rol frente a la variabilidad climática. Además, esta información sirve para demostrar la pertinencia de reforzar la inclusión de las turberas de altura en estrategias locales de adaptación climática, dado que constituyen un enfoque novedoso debido a la función que desempeñan como reservorios de agua y carbono, y sitios de alto endemismo de especies claves en las turberas de altura.
Plan de educación ambiental para la gestión integral de residuos sólidos del Sistema Universitario de Manizales, Colombia
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2023) Calderón Cuartas, Paola Andrea; Naranjo Vasco,, Javier Mauricio
Propuesta de un modelo de gestión integrada del recurso hídrico para Panamá
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2023) Escalante Henriquez, Luis Carlos; Charpentier Esquivel, Claudia
Resumen. El presente estudio identificó las barreras conceptuales, actitudinales y de control- que impiden lograr la gestión integral de los recursos hídricos (GIRH) en Panamá, en los períodos del 2008 y del 2021. El objetivo de identificarlos en dos períodos fue el de analizar si las barreras habían sido superadas en esos 13 años. En el 2008 las consultas fueron presenciales, pero por la pandemia del COVID 19, en el 2021 se realizaron de forma virtual. Para hacer la comparación se utilizó la prueba paramétrica de proporciones. Los resultados mostraron que la mayoría de las barreras del 2008 se mantienen y, por lo tanto, el modelo propuesto para la GIRH no se modificó. El análisis de los resultados obtenidos en el 2021, con los instrumentos de consulta aplicados (cuestionario, entrevistas a profundidad y las mesas de agua), identificó un total de 33 respuestas que se clasificaron como barreras. De estos resultados, las barreras de control fueron 18 y representan las más numerosas (55%). Algunas barreras son las siguientes: “no se cuenta con los recursos económicos, humanos y tecnológicos para implementar las políticas públicas”, “gestión deficiente de la administración del agua que incrementa los problemas que habitualmente generan los conflictos por el uso del recurso”, “una deficiente coordinación institucional y confusión de los roles”, “la información hídrica se encuentra dispersa”, “no se impulsa la estrategia de cambio climático”, “débil cumplimiento de la carrera administrativa para lograr la estabilidad del personal técnico”, “falta de recursos para implementar tecnología”, “falta de responsabilidad y compromiso de los usuarios para hacer uso racional del agua”. Estas situaciones deben atenderse en la mayor brevedad posible para lograr trabajar en la GIRH. Una de las propuestas de solución presentadas en la mesa de agua para el 2021 fue crear la Autoridad Nacional de los Recursos Hídricos, homologando las funciones de administración como la Autoridad del Canal de Panamá. Esta propuesta permitiría contar con una institución sólida, eficaz e independiente, en donde las decisiones busquen soluciones basadas en obtener resultados medibles en la gestión del agua. Dentro de la categoría de barreras conceptuales se identificaron nueve (9) (27%), las cuales reflejan el concepto erróneo que los funcionarios públicos tienen de la GIRH y este aún no se ha priorizado como forma de trabajo. En la práctica, a nivel institucional se trabaja empíricamente por la limitada disponibilidad de resultados de investigación e información técnica científica. Se volvió a identificar el desconocimiento de la normativa legal existente, por lo que se requiere formar y actualizar a los técnicos institucionales para que adquieran nuevos saberes y habilidades, las cuales les permitan contar con las competencias, conocimientos y herramientas tecnológicas. Además, es necesario que sepan analizar los nexos agua, ambiente y sociedad. Una de las estrategias planteadas en el estudio para superar esta barrera es incorporar la educación y comunicación en todos los niveles de los temas de agua y ver los cambios que demanda la GIRH. Se identificó un total de seis (6) (18%) barreras actitudinales. De estos resultados, se detectó que existe resistencia al cambio de prioridades de los actores vinculados en GIRH. Por lo tanto, la planificación y distribución de su tiempo no responde a esa forma de trabajo. Otros resultados muestran que el intervencionismo político impacta negativamente en la priorización de las acciones a favor de la GIRH y no reciben el valor que merece el agua. Otras barreras son: “poca planificación y uso de criterio técnico”, “no existe cultura de agua y menos de mantenimiento preventivo, por lo que a diario aumentan las fugas de agua”, “no se aplican sanciones durante la construcción y operación de proyectos que no cumplen la normativa ambiental”, “deficiente incorporación de los medios de comunicación social”, “falta de formación y comunicación a todos los usuarios del agua”, “no hay suficiente inspectores”. Esas barreras identificadas inciden en que no se den los motivos para cambiar de comportamiento. Entre las alternativas de solución presentadas para superar estas barreras, se propone fortalecer las capacidades en GIRH de los funcionarios públicos, municipales y líderes comunitarios; la formación y capacitación continua de profesionales vinculados al sector hídrico, y contar con programas de educación primaria y secundaria. Las barreras identificadas en este trabajo permitieron determinar las variables que conforman el modelo propuesto, el cual busca consolidar la GIRH. Son cuatro variables que, a su vez, se dividieron en subvariables, de acuerdo con los resultados obtenidos en el estudio. Estas son: formación y actualización, gobernabilidad del RH, gerenciamiento y comunicación, y por último difusión; las cuatro influyen en la GIRH. El estudio se realizó en Panamá con funcionarios de las instituciones que tienen responsabilidades con el agua.
