Introducción y evaluación de especies y cultivares forrajeros para áreas agro-ecológicamente desfavorecidas de la provincia de Córdoba (Programa: sustentabilidad productiva de pequeños rumiantes en áreas desfavorables - supprad).

Las regiones naturales de la provincia de Córdoba presentan diversos ecosistemas que están afectados por un constante deterioro ambiental siendo degradadas por la deforestación, el avance de la frontera agropecuaria, los incendios rurales, la introducción de plantas exóticas, el sobre-pastoreo, las sequías prolongadas, y el crecimiento urbano de las villas turísticas. La biodiversidad permite que los ecosistemas tengan mayor resiliencia ante cambios climáticos o antrópicos, siendo de suma importancia para mantener los servicios ecosistémicos. La experiencia adquirida por el equipo de trabajo del CREAN en el monitoreo de sitios pilotos a través del proyecto LADA/FAO mediante la metodología WOCAT, para la evaluación de la degradación de la tierra y los usos de la tierra sirve de antecedente tecnológico para encarar este proyecto multidisciplinario en red. El producto a obtener es una cartografía multicapa sobre los usos de la tierra (LUS), en la región de las Sierras Chicas de Córdoba en donde queden delimitadas las áreas naturales conservadas, las zonas explotadas con un uso sustentable, las áreas degradadas con procesos de desertificación, el estado de las cuencas proveedoras de agua a ríos y embalses, como así también las zonas urbanas y de explotaciones agropecuarias o mineras. Sobre la base de esta evaluación de bioindicadores y estratificación de la información ambiental se puede proveer de información a decisores sociales y políticos para que establezcan medidas que contribuyan a realizar acciones que protejan el ambiente, promuevan el manejo sustentable de las tierras y establezcan normativas para la conservación del suelo, el agua y la biodiversidad.

En búsqueda de la sustentabilidad y la recuperación del embalse San Roque.

El mayor suministro de agua potable de la Ciudad de Córdoba y el Gran Córdoba proviene del Embalse San Roque. Su cuenca es la segunda región turística más importante de la Argentina y la principal de la provincia. El lago es utilizado como fuente de agua para consumo y recreación y como componente básico para la sustentabilidad económica de toda la región, por lo que resulta fundamental la adecuada administración de la cuenca por parte de la Gestión de Gobierno. En la última década, la presencia permanente de algas y la ocurrencia de eventos extremos de crecimiento han siendo percibidos de manera preocupante por los pobladores de las ciudades aledañas y los visitantes de la región. Recientemente han afectado el tratamiento de potabilidad destinada a la ciudad de Córdoba resultando una distribución de agua de mala calidad con olores y sabores desagradables. Asimismo el problema de algas y macrófitas ocurrido en la fuente natural a pocos días de iniciarse la Semana Santa en marzo de 2010, debió ser contrarrestado mediante la implementación de actividades de saneamiento consistente en la limpieza y extracción mecánica de la biomasa en sitios del río San Antonio y su desembocadura, el área del perilago más poblado. Ante los inminentes síntomas de eutrofización avanzada, se conformó el Grupo de investigación Interdisciplinario e Interinstitucional donde participan el Instituto Nacional del Agua, el grupo de investigación Biodiscos y el Laboratorio Central, División Agua y Efluentes de la Facultad de Ciencias Químicas - UCC; la Compañía de Ingenieros Paracaidistas IV y Batallón de Inteligencia de la Segunda División de Ejército - Ejército Argentino; la Facultad de Biología y el Instituto de Virología Vanella - UNC y la Secretaría de Ambiente de la Provincia de Córdoba, entre otras. El objetivo general es la realización de los estudios integrales del lago San Roque para diagnosticar su estado, con el fin de proponer a la Gestión de Gobierno las medidas de mitigación de los problemas y las correspondientes acciones de prevención y control.

