Efectos y respuestas de la costra biológica del suelo en ecosistemas áridos: avances recientes a nivel de especie

La costra biológica del suelo (CBS) es un componente complejo del ecosistema que engloba diferentes organismos (líquenes, musgos, hepáticas, cianobacterias, hongos, algas) presentes en las primeras capas de suelo. La CBS se encuentra en una amplia variedad de ecosistemas, aunque generalmente es más abundante en ecosistemas donde la cobertura de plantas vasculares es escasa, como los ecosistemas áridos. En estos ecosistemas, la CBS contribuye considerablemente a su biodiversidad y funcionamiento. Debido a la gran dificultad para la identificación de especies de estas comunidades, la mayoría de la investigación sobre la CBS se ha desarrollado a escala de comunidad y grupo morfológico. A este nivel, se ha podido observar el gran potencial de estas comunidades de contribuir a la estructura y dinámica del ecosistema: interaccionan con las primeras capas del suelo y con otros organismos, participan en la fijación de carbono y nitrógeno, así como en procesos hidrológicos y en el ciclo de nutrientes. Sin embargo, avances recientes en el conocimiento de la CBS arrojan interesantes y marcadas diferencias en la ecología y el papel funcional de las distintas especies que la componen, con las consecuentes implicaciones en la gestión y conservación de estas comunidades y de los ecosistemas que habitan. En particular, se han observado respuestas específicas en términos de presencia, abundancia y frecuencia ante diversos factores ambientales (variables climáticas, tipo de sustrato, presencia de plantas vasculares y perturbación por pastoreo – recuperación natural), así como un efecto a nivel de especie sobre las propiedades del suelo.

Evaluación de la susceptibilidad de las laderas a sufrir inestabilidades inducidas por terremotos: aplicación a la cuenca de drenaje del río Serpis (provincia de Alicante)

Se ha realizado un análisis para estimar la susceptibilidad de las laderas, en suelos de la cuenca de drenaje del río Serpis, a sufrir inestabilidades inducidas por terremotos. Para ello, se ha utilizado el denominado método de Newmark, que ha sido convenientemente modificado para contemplar la variabilidad que, de forma natural, se observa en las propiedades geotécnicas de los materiales. En el cálculo, se ha efectuado una simulación Monte Carlo, donde todas las propiedades geotécnicas que intervienen son tratadas como variables aleatorias. Los resultados obtenidos están expresados como probabilidad de que la aceleración crítica del talud sea menor o igual que 0.1g. Las susceptibilidades más elevadas se observan cuando los materiales están secos, pero en tal caso la extensión de territorio afectado es pequeña. En cambio, cuando el suelo está saturado se observa que gran parte del territorio presenta susceptibilidad Media o Baja, incluso con pendientes de 6 – 10º, frente a susceptibilidad Muy Baja – Nula, que los caracteriza cuando se encuentra seco. Se ha analizado también la posición de las zonas de mayor susceptibilidad con respecto a elementos constructivos existentes en el área.

Diseño de un modelo geológico-geotécnico 3D de la Vega Baja del Río Segura (Alicante, SE España)

Los modelos geológico-geotécnicos permiten al ingeniero comprender mejor las condiciones reinantes en un determinado lugar, además de identificar los principales problemas geotécnicos y hacer más realista la estimación de propiedades del suelo. En este trabajo se presenta la metodología empleada para el diseño de un modelo geológico-geotécnico tridimensional de la Vega Baja del Río Segura que consta de cuatro zonas caracterizadas por sus propiedades geotécnicas y su problemática asociada. El modelo resulta fundamentalmente de gran utilidad para la planificación de investigaciones preliminares de obras civiles.

Estudio de propiedades físicas de las rocas

El objetivo de este taller es mostrar a los alumnos mediante experiencias de laboratorio sencillas y de bajo coste algunas metodologías de estudio de las propiedades físicas de las rocas como material de construcción. Las propiedades físicas de las rocas determinan su uso y comportamiento tanto como materiales de construcción como soportes de obra civil. La determinación de las propiedades físicas complementan el estudio mineralógico y textural (petrográfico) de los materiales pétreos y naturales. Las propiedades petrofísicas más importantes que se abordan en este taller son el sistema poroso (porosidad); transporte de fluidos (permeabilidad, capilaridad); propiedades mecánicas (estáticas y dinámicas); la durabilidad de las rocas frente a las sales, hielo, ataque ácido, etc.