Tolerancia y alteraciones de la comunidad de macroinvertebrados dulceacuícolas debida a la presencia de residuos de plaguicidas en cuerpos de agua superficial de Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2024) Echeverría-Sáenz, Silvia; Spínola Parallada, Manuel; Guevara Mora, Meyer; Gutiérrez Fonseca, Pablo
Costa Rica es un país con gran biodiversidad, sin embargo, el uso excesivo de plaguicidas ha generado contaminación de las aguas superficiales, cuyos efectos sobre la biota acuática aún no se comprenden a cabalidad. El objetivo de este estudio fue analizar los efectos de los plaguicidas sobre la distribución, la estructura y el rol ecológico de las comunidades de macroinvertebrados acuáticos, como herramienta para mejorar la conservación de los ecosistemas acuáticos tropicales. Para esto, se digitalizó y se unificó la información de las concentraciones de plaguicidas de 1036 muestras de agua superficial, así como la abundancia de las familias de macroinvertebrados en 441 muestras recolectadas entre los años 2009-2019. Los plaguicidas más frecuentemente detectados en Costa Rica durante ese período de tiempo fueron diuron, ametrina, pirimetanil, flutolanil, diazinon, azoxystrobina, buprofezin y epoxiconazol, con presencia en >20% de las muestras. Se observó que 32 plaguicidas se detectaron en concentraciones que superaron normas internacionales y se calculó un modelo de riesgo ecológico (msPAF) que reveló un riesgo de toxicidad aguda entre moderada y alta para organismos acuáticos (especialmente productores primarios y artrópodos) en el 13% de las muestras analizadas. Además, mediante análisis de umbrales ecológicos, se estimó la tolerancia/sensibilidad de las familias de macroinvertebrados respecto a 13 plaguicidas seleccionados. Los organismos que mostraron respuestas tolerantes fueron los moluscos y las familias Hyalellidae y Corophiidae (Amphipoda), así como los ácaros acuáticos (Trombidiformes), las familias Ceratopogonidae, Simuliidae, Empididae y Psychodidae (Diptera), Leptoceridae (Trichoptera), Baetidae (Ephemeroptera), Collembola, Corydalidae (Megaloptera), Elmidae (Coleoptera) y Libellulidae (Odonata). Por el contrario, las familias Blaberidae (Blattodea), Dixidae (Diptera), Ecnomidae, Lepidostomatidae, Odontoceridae (Trichoptera), Euthyplociidae, Isonychiidae (Ephemeroptera), Polythoridae (Odonata) y Atyidae (Decapoda) estuvieron completamente ausentes en sitios con plaguicidas, mientras Philopotamidae, Helicopsychidae (Trichoptera), Gyrinidae, Scirtidae, Hydrophilidae, Limnichidae (Coleoptera), Gomphidae (Odonata) y Perlidae (Plecoptera), entre otras, mostraron una respuesta de sensibilidad para ≥5 plaguicidas, indicando una muy baja tolerancia de la comunidad de macroinvertebrados dulceacuícolas a estas sustancias. La respuesta de sensibilidad o tolerancia de los organismos se discutió también mediante el análisis de caracteres anatómicos o fisiológicos de los organismos, que pudieran conferir mayor vulnerabilidad (por ej. aquellos que podrían aumentar la tasa de absorción de contaminantes o que limitan la capacidad de escape). Se observó que, si bien los caracteres tienen un gran potencial para uso predictivo en la sensibilidad de los organismos, aún falta trabajo en la definición de los caracteres más útiles para dicho fin. A través de los análisis de umbrales ecológicos se estimó los “community change points” (CCP, por sus siglas en inglés) que representan la concentración de cada plaguicida en la que se observa un cambio abrupto y sincrónico en las abundancias de muchos taxa de la comunidad. En 10 de los 13 plaguicidas analizados, el CCP fue muy inferior a los criterios de calidad ambiental para protección de la biota acuática, por lo que se revela que se producen efectos abruptos y sincrónicos a 11 concentraciones mucho más bajas de las que están establecidas como seguras de acuerdo con datos de toxicidad crónica para organismos acuáticos. En este estudio se ha demostrado también que otros factores de estrés asociados a zonas agrícolas como la degradación de la vegetación ribereña, el aumento de la temperatura y la presencia de nutrientes en exceso generan efectos de disminución de la biodiversidad, en conjunto con la presencia de residuos de plaguicidas y pueden incluso generar zonas deshabitadas de organismos ya sea por toxicidad o mecanismos de evasión de los contaminantes (pasivos o activos), produciendo fragmentación de la conectividad de los ecosistemas acuáticos a concentraciones considerablemente más bajas que aquellas que se consideran seguras en la normativa internacional. Por lo tanto, los resultados de este tipo de estudios podrían complementar el desarrollo de criterios numéricos de calidad de agua para la protección de ecosistemas acuáticos y también ser útiles en las evaluaciones de riesgo retrospectivas.
Desarrollo y caracterización de materiales poliméricos radiosensibles para aplicaciones dosimétricas
(Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática Astronomía Física y Computación, 2020) Chacón Obando, David M; Valente, Mauro; Mattea, Facundo
El desarrollo acelerado y continuo de la radioterapia en las últimas décadas hapermitido, median técnicas de alta complejidad, lograr una mayor eficacia y potencialidad curativo de los tratamientos contra el cáncer. Sin embargo, la eficaciade cualquier tratamiento de radioterapia depende crucialmente de la capacidad de determinar correctamente la dosis absorbida. Por lo que, el desarrollo de las técnicas de radioterapia actuales requiere del desarrollo de metodologías de dosimetría que permitan principalmente obtener información de la distribución espacial de la dosis entregada en tres dimensiones. En este contexto, la dosimetría de gel polimérico es una alternativa no convencional, inherentemente tridimensional y con capacidad de registrar distribuciones espaciales de dosis con una alta resolución en un material tejido equivalente. La presente tesis pretende contribuir al conocimiento de este tipo de dosimetría no convencional, mediante el desarrollo, modificación e investigación de materiales poliméricos radiosensibles aplicando diferentes métodos de lectura de los mismos, enfocando principalmente su aplicación como herramientas potenciales en la validacióny control de calidad de técnicas de radioterapia avanzada. Para ello, se optimizó la elaboración y almacenamiento de los dos périmetros logrando obtener materiales con una buena reproducibilidad entre preparaciones diferentes. Los materiales se estudiaron mediante diferentes técnicas analíticas obteniendo la respuesta del material a la dosis e información directamente relacionada al grado de polimerización y la naturaleza del polímero formado. Además, se estudió y caracterizó un dosimetro de gel polimérico novedoso, que presentó una respuesta lineal entre 100 y 1000 Gy. Por otro lado, se estudiaron las propiedades radiológicas, relativas al agua, de diferentes dosimetros de gel polimérico para haces de fotones con energía en el rango de radiodiagnóstico y haces de protones con energías de aplicación clínica. Los resultados demostraron su alto grado de equivalencia al agua, lo que sustenta su potencial aplicación en este tipo de haces terapéuticos.