Respuesta de los sistemas planta-fitófago-parasitoide a condiciones microambientales en hábitats naturales y urbanos

Uno de los mayores desafíos de la ecología será predecir las posibles consecuencias del cambio climático sobre los organismos biológicos y proponer medidas que las suavicen. Es de esperar que los cambios climáticos provoquen la extinción de especies sensibles, a través de la disminución de su éxito reproductivo, la reducción de la cantidad y accesibilidad a hábitats adecuados, y también indirectamente por la eliminación de los recursos esenciales para su supervivencia. En un contexto de cambio climático global, el objetivo general de este proyecto es comprender los efectos de las condiciones microambientales sobre sistemas planta-herbívoro-parasitoide, en ambientes naturales y urbanos. Para ello estudiaremos las relaciones entre plantas, minadores de hojas y sus parasitoides considerando las diversas condiciones microambientales en donde el sistema se desarrolla. En ambientes nativos se prevé el estudio de dichos sistemas en tres ubicaciones del bosque (interior, bordes con orientación norte y bordes con orientación sur), analizando la identidad y abundancia de las especies, y los niveles de herbivoría y parasitismo. También se realizarán experimentos de laboratorio para analizar los niveles de herbivoría que sufran hojas obtenidas en cada una de las ubicaciones, a fin de conocer si poseen diferencias que puedan ser detectadas por los insectos, y se analizarán también posibles diferencias en la dureza de las hojas y su contenido de nitrógeno y carbono. En ambientes urbanos se estudiará la ocurrencia y grado de herbivoría de un minador de hojas asociado al “jacarandá”, árbol común en veredas de la ciudad de Córdoba, asi como la incidencia de sus parasitoides. Se relacionarán las variables biológicas con variables ambientales a nivel de sitio, tales como temperatura, tráfico vehicular, distancia al centro geográfico e “índice verde”, tomado a partir de imágenes satelitales. Los datos obtenidos a partir de los muestreos de campo en ambientes nativos serán analizados mediante modelos lineales generalizados que contemplen la dependencia de los microhábitats por localidad. Las variables obtenidas en experimentos en laboratorio serán analizadas mediante ANOVA con medidas repetidas o Test de Kruskall-Wallis. Los datos provenientes de ambientes urbanos serán analizados mediante regresiones logísticas para determinar la probabilidad de ocurrencia del minador, asi como los niveles de herbivoría y parasitismo en los diversos árboles estudiados. Se incluirán en el modelo todas las variables de urbanización anteriormente mencionadas así como la densidad de árboles en el sitio.

Estudios evolutivos en especies de plantas nativas.