Sistema de climatización por suelo radiante coalimentado por energías renovables

Se presenta el sistema de climatización basado en suelo radiante coalimentado por fuentes de energía renovables, que es capaz de proporcionar calor o frío. Se ha modelado una instalación genérica, que ha sido particularizada e integrada en una vivienda-laboratorio de unos 54m2. El sistema está compuesto por placas termo-solares, calentador eléctrico, bomba de calor aire-agua, acumuladores, circuito de suelo radiante y fancoil. El sistema de control está basado en un autómata que integra sensores y actuadores de diversas tecnologías que permiten monitorizar el sistema, visualizar y gestionar la instalación de forma remota y realizar un control minimizando el gasto energético. El sistema de control es reactivo en tiempo real por lo que cada vez que sucede algún cambio en el entorno se desencadenas las acciones oportunas.

Análisis multitemporal del cambio de uso del suelo, en el Paisaje Terrestre Protegido Miraflor Moropotente Nicaragua, 1993-2011

El análisis multitemporal permite detectar cambios entre diferentes fechas de referencia, deduciendo la evolución del medio natural o las repercusiones de la acción humana sobre el medio. El propósito del estudio fue evaluar el cambio de uso del suelo en el Paisaje Terrestre Miraflor Moropotente en el período 1993-2011, a través de imágenes satelitales, a fin de determinar el estado de fragmentación del paisaje. Los cambios de usos de suelo fueron derivados de la clasificación de tres imágenes Landsat TM, con una resolución espacial de 30 metros tomadas en febrero de 1993, abril de 2000 y enero 2011. Se realizó una verificación en campo para la identificación de coberturas de suelo y la corroboración en las imágenes satelitales. La fragmentación se realizó con el cálculo de métricas e índices de fragmentación a nivel del paisaje. Los principales resultados muestran que los cambios de uso de suelo están determinados por la degradación antrópica, principalmente en la conversión de la vegetación nativa a espacios agrícolas y la expansión de la ganadería. El crecimiento demográfico y los monocultivos van ejerciendo presión sobre el bosque, transformando zonas de vocación forestal a cultivos agrícolas. Los cambios de cobertura han significado un paisaje fragmentado con diferentes grados de perturbación, que conllevan a una disminución de la superficie de hábitats naturales, reducción del tamaño de los fragmentos y aislamientos de los mismos.

Actualizaciones sobre declaraciones nutricionales y de propiedades saludables

Existe preocupación por la influencia de los determinantes sociales relacionados con la publicidad, la comunicación y la información sobre la selección de productos alimenticios para conseguir una alimentación saludable y segura. Desde este punto de vista, la legislación española normaliza este aspecto, a través del Reglamento Europeo 1924/2006 (RE1924/2006). El objetivo es asegurar y favorecer el acceso a alimentos inocuos que beneficien la salud y, evitar que la información recibida por los consumidores sea inexacta, ambigua o engañosa. El Reglamento pretende impedir que se atribuyan propiedades nutritivas y declaraciones de propiedades saludables a los alimentos sin razón o sin que exista suficiente evidencia científica. En este sentido, un grupo de profesionales de la Universidad de Alicante en diciembre de 2012 llevó a cabo la Primera Jornada de Alimentación y Nutrición, organizada por el Gabinete ALINU de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad de Alicante, relacionada con actualizaciones sobre declaraciones nutricionales y de propiedades saludables y sus implicaciones en la salud pública. Por el interés y la importancia del tema, se presenta un resumen de las ponencias desde la postura de los diferentes agentes implicados: consumidores, Administración, industria alimentaria, dietistas-nutricionistas, la Academia y la Salud Pública.

Efecto de la adición de nanofibras de carbono en las propiedades mecánicas y de durabilidad de materiales cementantes

En este artículo se han estudiado los cambios en las propiedades mecánicas de los morteros de cemento Portland debido a la adición de nanofibras de carbono (NFC). Se han determinado las resistencias a flexotracción y a compresión de los morteros en relación a la cantidad de NFC añadidas a la mezcla, al tiempo de curado y a la porosidad y densidad de los mismos. Además se han investigado los niveles de corrosión de barras de acero embebidas en pastas de cemento con NFC expuestos al ataque por carbonatación y por ingreso de cloruros. El aumento en el porcentaje de NFC añadido se traduce en un aumento la intensidad de corrosión registrada y una mejora de las propiedades mecánicas.