Plan de educación ambiental que apoye la gestión sostenible de los principales servicios ecosistémicos de provisionamiento y culturales en el manglar de Chacarita, Puntarenas
(Tecnológico de Costa Rica, 2023) Carvajal Oses, María del Milagro; Herrera Ulloa, Ángel; Moreira Segura, Christian; Pérez Molina, Junior
Introducción. A nivel mundial los bosques de manglar han sido afectados negativamente por agentes antropogénicos, y Costa Rica no es la excepción. Ante este panorama, se hace necesario el desarrollo de procesos educativos que faciliten el empoderamiento de las comunidades a sus recursos naturales aledaños. Objetivo. El principal objetivo de la presente investigación fue construir un Plan de Educación Ambiental contextualizado y constructivista que permita facilitar la gestión de servicios ecosistémicos de provisión y culturales en Chacarita, Puntarenas, Costa Rica. Metodología. El Plan de Educación Ambiental estuvo basado en el modelo de La Asociación Norteamericana de Educadores Ambientales (NAAEE). Como primer paso se aplicó una entrevista a profundidad a siete personas representantes de instituciones públicas con influencia en la comunidad y a 10 personas habitantes de la comunidad para obtener información sobre los principales servicios ecosistémicos que identificaban en el área de estudio. Seguidamente, se construyó un contexto a nivel ambiental y económico, para lo cual, mensualmente y durante un año, se realizaron visitas al área de estudio con el fin de establecer una base florística de árboles de mangle y se recolectaron moluscos bivalvos para analizar el estado de las poblaciones con base a las cantidades de organismos hallados y otras características como las longitudes de éstos. Para la base florística, se obtuvo el diámetro de la altura de pecho (DAP en cm), la altura (m), el índice de valor de importancia (IVI) y se obtuvo las reservas de carbono (Mg. ha-1) mediante una serie de fórmulas alométricas (este punto se determinó por la importancia del manglar para el equilibrio climático y que podría ser útil a futuro para búsqueda de fondos para la comunidad). En cuanto a los moluscos se analizaron cuatro especies de interés comercial, se evaluó la longitud (cm), peso (g), la madurez sexual, el índice gonadosomático, el índice de rendimiento de carne (IR) y el IVI. Se realizaron valoraciones económicas de los datos obtenidos, también se solicitó información de capturas de peces que realizan sus primeros estadios de vida en el manglar y de moluscos bivalvos al Instituto Costarricense de Pesca y Acuicultura. Paralelo al trabajo ambiental se fueron creando materiales didácticos de acuerdo con esta información base. Como siguiente paso se construyó un contexto social, para lo cual se aplicó una encuesta a 263 habitantes de la comunidad en estudio; referida al manglar y sus servicios ecosistémicos mayormente de provisión como pesca y extracción de moluscos y culturales como el turismo; la cual fue revisada por expertos y validada en la comunidad de Isla Venado en Puntarenas. Esto no solo permitió caracterizar aspectos sociales, sino que también identificar competencias generales y específicas las cuales fueron la base del Plan de Educación Ambiental. Se identificaron estrategias, técnicas, actividades e indicadores para cada competencia. Una vez finalizada la construcción del plan educativo se validó en un taller con 15 personas, se aplicó un pre y post-test, se midió el tamaño del efecto de Cohen (d) causado por el taller impartido a la comunidad en la adquisición de competencias ambientales y se construyó un manual de educación ambiental para la sostenibilidad del manglar. Resultados. La entrevista a profundidad reflejó un distanciamiento entre el sistema gubernamental costarricense y la población, los principales servicios ecosistémicos identificados correspondieron a la extracción de moluscos, pesca y aunque el turismo no se realiza en la actualidad hay un gran interés por implementarlo por ello en esta tesis se dio énfasis en aspectos que no solo contribuyan educativamente, sino que son herramientas para estos cometidos como especies de mangles y aves del manglar. A nivel ambiental, se hallaron cinco especies de mangles, siendo Pelliciera rhizophorae la de mayor índice de valor de importancia. Se obtuvo por hectárea un equivalente de carbono almacenado de 78,49 Mg· ha-1. Con respecto a los bivalvos, se muestrearon 357 organismos, de los cuales 18% correspondieron a Anadara similis; 37,5% Anadara tuberculosa; 41,46% a Leukoma spp. y 3,08% Mytella guyanensis. Al tomar en cuenta la valoración económica de las reservas de carbono y de los moluscos bivalvos presentes en el área de estudio se obtuvieron valoraciones económicas de 9 812,63 USD·ha-1 y 28 USD·ha1respectivamente. De acuerdo con la encuesta aplicada, la comunidad tiene debilidades a nivel de conocimientos (p <0,05; p=0,04) relacionados al manglar y lo servicios ecosistémicos analizados, pero presenta una alta disposición para colaborar en la protección del recurso manglar (p <0,05; p=0,001). Con base en esta información se lograron identificar seis competencias generales, además construir sus respectivas estrategias tales como método de indagación, ilustraciones y recursos audiovisuales; técnicas como discusiones y análisis de casos; actividades como lluvias de ideas, láminas ilustrativas y hojas de trabajo e indicadores que evaluaron todo el proceso. Esto último apoyado por una serie de materiales educativos contextualizados, así como recursos audio visuales. Una vez finalizada la redacción del Plan de Educación Ambiental se validó con habitantes del área de estudio. Estadísticamente, los participantes, tuvieron un incremento en el dominio de las competencias (p <0,05; p=0,002; d=0,45). Como producto del proceso de investigación, se creó un manual de actividades de fácil aplicación que permite que las personas comprendan la relevancia de los servicios ecosistémicos del manglar. Conclusiones. Esta investigación demostró que la comunidad en estudio requiere implementar medidas de gestión, en conjunto con instituciones gubernamentales y no gubernamentales, que permitan recuperar las poblaciones de moluscos de interés comercial para consumo humano. Además, se proponen actividades de aprovechamiento sustentables como turismo comunitario con fines educativos y culturales. Finalmente, la comunidad demostró tener interés de participar en actividades de educación ambiental y en contribuir en la protección de su manglar aledaño pues se logró avanzar durante este proceso en la creación de una Asociación Específica dirigida a la protección del manglar en Chacarita.