Se indagará principalmente acerca del rol de los procesos neutrales, como la deriva génica, de procesos selectivos, como la selección natural mediada por polinizadores y de procesos históricos (geológicos y climáticos del pasado) en la diversificación floral tanto a escala microevolutiva como macroevolutiva. La heterogeneidad ambiental que se presenta en amplios rangos geográficos puede promover la diferenciación entre poblaciones debido a las diferencias en condiciones físicas y biológicas. De esta manera, especies ampliamente distribuidas ofrecen la oportunidad de explorar la dinámica de los procesos evolutivos que tienen lugar a nivel interpoblacional (Dobzhansky 1970, Thompson 1999). El estudio comparativo entre especies hermanas permite comprender cómo la selección natural (adaptación) y la inercia filogenética (herencia ancestral) han modelado los rasgos de las especies que observamos en la actualidad (Díaz 2002, Schluter 2000, Futuyma 2005). Uno de los usos más importantes de la información filogenética es el de reconstruir la historia del cambio evolutivo en caracteres adaptativos mediante su mapeo en la filogenia y la reconstrucción del estado de estos caracteres en el ancestro. Así, la asociación entre transición de caracteres y transiciones en grupos funcionales es una evidencia directa de la hipótesis adaptativa de que los rasgos son seleccionados por grupos funcionales de polinizadores. Una aproximación filogenética puede permitir identificar la dirección y el tiempo de evolución. Todos estos aspectos señalan la necesidad de adoptar una perspectiva conceptualmente integrada (morfológica, genética, filogenética, filogeográfica y ecológica) en el estudio de la biología evolutiva de las flores. Estudiar como actúan los procesos micro- y macroevolutivos en las interacciones planta-polinizador, en una dimensión espacial y temporal, arrojará resultados importantes tanto en el campo teórico como en el de la conservación. Por una parte, permitirá poner a prueba hipótesis relevantes sobre la adaptación de caracteres, mientras que explorará los procesos evolutivos que subyacen a las tramas de las interacciones planta-polinizador; por otro lado, comprender el rol de los cambios climáticos pasados en la diversificación biológica es interesante tanto desde una aproximación evolutiva como desde la biología de la conservación (Avise 2000; Moritz et al. 2000; Petit et al. 2003; Hewitt 2004). Géneros a ser estudiados en este proyecto: 1- Anarthrophyllum (Fabaceae,15 spp), 2- Monttea (Plantaginaceae, 3 spp), 3- Caleolaria (Calceolariaceae 3 spp), 4- Centris (Apidae, 1 spp), 5- Jaborosa (Solanaceae, 23 spp). Metodología: Mapeado de las poblaciones. Elenco de polinizadores, frecuencia. Obtención y medición de caracteres fenotípicos florales. Néctar: concentración y vol. Aceites (peso); Morfometría geométrica (Zelditch et al. 2005). Éxito reproductivo (Dafni & Kevan 2003). Caracteres genéticos: extracción, amplificación y secuenciación: en Calceolaria se utilizarán 2 genes de cloroplasto trnH-psbA y trnS-trnG y genes anónimos nucleares de copia única (scnADN), para Jaborosa se utilizarán 3 genes de cloroplasto (trnH-psbA, TrnD-trnT y ndhF-rp32) y el gen nuclear GBSSI waxy. Finalmente para Centris cineraria se usaría el tRNA ILE y NADH Deshidrogenada subunidad 2. Análisis filogenéticos de parsimonia (Goloboff et al. 2000, Kitching et al. 1998, Nixon 2002, Farris et al. 1996, Sorenson 1999); Filogeografía: reconstrucción de redes por parsimonia (Clement et al. 2000; Posada et al. 2000), análisis de clados anidados (NCPA). Se usarán las claves de inferencia (Templeton 2004). Para todos estos análisis se utilizarán los siguientes programas: DnaSP, Network, Arlequin, MrBayes, Paup, ModelTest, Beast, TNT, WinClada TCS y GeoDis. Estadística multivariada: Los diferentes rasgos florales mencionados se analizarán utilizando distancias de Gower (datos cualitativos) y euclídeas (datos cuantitativos) mediante la técnica multivariada ACoP.

ESTRATIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN AMBIENTAL Y CONSTRUCCIÓN DE BIOINDICADORES: IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS PRIORITARIAS PARA LA CONSERVACIÓN DE LA BIODIVERSIDAD.

Las regiones naturales de la provincia de Córdoba presentan diversos ecosistemas que están afectados por un constante deterioro ambiental siendo degradadas por la deforestación, el avance de la frontera agropecuaria, los incendios rurales, la introducción de plantas exóticas, el sobre-pastoreo, las sequías prolongadas, y el crecimiento urbano de las villas turísticas. La biodiversidad permite que los ecosistemas tengan mayor resiliencia ante cambios climáticos o antrópicos, siendo de suma importancia para mantener los servicios ecosistémicos. La experiencia adquirida por el equipo de trabajo del CREAN en el monitoreo de sitios pilotos a través del proyecto LADA/FAO mediante la metodología WOCAT, para la evaluación de la degradación de la tierra y los usos de la tierra sirve de antecedente tecnológico para encarar este proyecto multidisciplinario en red. El producto a obtener es una cartografía multicapa sobre los usos de la tierra (LUS), en la región de las Sierras Chicas de Córdoba en donde queden delimitadas las áreas naturales conservadas, las zonas explotadas con un uso sustentable, las áreas degradadas con procesos de desertificación, el estado de las cuencas proveedoras de agua a ríos y embalses, como así también las zonas urbanas y de explotaciones agropecuarias o mineras. Sobre la base de esta evaluación de bioindicadores y estratificación de la información ambiental se puede proveer de información a decisores sociales y políticos para que establezcan medidas que contribuyan a realizar acciones que protejan el ambiente, promuevan el manejo sustentable de las tierras y establezcan normativas para la conservación del suelo, el agua y la biodiversidad.