Influencia de diferentes condiciones de curado en la estructura porosa y en las propiedades a edades tempranas de morteros que contienen ceniza volante y escoria de alto horno

En este trabajo se ha estudiado la evolución de la microestructura, propiedades de durabilidad y resistencias mecánicas de morteros preparados con cementos comerciales, que contienen ceniza volante (entre un 21% y un 35%) y escoria de alto horno (entre un 66% y un 80%), expuestos a tres ambientes, un ambiente óptimo de laboratorio, y dos ambientes representativos del clima Atlántico y Mediterráneo respectivamente. Como referencia de comportamiento, también se ensayaron morteros de cemento Portland. La microestructura se caracterizó mediante porosimetría de intrusión de mercurio. En lo referente a la durabilidad, se estudiaron los coeficientes de absorción capilar y de migración de cloruros en estado no estacionario. También se determinó la resistencia a compresión de los morteros. Los ensayos se realizaron a 7, 28 y 90 días. La principal conclusión alcanzada es que los cementos con cenizas y escorias expuestos a condiciones ambientales representativas de los climas Atlántico y Mediterráneo, pueden desarrollar unas propiedades en servicio adecuadas al cabo de tres meses.

Estudio de la influencia de la temperatura en las propiedades físicas y mecánicas de la calcarenita de San Julián

En este trabajo se muestran los resultados de una serie de ensayos de laboratorio realizados para estudiar el efecto de las altas temperaturas en las propiedades físicas y mecánicas de una calcarenita muy usada como material de construcción en edificios y monumentos históricos de la ciudad de Alicante. El objetivo es evaluar el daño térmico producido en el material al exponerlo a diferentes temperaturas y la influencia de los diferentes procesos de enfriamiento (al aire y por inmersión en agua), así como la viabilidad del diagnóstico del daño mediante métodos no destructivos (ultrasonidos). Se han utilizado probetas cilíndricas extraídas de bloques de roca sobre las que se han realizado ensayos de caracterización del material intacto obteniendo la porosidad, velocidades de propagación de las ondas P y S, módulos dinámicos y estáticos y resistencia a compresión uniaxial. El calentamiento se ha efectuado en horno eléctrico a temperaturas de entre 105 y 600ºC, en intervalos de 100ºC. Para cada temperatura (excepto 105 ºC) se han calentado diez probetas, enfriándolas posteriormente mediante dos procesos diferentes, obteniendo datos de un total de 55 probetas sometidas a diferentes condiciones de temperatura y método de enfriamiento. Finalmente, se han determinado de nuevo las propiedades de las probetas tras su calentamiento, comparando y correlacionando las diferentes variables. Las conclusiones principales destacan un acusado descenso de los valores de las propiedades medidas con la temperatura (excepto la porosidad que aumenta). Este descenso se acelera notablemente con enfriamiento por agua. Los ensayos no destructivos detectan el deterioro producido en el proceso de igual forma que los destructivos.