Efecto de campos electromagnéticos inducidos a baja intensidad sobre procesos morfo-fisiológicos y de productividad de Zea mays L. var Porva, como alternativa tecnológica sostenible para la producción agrícola
(Tecnológico de Costa Rica, 2023) Suárez Rivero, Deivis; Guzmán Hernández, Tomas J.; Héctor Ardisana, Eduardo F.; Galvis Vanegas, Jesús A.
Al analizar la problemática del sector primario agrícola, se puede observar que la calidad de las semillas botánicas como material de propagación se convierte en una limitante productiva. Uno de los principales problemas que se registra en la literatura especializada en materia de propagación por semilla botánica es la dormancia seminal, lo que impacta al agricultor en el momento de siembra, puesto que tendrá que utilizar más semillas para la misma superficie o tendrá menor número de plantas por unidad de superficie. En el anterior contexto, este proyecto buscó evaluar el efecto que generan los campos electromagnéticos inducidos sobre las variables de crecimiento, desarrollo y productividad de plantas de Zea mays L. var Porva como alternativa tecnológica sostenible para la producción agrícola de este cultivo. Para ello, las semillas se sometieron, previo a la siembra, a tres intensidades de campo electromagnético (23, 70 y 118 µT) con cuatro tiempos de exposición (1, 3 y 5 horas diarias por 15 días y exposición permanente durante los 15 días), dejando un grupo control sin exposición a campos electromagnéticos. Se analizaron variables relacionadas con el proceso de germinación, entre ellas el porcentaje de germinación, la germinación diaria y acumulada, altura (cm), longitud de la raíz (cm), masa fresca aérea y de la raíz (g), así como masa seca aérea y de las raíces (g). Las variables anteriormente mencionadas se determinaron en dos momentos, exceptúan las relacionadas a la germinación, para determinar indicadores fisiológicos que describen el desarrollo del cultivo (Tasa de Crecimiento Relativo – TCR, Tasa de Asimilación Neta – TAN, Índice de Área Foliar – IAF, Tasa de Crecimiento de Cultivo – TCC, Tasa Absoluta de Crecimiento – TAC, Duración de Área Foliar – DAF y Área Foliar Especifica - AFE). Por otra parte, con la finalidad de caracterizar la producción, se evaluaron las características morfológicas de la mazorca y frutos (peso de la mazorca con amero, peso de tusa, peso de frutos y número de hileras), así mismo se extrajo el almidón del maíz para su caracterización por Microscopia Electrónica de Barrido, análisis cristalográfico por difracción de Rayos X, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y Viscosidad Aparente. Se realizó la prueba de normalidad de Shapiro-Wilk y de Levene, esta última para establecer la homogeneidad de la varianza y así proceder al ANOVA. Finalmente se realizaron pruebas de rangos múltiples para establecer el comportamiento de las variables en comparación con el control. En todos los casos se empleó el software SPSS. En el anterior contexto experimental se evidencia que el proceso de germinación se vio estimulado por la aplicación de los campos electromagnéticos a intensidad media (70 µT), pero a sus más altos tiempos de exposición (300ˈ y Permanente durante 15 días), presentándose una conducta similar para germinación diaria, dinámica de germinación, longitud de la raíz y altura de la planta, similar a lo ocurrido la síntesis de pigmentos, biomasa fresca y seca, con exposición a 70 µT por 180ˈ, con su consiguiente reflejo en los indicadores fisiológicos evaluados, difiriendo siempre del control. Por otra parte, en materia de rendimiento del cultivo, los análisis estadísticos reflejan un mejor comportamiento de todas las variables analizadas para la exposición a 118 µT por 300ˈ y Permanente durante 15 días, difiriendo significativamente en la mayoría de las variables que componen este. Así mismo, en materia de variables de calidad del almidón extraído del maíz, es de resaltar que esta no se vio afectada al ser comparada con el control para ninguno de las pruebas efectuadas.
Generación de un modelo de monitoreo de la contaminación atmosférica por metales pesados en zonas de flujo vehicular, basado en las propiedades magnéticas de biomonitores y polvo urbano
(Tecnológico de Costa Rica, 2023) Salazar Rojas, Teresa; Calvo Brenes, Guillermo; Cejudo Ruiz, Fredy Rubén; Gutiérrez Soto, Marco Vinicio
La contaminación atmosférica urbana es uno de los problemas medioambientales más serios a los que se enfrenta la humanidad ante el rápido crecimiento económico y demográfico. Los efectos en la salud asociados a la contaminación atmosférica están relacionados con problemas respiratorios, principalmente correlacionados con la exposición temporal a material particulado (PM, siglas en inglés), especialmente las más finas (PM con diámetro ≤ 2.5 µm), que provocan lesiones cardiopulmonares y difusión sistémica. Entre los diferentes componentes del PM se encuentran los metales pesados (MPs), los cuales son especialmente peligrosos para los seres vivos ya que se bioacumulan, causando importantes efectos negativos sobre el bienestar humano y el medio ambiente. Esta tesis tuvo como objetivo establecer un modelo para predecir las concentraciones de MPs en hojas y polvo de carretera, a través de las mediciones de sus propiedades magnéticas. Para ello, se usó algoritmos de aprendizaje automático, la regresión lineal automática (MLR, siglas en inglés) y de soporte de vectorial automático (SVM, siglas en inglés) para establecer modelos de predicción de MPs basados en las propiedades magnéticas del PM depositado en hojas y polvo de la carretera. Se hizo un muestreo de polvo de carreteras y hojas de dos especies comunes de tipo perenne (Cupressus lusitánica y Casuarina equisetifolia) durante dos años en la Gran Área Metropolitana (GAM) de Costa Rica. Los resultados mostraron tanto en la etapa de entrenamiento como en la de prueba, que las concentraciones de Fe, Cu, Cr, V y Zn fueron bien estimadas por los modelos de predicción SVM, con valores R2 ajustados > 0.7 y las concentraciones de Pb y Ni fueron estimados con menor precisión, con valores R2 ajustados < 0.7. El modelo de SVM que estimó mejor la concentración de MPs a partir de propiedades magnéticas fue el que se obtuvo de las hojas de C. equisetifolia, en comparación con C. lusitanica y el polvo de la carretera, mostrando valores R2 ajustados más altos y error medio absoluto (MAE) y el error medio cuadrático (RMSE), más bajos. Es posible establecer un modelo de SVM en la GAM de Costa Rica para determinar indirectamente la concentración de elementos en material particulado depositado en hojas mediante el uso de propiedades magnéticas, permitiendo disminuir los costos, tiempos y generación de desechos para el monitoreo de MPs en las áreas urbanas.