RESILIENCIA Y CAPACIDAD DE ADAPTACIÓN DE LOS PRODUCTORES AGROPECUARIOS DE LA PROVINCIA DE CÓRDOBA FRENTE AL CAMBIO CLIMÁTICO Y VARIABILIDAD CLIMÁTICA

El aumento de la incertidumbre en el sistema agropecuario frente a los efectos del cambio climático y de la variabilidad climática, se asocia a la vez con una falta de conocimiento del problema por parte de los distintos actores del mismo y de una capacidad de adaptación insuficiente para superar los efectos negativos y para aprovechar mejor las situaciones ventajosas de esos cambios y variabilidad. Estas carencias, frente por ejemplo al aumento del riesgo de las sequías y de la escasez de agua, como uno de los efectos más sensibles de esa dinámica de cambios, sugiere la evidencia de que el sistema no incorpora a pleno las ventajas tecnológicas y los servicios climáticos, ni tampoco contempla el desarrollo de programas para construir resilencia frente a las adversidades y sobre la mitigación de impactos. Este proyecto propone la generación de capacidades, a partir de la conformación de una red interinstitucional, para anticipar y hacer frente a los cambios ambientales y sociales (en el clima y su variabilidad,) aportando a la adaptación de los productores agropecuarios de la provincia de Córdoba, desde la disminución de la vulnerabilidad y el aumento de la capacidad de resiliencia del sistema socio-ecológico del cual ellos dependen.

Modelación hidrológica de cuencas y del impacto producido por los incendios en la zona serrana de la provincia de Córdoba.

En la zona central semiárida del país en general, y en particular en las sierras de Córdoba, resulta de vital importancia conocer el comportamiento de los caudales tanto en épocas de crecidas como en períodos de estiaje. Por otra parte, los incendios en la cobertura vegetal pueden considerarse como un factor de disturbio debido al fuerte impacto que ejercen sobre los componentes del sistema. En los últimos años esta problemática se ha convertido un escenario recurrente en el medio local. En este sentido, la modelación matemática hidrológica constituye una herramienta para la caracterización de los recursos hídricos, en crecidas y estiajes, y permite la evaluación objetiva de los cambios producidos en las respuestas del sistema ante distintos impactos. Se considera como objetivo principal la caracterización de los caudales en la zona serrana de la provincia, y la modelación numérica del impacto producido por los incendios en caudales de estiajes, de crecidas y en los procesos de erosión superficial. Para ello se plantean tres lineas de trabajo: •Desarrollo de un modelo hidrológico conceptual, distribuido, integrado (superficial y subterráneo) y continuo especialmente orientado a representar el comportamiento hidrológico de las cuencas de pequeña y mediana escala. •Implementación de un modelo hidrológico distribuido acoplado a un modelo de calidad de aguas y de producción de sedimentos, antes y después de la ocurrencia de un incendio hipotético. •Implementación de un modelo hidrológico continuo, desarrollado en el ámbito del Laboratorio de hidráulica, simulando el impacto de los incendios en el hidrograma de caudales diarios, en particular sobre los caudales de estiaje. Se espera obtener un software que permita la caracterización de los caudales en estiajes y en crecidas y considere integradamente los flujos superficiales y subterráneos. Se pretende evaluar objetivamente el impacto de los incendios en caudales de crecidas, en la producción de sedimentos y erosión superficial que ellos producen. Comparando la respuesta del hidrograma y el sedimentograma resultante a la distribución de las áreas incendiadas y generando mapas de riesgos en función de estos resultados para la cuenca de aplicación. También se espera adaptar el modelo continuo al caso de estudio seleccionado, y desarrollar una metodología para el ajuste de parámetros hidrológicos en base a la ocurrencia de incendios que pueda ser aplicada a las condiciones locales. Implementar dicho modelo e inferir el cambio en la recurrencia de los caudales extremos de estiaje. Resulta atractivo contar con una herramienta de desarrollo local adaptada a las condiciones hidrológicas de la región, dada la escasez relativa del recurso y su importancia estratégica en el desarrollo futuro. Además se considera que éste constituye un primer intento de modelar numéricamente el impacto producido por los incendios en la provincia de Córdoba. En el ámbito de este proyecto se realizarán tres tesis de maestría.