Propiedades físicas y mecánicas de una calcarenita: la Piedra de San Julián

En este trabajo se estudian las características físico-mecánicas de la Piedra de San Julián y su comportamiento frente a procesos de calentamiento a temperaturas similares a las alcanzadas en un incendio, así como la puesta a punto y validación de métodos dinámicos no destructivos para el dictamen del estado de desgaste del material. El enfoque está orientado a los parámetros que más interesan en la utilización de la Piedra como material de construcción. Dado que esta Tesis se realiza por compendio de artículos, por razones prácticas y necesidades de publicación, el contenido de la misma está dividido en tres grandes bloques, como son: fluencia, exposición a altas temperaturas y relación entre módulos estáticos y dinámicos. Para el estudio de la fluencia o deformabilidad a largo plazo bajo carga constante se han realizado ensayos de carga estáticos de larga duración. Por otra parte, se ha efectuado un análisis del comportamiento reológico del hormigón en las distintas normativas, especialmente en el Código Modelo FIB (2010), y se ha buscado un paralelismo entre las previsiones del Código y los resultados obtenidos en los ensayos. Al mismo tiempo se han probado varios modelos reológicos que reproduzcan de forma precisa el comportamiento de la fluencia según el Código y los ensayos. Esto ha permitido ajustar una función, adaptando las especificaciones del Código modelo, que describe la deformación en el tiempo de la Piedra de San Julián. La validez teórica de esta ecuación alcanza períodos temporales similares a los existentes para los ensayos realizados con hormigón. El modelo reológico que se ha obtenido por ajuste de todo el período anterior, consta de cuatro celdas de Kelvin y predice igualmente la deformación por fluencia de la roca. La correcta evaluación de las deformaciones a largo plazo es necesaria siempre que se estudie la intervención en edificaciones históricas, bien sea variando la distribución de cargas, o simplemente realizando obras de mantenimiento de cierto calado. La influencia de la temperatura alcanzada y del proceso de enfriamiento utilizado, se ha analizado sobre 55 muestras de roca calentando a temperaturas de hasta 600 ºC y enfriando por dos métodos: al aire y mediante inmersión en agua, ambas a temperatura ambiente. Los parámetros controlados antes y después del proceso térmico han sido: porosidades abierta y total velocidad de propagación de ondas ultrasónicas, módulo de elasticidad, coeficiente de Poisson, resistencia a compresión uniaxial (UCS) y durabilidad según el ensayo de sequedad, humedad y desmoronamiento, Slake Durability Test (SDT). Como conclusiones más notables cabe destacar: la UCS disminuye en un 35% y en un 5O% según el enfriamiento se haya realizado al aire o por inmersión, mientras que el módulo de elasticidad se reduce entre un 75% y un 80%. Las conclusiones obtenidas son importantes para la determinación del daño estructural producido en un incendio, así como para evaluar la influencia del método de extinción. Por otra parte, pueden servir para estimar indirectamente la temperatura máxima alcanzada en un incendio, de cara a la determinación de los posibles efectos sobre otros elementos constructivos. Para la relación entre módulos estáticos y dinámicos se han estudiado 24 muestras con diferentes grados de deterioro. Con los datos obtenidos en los ensayos se han analizado estadísticamente quince modelos de relación con diferentes combinaciones de variables, y se ha construido la correspondiente matriz de correlación. El coeficiente de determinación más alto corresponde a una relación lineal entre ambos módulos. La determinación del módulo de elasticidad por medios no destructivos y de fácil implementación es muy útil cuando se trata de dictaminar sobre el envejecimiento de un material estructural de este tipo. El valor del módulo con respecto al de la roca intacta es un indicador de las características resistentes y grado de debilitamiento del material. Sin embargo, el módulo bajo cargas gravitatorias -estáticas- difiere en general del obtenido dinámicamente, de una manera diferente según el material que se analice. Aquí se ha obtenido una expresión, que correlaciona con un alto valor del coeficiente de determinación ambos módulos, para la roca estudiada. Los parámetros, relaciones y modelos estudiados y propuestos en esta tesis, suponen un importante avance científico de gran utilidad para la conservación y restauración del patrimonio de edificios y otras obras de carácter histórico-cultural construidas con la Piedra de San Julián. Asimismo, las conclusiones obtenidas y los medios y métodos empleados podrán ser extrapolados a otros materiales similares con las adaptaciones oportunas.

Análisis de las relaciones morfología-propiedades en nanocompuestos basados en matrices de copolímeros de bloque

El objetivo principal de la presente investigación ha sido desarrollar una nueva clase de materiales nanocompuestos orgánicos-inorgánicos basados en la capacidad de los copolímeros de bloque de auto-organizarse promoviendo la dispersión de nanopartículas, así como relacionar las diferentes morfologías obtenidas con las propiedades finales de los nanocompuestos. Para generar la nanoestructuración de estos nanocompuestos basados en copolímeros de bloque, como el poli(estireno-b-isopreno-b-estireno) (SIS) y el poli(estireno-b-butadieno-b-estireno) (SBS) en nanopartículas de plata, se han utilizado los conceptos de compatibilización y confinamiento. Es decir, las nanopartículas inorgánicas se confinaron en una sola fase del copolímero de bloque mediante tratamientos superficiales y su funcionalización física. En particular, se utilizaron surfactantes (el cloruro de tetrametilamonio, TMAC, y el dodecanotiol, DT) para favorecer la interacción entre las nanopartículas inorgánicas y la matriz polimérica. Teniendo en cuenta los cálculos teóricos de los parámetros de solubilidad obtenidos mediante la teoría de Hoftizer-Van Krevelen, y la electronegatividad propia de los diferentes elementos, los dos surfactantes elegidos tienen una muy buena compatibilidad con el bloque de estireno favoreciendo la localización de las nanopartículas de plata en este bloque.