Inducción de variabilidad genética en una variedad comercial de arroz (Oryza sativa) mediante el uso de radiación gama a partir de la selección in vitro de mutantes tolerantes a ariloxifenoxipropionatos para su uso en el fitomejoramiento del cultivo
(Tecnológico de Costa Rica, 2023) Hernandez Soto, Alejandro; Abdelnour Esquivel, Ana; Valdez Melara, Marta; Echeverría Beirut, Fabián
El principio de mejoramiento genético basado en mutaciones consiste en generar cambios hereditarios en el ADN mediante agentes externos. La mutagénesis inducida mediante radiación gamma ofrece una alternativa para desarrollar líneas de arroz resistentes al estrés biótico y abiótico al acelerar el proceso de mutación espontánea y aumentar el conjunto de variantes alélicas disponibles para la mejora genética. En el presente trabajo se exploran las bases técnicas para lograr la mutagénesis in vitro mediante radiación gamma (60Co) con el rasgo de tolerancia al ariloxifenoxipropionato Fluazifop-P-Butil como modelo para crear variabilidad en una variedad local de arroz Lazarroz FL. El primer parámetro estandarizado que se logró fue la radiosensibilidad de los callos embriogénicos. La dosis letal 30 se calculó a partir de 1680 callos con exposición de gradiente de 0-120 Gy en 81,8 Gy (77,507-86,403). El segundo parámetro fue la sensibilidad a los ariloxifenoxipropionatos como agente de selección. La dosis letal media fue de 6,93 mg / L (0,425 mg / L - 15,743 mg / L, R2 = 0,402, 1000n) para callos y la dosis letal media de 3.771mg / L (R2 = 1, 290n) para plantas in vitro. La secuenciación del gen diana ACCasa2 y las secuencias de control matK, rbcL con el pre-identificador NCBI MZ558337, MZ558334, MZ558335, demostraron que la variedad comercial utilizada tiene ausencia de mutaciones. El sistema se ejecutó con 60Gy en callo embriogénico, regeneración, preselección a 5mg/L y selección final a 5mg/L de Fluazifop-P-Butil. Lo anterior resultó en un único mutante putativo tolerante a partir de 8000 vitroplantas regeneradas. La línea tolerante presentó una tasa de mutación aproximada de 1/1000pb en el gen blanco ACC2 (T2222I/T2222M) y en los controles matK, rbcL. Es posible que la mutación en el gen blanco ACC2 esté vinculada a la tolerancia, sin embargo, no se puede descartar otros mecanismos no evaluados. El trabajo exploró el uso de semilla como tejido de partida para la radiación in vitro, lo que permitió una exposición de 50-350Gy, y un incremento en el número de mutantes putativos de 31. Un método alterno para generar mutaciones con mayor precisión es mediante CRISPR-Cas9, el proyecto exploró la técnica en levaduras de un gen homólogo de arroz como modelo para proveer tolerancia a salinidad. Se logró una mutación en el gen NTH2, nth2 1271_1272delTA, lo que incrementó la tolerancia de la levadura al estrés salino con capacidad de crecimiento a 0.8M NaCl a una tasa de 0.2179 ± 0.0061 h−1 en comparación con la silvestre de 0.1580 ± 0.0009 h−1.
Potencial fitoprotector de los aceites esenciales de diez plantas colombianas en semillas y plántulas de Tomate (Solanum lycopersicum L.)
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2023) Acero Godoy, Jovanna; Guzmán Hernández, Tomás de Jesús
El fitopatógeno Ralstonia solanacearum, ataca una amplia variedad de cultivos incluyendo el tomate (Solanum lycopersicum L.) en el cual produce marchitez vascular y los métodos de control químico usados para combatirlo atentan contra el medio ambiente, el ser humano y los animales. Por esta razón, esta investigación presenta como alternativa a los aceites esenciales. Dichos elementos son una mezcla de compuestos con propiedades antimicrobianas, antifúngicas y antioxidantes entre otras. El objetivo fue determinar el efecto antibacteriano de diez aceites esenciales contra Ralstonia solanacearum e inhibir “in vivo” la enfermedad en la planta. Se identificaron taxonómicamente 10 plantas, se extrajeron los aceites esenciales por arrastre con vapor, se determinó el rendimiento de producción (% p/p), la densidad y el índice de refracción; se caracterizaron los compuestos por cromatografía CG-MS. Además, se realizaron pruebas de porcentaje de inhibición del microorganismo en soporte sólido, concentración mínima inhibitoria (CMI) y concentración mínima bactericida (CMB) por medio de la técnica de Kirby Bauer y se evaluaron curvas de letalidad a 72 horas de ensayo para los 10 aceites esenciales. La CMI de cada aceites esencial se evaluó en semillas de Solanum lycopersicum L. para determinar el porcentaje de germinación a diferentes tiempos de inmersión (1,0, 5,0, 30 y 60 minutos); posteriormente, se infectaron plántulas de tomate con 21 días de crecimiento con Ralstonia solanacearum a una concentración de 1x109 UFC/mL y como tratamiento, se asperjaron los aceites esenciales en las CMI de manera edáfica cada 3 días y se determinó la escala de severidad de la enfermedad por parte del patógeno. Para finalizar se utilizaron los aceites esenciales a las CMI para evaluar la estimulación del crecimiento en plantas sanas con 21 días de crecimiento. Para las diferentes pruebas se realizaron análisis de varianza a un nivel de significancia de 0,05, prueba de comparación múltiple de Tukey y Dunnett; análisis de componentes principales con el objetivo de reducir la dimensionalidad y con las puntuaciones de la primera componente se realizó análisis de conglomerado empleando el método de varianza mínima de Ward y la distancia Euclidea al cuadrado. Los resultados arrojaron que el mayor rendimiento del aceite esencial fue para Rosmarinus officinalis (0,86%) en cambio para Mentha sp., y Foeniculum vulgare los rendimientos estuvieron al orden de 0,11%; entre los componentes mayoritarios que se identificaron en los aceites esenciales estaban metil chavicol, geranial, Anetol E, limoneno, γ−terpineno, α−pineno, mentol y mentona y su concentración variaba dependiendo de la planta. Para la prueba de porcentaje de inhibición, el aceite esencial que produjo el mayor resultado fue Cymbopogon citratus (180 mg/mL) con 184,94% (halo de inhibición 32,15 mm). Para la prueba de CMI y CMB, la concentración más baja de los aceites esenciales fue Cymbopogon sp., (CMI 0,315 mg/mL y CMB 0,625 mg/mL) y para las curvas de letalidad se utilizó tanto las CMI y CMB, los aceites esenciales de Cymbopogon citratus, Foeniculum vulgare, Lippia alba, Origanum sp., y Tagetes lucida, produjeron inhibición de crecimiento a las 72 h de ensayo. El porcentaje de germinación de todos los aceites esenciales fue mayor en un minuto (81,53%) con respecto a los otros tiempos. El aceite esencial que generó mayor porcentaje de supervivencia de las plantas y menor presentación de la enfermedad fue Origanum sp., con un 40% de plantas sanas, sin embargo, no se presentó diferencia significativa con los demás aceites esenciales. Según este estudio, es el de Origanum Sp. el aceite esencial que tiene mayor potencial en la parte investigativa y comercial.