Enfermedades de origen viral u ocasionadas por mollicutes en los nuevos escenarios del cultivo en la provincia de Córdoba.

Argentina es el tercer exportador mundial de maíz luego de Estados Unidos y Brasil. La estimación de la campaña 2009/10 indica que la producción mundial de maíz alcanzaría los 832,37 millones de toneladas, cerca de 23 millones de toneladas más que lo cosechado durante la campaña anterior y 21 millones de toneladas mas que lo cosechado en la campaña récord de 2007/08 (USDA, 2010). La cosecha de maíz 2009/10 en Argentina sería récord, llegando a los 22,5 millones de toneladas lo que significaría un incremento de 53% respecto de la campaña anterior, igualando el récord de la campaña 2006/07. El aumento de la potencialidad de rendimiento se concibe desde un cultivo sin incidencia de enfermedades. La predicción de la ocurrencia y del riesgo de daño asociado a las enfermedades de los cultivos a gran escala, la determinación del riesgo de distribución de pestes exóticas o emergentes en la agricultura sustentable, la evaluación de riesgo/beneficio del control biológico y la evaluación de enfermedades asociadas con el calentamiento global o el cambio de prácticas culturales son tópicos importantes en la ciencia agropecuaria moderna. Las enfermedades del maíz, en especial las producidas por virus y mollicutes se han incrementado en los últimos años debido, entre otras causas, al cultivo continuo desde el norte del país y países vecinos desde donde migran los vectores, a los cultivares de alto rendimiento que en muchos casos son susceptibles a estos patógenos y en gran medida a los cambios climáticos globales que generan que virosis de zonas tropicales y subtropicales se extiendan a zonas templadas. El principal enfoque para el control es el conocimiento del ciclo epidemiológico de la enfermedad ubicado para cada ambiente. En este marco es que desde el Departamento de Graduados de la Fac. de Cs. Agropecuarias, junto con la Secretaría de Extensión surgió la necesidad de la transferencia de los resultados de la investigación. Los conocimientos adquiridos en investigación hasta el presente, en toda la extensión de la Provincia de Córdoba, servirán a profesionales asesores, empresas semilleras y de insumos agropecuarios, productores y estudiantes próximos a graduarse a conocer estas enfermedades, sus vectores, las condiciones predisponentes y tener acceso a información actualizada para lograr su manejo con medidas preventivas desde el momento de la compra de los insumos agropecuarios, el sistema de labranza y de las fechas de siembra. Entrenar al productor para que adquiera esta habilidad le permitirá escapar a pérdidas de hasta 60% del lote, como son las producidas en la Provincia por algunas virosis como el Mal de Río Cuarto (March et al., 1993, Gaceta agronómica 76: 384), o pérdidas no perceptibles pero reales, de 14% en plantas con esta enfermedad respecto a plantas sanas (Ornaghi et a., 1995, IX J. Fitosanitarias Argentinas: 84). Otras virosis, como el mosaico común, no producen grandes epidemias sino son incidiosas, están presentes todos los años con pérdidas de producción a niveles tan significativos como 5,5 qq/ha e incidencias de hasta 44% en la Provincia (Lenardón y Giolitti, 1999, Proyecto de Investig. en Fitovirología INTA-JICA) y requiere certificación sanitaria para la exportación del grano pues se transmite por semilla. Por su parte, mollicutes emergentes como el Corn stunt spiroplasma, se han detectado en Córdoba con incidencias de 61% en lotes de Justiniano Posse y de 80% en Sarmiento, habiéndose detectado en la campaña 2009/10 en 4 localidades de la Provincia. Virosis re-emergentes como el MCMV, que produce necrosis letal del maíz en sinergismo con otras virosis, han hecho su reaparición con niveles de hasta 18% de infección. Reconocer sus síntomas y conocer las formas de dispersión y transmisión permitirá al profesional y al productor la evaluación del problema y tomar medidas de prevención y manejo de estas enfermedades para lograr los rendimientos esperados.