Efectos del cambio climático y usos del suelo sobre los recursos hídricos de la cuenca del río Tordera (Barcelona, España)

Se presentan los efectos del cambio global en la cuenca del río Tordera (España) para el periodo 2000-2050, escenarios climáticos A2 (medio-alto) definidos por el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC, 200) y escenarios socioeconómicos (cambios previstos en la cuenca) denominados estable y tendencial. Los efectos sobre los recursos hídricos se han analizado de forma conjunta superficial-subterránea mediante una metodológica de tipo acoplado. Para establecer los impactos futuros sobre los recursos hídricos se ha seleccionado el Modelo de Circulación Global ECHAM5 (Max Planck Institute). Los resultados obtenidos indican una disminución de la precipitación del 11.3% y un aumento de la temperatura de 1ºC, respecto a los valores históricos de la zona. De acuerdo a la proyección futura (2050) sobre cambios en los recursos hídricos, la escorrentía superficial obtenida mediante simulación con el código HEC-HMS 3.4 experimenta una reducción del 31.8% respecto al valor histórico y la recarga natural, estimada mediante VISUAL-Balan, se reduce en un 11.7%. El balance en el acuífero deltaico simulado mediante MODFLOW 2009.1 Pro muestra igualmente una disminución de los parámetros del balance. Los cambios del uso del suelo previstos de acuerdo a la legislación vigente (escenarios socioeconómicos) no conducen a la generación de un impacto apreciable en los recursos hídricos; según los escenarios definidos la variación de precipitación y temperatura son los parámetros fundamentales del cambio previsto.

La influencia normativa y de los propietarios del suelo en la formación del barrio de Benalúa, Alicante (1883)

El presente artículo plantea el doble objetivo de subsanar, por un lado, el vacío documental existente en relación a cómo influyeron los condicionantes sociopolíticos y económicos, normativas del momento y exigencias de los propietarios del suelo en la concepción del singular barrio de Benalúa de Alicante (España), proyectado por el arquitecto José Guardiola Picó (1883); y, por otro, difundir en el ámbito internacional el conocimiento de esta actuación relevante que, anticipándose a la ejecución del ensanche de la ciudad (1898), encabezó los primeros intentos de industrialización y control del crecimiento urbano, para que sirva de base a futuras investigaciones y estudios comparativos con actuaciones semejantes de Europa y América. De la exposición se concluyen las cualidades e identidad de un barrio pionero en atender, por iniciativa particular y de modo sectorial, la necesidad higienista y reflexión urbanística que precisaba la ciudad, reflejo de la calidad arquitectónica manifiesta desde su proyecto. Asimismo, el porqué de la aparición de ciertas variaciones dimensionales en la coherencia de su trazado, el origen de la parcela y manzana tipo que lo configuraron y otras influencias en el programa y diseño de la vivienda, que sólo pueden explicarse desde regulaciones e intereses externos a la propia génesis proyectual. Reflexiones que constatan las claves del proyecto que confirieron al barrio la capacidad de asumir, sin perder su cualidad, los sucesivos procesos de adaptación y transformación impuestos.

Efectos de la erosión del suelo sobre los patrones de la vegetación y su composición florística. Una revisión bibliográfica

En este artículo se revisan los estudios realizados sobre la influencia que tienen los procesos erosivos sobre la vegetación. Fundamentalmente se revisan las tendencias generales en la composición florística de las comunidades vegetales sometidas a fuertes procesos erosivos, así como las tendencias de los patrones de la vegetación y, en menor medida, de los atributos y tipos de plantas. Este campo de trabajo presenta pocos precedentes, siendo escasos los estudios de la influencia de la erosión sobre la vegetación desde un punto de vista ecológico-botánico. Por otro lado, algunos de los resultados parecen a primera vista contradictorios, por lo que es difícil extraer tendencias generales y más o menos universales. Algunas de las generalidades observadas son que el incremento de la erosión del suelo produce un descenso muy claro y mantenido en la cobertura vegetal y en el número de especies. El proceso erosivo no suele acarrear una sustitución de especies vegetales y comunidades, sino solamente la pérdida paulatina de especies, al menos en los estadios más degradados. Por otro lado, se ha observado en ocasiones que la flora de los terrenos más erosionados depende muy fuertemente de las características de la roca madre, variando más entre litologías que la flora de terrenos menos erosionados. Los hemicriptófitos y los caméfitos son las formas vitales de Raunkiaer más frecuentes en estos ambientes. Se discute el papel que pueden tener las diferencias de clima, procesos y tasas erosivas para explicar la gran diversidad de tendencias observadas.