Estrategias didácticas y evaluativas en las ciencias experimentales para la potencialización de las habilidades de pensamiento crítico, resolución de problemas, creatividad e innovación, en ciencias de noveno año, en el circuito 01 de la Dirección Regional Educativa de Heredia en el 2017
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2018) Cubero Jiménez, Anyela; Jiménez Salazar, Andreina; Quesada Vargas, Roberto; Jiménez Sánchez, Susana
Esta investigación tuvo como propósito diseñar estrategias didácticas y evaluativas en las Ciencias experimentales para la promoción de las habilidades de pensamiento crítico, resolución de problemas, creatividad e innovación, en Ciencias de Noveno año. La investigación responde a un estudio de tipo fenomenológico de corte cualitativo dominante con elementos cuantitativos; para la recolección de información se utilizaron cuestionarios a docentes y estudiantes en cuanto a la mediación pedagógica, cuestionarios a docentes sobre la evaluación de las habilidades, entrevista semiestructurada para docentes sobre mediación pedagógica y evaluación, por último, estudios de caso para estudiantes. Los principales resultados muestran que la estrategia didáctica considerada por los docentes más adecuada para promover las tres habilidades abordadas en la presente investigación son los estudios de caso, sin embargo, es la que en la actualidad menos aplican en sus lecciones. En cuanto a la evaluación, se encontró que los docentes incorporan actividades y procesos evaluativos que fomentan las habilidades, sin embargo, mencionan que el modelo educativo actual no les permite abordarlo como un proceso. Las conclusiones indican que los estudiantes no lograron alcanzar los indicadores propuestos por el MEP para el nivel de Noveno año, ya que, poseen escasa o poca presencia en el desarrollo de las habilidades, y se encontró una gran problemática y preocupación en cuanto a la escasa o nula capacitación a los docentes en cuanto a la incorporación de la nueva Política. Entre las principales recomendaciones se sugiere: a) al MEP aumentar capacitaciones a docentes y procurar reducir el número de estudiantes en cada aula; b) a los docentes investigar la metodología de la indagación para poder abordarla, tanto en la mediación como en la evaluación; y c) a la carrera de enseñanza de las Ciencias de la UNA (y de otras universidades) incluir en su malla curricular formación sobre habilidades y su planificación didáctica.
Diseño de una serie de módulos de cinemática, para la enseñanza de las ciencias asistida por computadora, con énfasis en física, para la sección 7-5 del Liceo UNESCO, Pérez Zeledón utilizando Micromundos©
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2006-11) Sibaja Godínez, Shirley; Vargas Esquivel, Ronald
Existen diversas opiniones acerca de la enseñanza de las Ciencias, específicamente en el campo de la Física, que es una materia complicada. Se utiliza muchos números, fórmulas, y los contenidos son abstractos y difíciles de explicar, lo que dificulta su compresión Debido a lo anterior surge la necesidad de buscar nuevos medios y métodos para facilitar la comprensión de temas abstractos con el objetivo de que el aprendizaje sea más significativo y duradero. Por lo mencionado anteriormente el presente proyecto tiene como finalidad diseñar y aplicar una metodología de enseñanza asistida por computadora y utilizando un programa de computación. Además, que permita desarrollar la enseñanza de Ciencias con mayores recursos audiovisuales que faciliten explicar algunos conceptos abstractos de la Física y desarrollar una clase más dinámica, creativa, participativa y atractiva a los estudiantes.
La creación de zonas de desarrollo próximo (ZDP) como estrategia de enseñanza-aprendizaje constructivista en la resolución de problemas lógico-matemáticos, en una clase de física del ciclo de educación diversificada de una institución pública costarricense.
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2006) Rojas Céspedes, Ronald; Alfaro Varela, Gilberto
Una propuesta metodológica para facilitar el proceso enseñanza-aprendizaje de los estudiantes para el tema "Leyes de Newton"
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2005) Carvajal Granados, Ana Catalina; Roldan Santamaría, Leda María
La enseñanza del tema sobre las Leyes de Newton, ha sido y es, un tabú entre la población estudiantil, basta con escuchar los comentarios que sobre el mismo realizan los estudiantes. En este trabajo se propone una nueva forma de abordarlo en el aula, utilizando para ello una metodología que procura hacer más significativos, para los estudiantes, los diferentes tópicos que se deben tratar como parte del programa de curso de décimo año, establecido por el Ministerio de Educación Pública para desarrollar el tema en mención. La investigación se llevó a cabo en el Colegio México, ubicado en Barrio Aranjuez en la ciudad capital. Para desarrollar el estudio se partió de la hipótesis de que un cambió en la metodología para la enseñanza de este tema, produciría una afectación en el aprovechamiento escolar de los estudiantes. Se estableció una muestra, sin carácter estadístico estricto y un grupo control con el fin de comparar los resultados obtenidos por cada uno y el grado de afectación de éstos. Finalmente se realizó la confrontación de la hipótesis planteada, con los resultados obtenidos, los cuales fueron sumamente interesantes desde el punto de vista de la investigadora. Como parte de este trabajo se incorpora una “Guía práctica para el docente”, la cual reúne una serie de prácticas de laboratorio, recomendaciones y experiencias obtenidas a lo largo de la investigación; su objetivo primordial es servir de apoyo para el docente al desarrollar el tema de las Leyes de Newton.
Dinámica y estructura poblacional del camarón de aguas someras Penaeus (Farfantepenaeus) notialis, en el Caribe colombiano con fines de manejo y conservación
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2021) Ramírez Aristizábal, Argiro de Jesús; Paramo Granados, Jorge Enrique
The Penaeus (Farfantepenaeus) notialis species supports the industrial shallow-water shrimp fishery in the Colombian Caribbean. Since 1986 a state of overexploitation was reached, worsened in 1996, leading to a drastic reduction in the fishing effort as of 2006. The present investigation was carried out to determine the population dynamics and structure of this fishery and to make suitable recommendations for a good administration of marine resources. For this reason, monthly samplings of the fishery were conducted on board for one year (June 2012 to May 2013) as well as a fishing prospecting cruise in the entire fishing area in the Colombian Caribbean for 25 days (September 2013). From the monthly samplings, using the size structure and analysis of modal progressions, biological and fishing parameters were calculated as input data for the application of the analytical lengthstructured models (predictive model of Jones and prospective model of Thompson and Bell) to estimate the Maximum Sustainable Yield - MSY and the Maximum Economic Yield - MEY. With the data from the fishing prospecting cruise and applying geostatistical methods, the distribution of the size structure and the instantaneous biomass in the entire Colombian Caribbean were estimated to determine the MSY. In the same way, the Mean Maturity Sizes - MMS for both sexes were calculated and analyzes of the abundances and sizes were conducted considering the environmental variables: temperature (°C), salinity (psu), depth (m), and distance of coast in nautical miles (nm)
Lepidochelys olivacea status and its relationship with nest management on the eastern coast in the Pacifico of Guatemala
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2021) Morales Mérida, Berta Alejandra; Cortés Gómez, Adriana A.; Godfrey, Matthew H.
Marine turtles are reptiles that have lived in the Earth’s oceans and nested on the beaches starting several million years ago and also have coexisted with coastal communities since humans colonized beach areas across the world. In recent decades, with increased recognition of biodiversity loss and animal extinction, scientists have focused their research on different conservations strategies for various taxa. Marine turtles, with their global distribution and widespread occurrence in various regions, have also been the focus of conservation research and planning. Marine turtles spend the majority of their lives in the oceans, except for brief periods associated with reproduction: when females emerge from the ocean to lay eggs in the sand on open beaches, and when successfully developed hatchlings emerge from their nests and scramble to the ocean. As beaches are important habitat for sea turtles, they often are protected globally, with different conservation methods, and strategies of nest protection have emerged. In Guatemala, nest depredation by people (also referred to as poaching) has been identified as a threat to sea turtles since the early 1970s. This problem has led the authorities to establish an exclusive conservation strategy that focused on protected beach enclosures called hatcheries, in which sea turtle eggs are reburied for protection and ensure a higher hatching success (CONAP, 2015). In this system, people collect eggs from freshly laid sea turtles on various beaches. The egg collectors are required to deliver a “conservation quota” of 20% of the eggs found in the nest to an officially registered hatchery. In exchange, they are allowed to keep or sell the remaining eggs for human consumption or other purposes (CONAP, 2018). This system applies only to the marine turtle Lepidochelys olivacea, considered the most abundant and constant nesting species in the Pacific of Guatemala. Commercialization of eggs of other species is illegal under federal law.
Diseño de una metodología para evaluar el manejo sostenible de los bosques naturales de la Zona Norte, Costa Rica
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2021) Salas Garita, Cynthia; Soliño Millán, Mario; Ortiz Malavassi, Edgar
A partir de un conjunto de indicadores de referencia, se diseñó una herramienta para la evaluación “ex post” de la sostenibilidad de unidades de bosques naturales manejados en Costa Rica. Este conjunto se desarrolló utilizando una estructura jerárquica de principios, criterios e indicadores de sostenibilidad. La lista de referencia resultante consta de 5 principios, 12 criterios y 30 indicadores, clasificados como esenciales por un grupo de expertos en manejo forestal en Costa Rica. El conjunto de indicadores permite estudiar las dimensiones y atributos que delimitan la sostenibilidad de los ecosistemas. El procedimiento de selección y la probable contribución de este conjunto al manejo forestal aborda, en primer lugar, las condiciones económicas, sociales, ecosistémicas e institucionales de Costa Rica. Sin embargo, el conjunto de indicadores es útil para otras regiones del mundo, previa adaptación de los umbrales a las condiciones locales del ecosistema. Adicionalmente, la dimensión ecosistémica (productividad, estabilidad, adaptabilidad) se ratifica como condición de primer orden para la sostenibilidad, pero los expertos refuerzan la idea de que la dimensión institucional (equidad y gobernanza) es un desafío para la evaluación de la sostenibilidad.
Desarrollo de herramientas metrológicas avanzadas para la caracterización de nanomateriales: aplicación a la síntesis sonoquímica de nanopartículas de plata
(Instituto Tecnológico de Costa Rica, 2021) Calderón-Jiménez, Bryan
En la última década, el crecimiento de la innovación en el campo de la nanociencia y la nanotecnología ha sido exponencial. Específicamente, se han logrado avances notables en el desarrollo de nanomateriales de ingeniería. (Logothetidis, 2012). Muchas aplicaciones desarrolladas en la actualidad se han centrado en el desarrollo de nuevas tecnologías en los campos de la medicina, biotecnología, biomateriales, materiales compuestos, cerámicas, polímeros, alimentos, agricultura, energía, tecnología de la información, entre otros (Arruda et al., 2015, Hofmann-Amtenbrink, et al., 2015; Huang et al., 2015; Palmero, 2015; Berekaa, 2015). El desarrollo de la nanotecnología ha traído un crecimiento increíble en diferentes sectores económicos dedicados a la generación de nuevos productos que contienen nanomateriales para mejorar o proporcionar una mayor versatilidad y rendimiento de los productos comerciales (Logothetidis, 2012). Sin embargo, este crecimiento económico y tecnológico de la nanotecnología y nanociencia ha generado algunas preocupaciones sobre los posibles efectos adversos que podría generar el uso indiscriminado e incontrolado de los nanomateriales (Köhler & Som, et al., 2014; Hyeon, 2015) en el medio ambiente, la salud y seguridad (conocido como NanoEHS por sus siglas en inglés). Debido a lo anterior, esfuerzos en ciencia y tecnología en el campo de la nanociencia, la nanotecnología y la nanometrología pueden ayudar a aclarar y comprender con precisión los posibles efectos que estos materiales podrían tener en nuestro entorno (McShan et al., 2014; Ivask et al., 2014; Krishnaraja et al., 2015). En este contexto, en 2007, más de 400 publicaciones en el área de nanotoxicología presentaron una descripción deficiente de las propiedades físicas y químicas de los nanomateriales utilizados en estos estudios (Stefaniak et al., 2014). Asimismo, el 50% de las publicaciones sobre estudios genotóxicos proporcionan información insuficiente o nula sobre la nanocaracterización de los nanomateriales (Mody et al., 2009). Esta falta de nano-caracterización (Tiede et al., 2008) junto con otras necesidades metrológicas (validación de métodos, estimación de la incertidumbre, comparaciones interlaboratorio, entre otras) (Jorio y Dresselhous, 2014, Babick et al., 2016) impulsan la necesidad de contar con desarrollos científicotecnológicos en este campo que puedan mejorar y proporcionar precisión en las mediciones realizadas en la nanoescala. En este contexto, existe una gran necesidad de contar con herramientas tecnológicas que aumenten las capacidad de diversas técnicas analíticas para poder mejorar el procesamiento, visualización e inferencia de los resultados obtenidos en procesos de nano-caracterización de este tipo de materiales, dichas herramientas son necesarias para impulsar una mejor comprensión de los mecanismos de reacción y evolución asociados a la síntesis de nanopartículas (NPs) de alta relevancia y aplicabilidad como lo son las nanopartículas de plata (AgNPs). Específicamente, es importante desarrollar herramientas avanzadas que brinden y amplíen el cómo se interpretan, exploran, visualizan, procesan y analizan estadísticamente las mediciones realizadas en la nanoescala. Proporcionando con dichas herramientas una mejor comprensión de los proceso químicos y físicos envueltos en la nanoescala y a su vez ampliando sus capacidades analíticas asociadas con la medición a nanoescala. Todo lo anterior, destaca la necesidad imperativa de investigar y desarrollar herramientas metrológicas avanzadas que permitan una asignación confiable de las propiedades de los nanoobjetos que se utilizarán más adelante en una variedad de campos de investigación y productos comerciales (Stefaniak et al. , 2014; Roebben et al., 2013). Específicamente, dichos avances deben ir enfocados a técnicas analíticas relevantes por su aplicabilidad y versatilidad, como lo son la espectrometría ultravioleta-visible (UV-Vis) y la espectrometría de plasma de acoplamiento inductivo de partícula única (spICP-MS). Estas técnicas aún presentan desafíos científicos, tecnológicos y metrológicos para el cálculo, procesamiento de datos y visualización de las mediciones realizadas para la caracterización de nanomateriales. En el mismo contexto, pese a los avances existentes en el área de síntesis química de AgNPs, todavía es necesario desarrollar nuevas rutas de síntesis que permitan conferir propiedades físicas, químicas y metrológicas necesarias para que este tipo de NPs puedan usarse como materiales de referencia en las mediciones realizadas en la nanoescala. La falta de materiales de referencia en la nanoescala limita la veracidad de las conclusiones en el campo de la nanotecnología y la nanociencia. (Nano Risk Framework, 2007). Actualmente, solo unos pocos materiales de referencia están disponibles comercialmente en la nanoescala, lo que indica la necesidad de investigar en esta dirección. Específicamente, en el caso de los AgNPs, que son las NPs más utilizadas en la formulación de productos comerciales (Vance, 2015), solo se han desarrollado 3 materiales de referencia (Menzel, 2013; Klein, 2013; NIST, 2015) en todo el mundo, que presentan diferencias en su caracterización, estabilización y ámbito de aplicación. Sin embargo, en la actualidad se ha investigado poco sobre nuevas rutas de síntesis de AgNPs que permitan desarrollar aplicaciones metrológicas. Pese a lo anterior, la síntesis sonoquímica de AgNPs podría ofrecer ciertas ventajas para desarrollar dichas aplicaciones, ya que este tipo de procesos sonoquímicos presenta ciertas ventajas en comparación con los métodos químicos convencionales debido a que proveen: rápida velocidad de reacción, condiciones controlables de reacción, simplicidad y seguridad de la técnica, obtención de formas esféricas y uniformes, distribuciones monomodales, además de conferir alta pureza a los nanomateriales (Mousavi & Ghasemi, 2010). Por otra parte, algunos estudios sugieren la posibilidad de generar NPs con pequeño diámetro y alta área superficial (Vasileva et al., 2011; Darroudi et al., 2011; Gupta et al., 2013). Todas estas características confieren a esta técnica el suficiente potencial para obtener AgNPs con las suficientes propiedades químicas y físicas para ser empleadas como material de referencia. De lo anterior, uno de los aspectos más relevantes es el cómo poder brindar una alta estabilización de los núcleos metálicos cuando estos se encuentran dispersos en un medio líquido altamente polar como lo es el agua. Por lo tanto, todo lo anterior deja patente la necesidad de continuar desarrollando herramientas tecnológicas avanzadas para comprender, procesar y estudiar las propiedades de los nanomateriales, específicamente las propiedades asociadas con los AgNP en la nanoescala, así como la imperativa necesidad de explorar una nueva ruta de síntesis sonoquímica de AgNPs para generar NPs con mayor estabilidad en medio acuoso.

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