Análisis de viabilidad de la utilización de biomasa para la generación de energía en la Sede Utopía de la Universidad de La Salle

Tesis (Ingeniero Eléctrico).--Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Eléctrica

GANANCIA GENÉTICA ESPERADA EN MELINA ( Gmelina arborea Roxb.) EN CÓRDOBA (COLOMBIA)1

RESUMEN El Departamento de Córdoba (Colombia) planea plantar 200000 ha para el 2025 yGmelina arborea es una de las opciones dada su alta producción de biomasa en turnos cortos. El objetivo del estudio fue estimar el potencial de mejoramiento genético basado en la selección fenotípica de árboles plus en Córdoba y Magdalena. La selección se basó en la evaluación y comparación de cada árbol candidato con sus cuatro mejores vecinos en un radio de 20m, con base en su DAP, altura comercial, volumen comercial y, calidad del fuste basada en la calificación de sus primeras cuatro trozas de 2,5 m de largo. Los árboles plus se clasificaron como A cuando superaron tanto en volumen como en calidad a todos sus vecinos y, como B cuando solamente superaron en volumen o en calidad a sus vecinos. La ganancia genética se estimó para cada caracter mediante el producto de su diferencial de selección por un valor de heredabilidad esperable para G. arborea según literatura, tanto si se clonan (H2), como si se toma su semilla para plantar (h2). Se construyó un índice de selección que integró el volumen (60%) con la calidad (40%). De 57 árboles seleccionados, 35 fueron clasificados como plus A, que si se clonaran se estima se obtendrían ganancias genéticas de 5, 15, 36 y 34%, para el diámetro, altura comercial, volumen comercial y calidad del fuste, respectivamente. Los resultados sugieren un progreso genético importante con G. arborea en Córdoba, Colombia. Es necesario ampliar la base genética y comprobar estas estimaciones mediante ensayos genéticos.

Influencia del consumo mundial de biocombustibles en la seguridad alimentaria de Colombia en el periodo de tiempo del 2006 al 2010

En el trabajo de grado se realiza un analisis del mercado internacional de biocombustibles y como este ha afectado a la seguridad alimentaria de Colombia teniendo en cuenta la normativa del país en el tema de los biocombustibles y el estado actual del debate a nivel mundial.

Análisis de la cadena de abastecimiento de la energía eléctrica en Colombia

El sector eléctrico es considerado como uno de los sectores con mayor importancia y sensibilidad en temas económicos, sociales y ambientales, ya que este es impulsado por el crecimiento de las industrias y desarrollo de las ciudades, lo que a su vez, genera impactos de gran magnitud en cada uno de estos ámbitos. El sector se ha convertido en uno de los referentes institucionales y regulatorios para otros servicios públicos. La contextualización de las generalidades del sector, el análisis de los eslabones de la cadena de abastecimiento y el análisis del potencial eléctrico Colombiano, hacen posible un conocimiento amplio de sus condiciones, fortalezas y debilidades, que permiten dar un pronóstico aproximado de la viabilidad de llevar a cabo los proyectos de expansión e internacionalización que se han propuesto.

Apuestas estatales por energías alternativas: el caso de biocombustibles en Colombia

En la actualidad, uno de los temas que presenta mayor relevancia en el contexto mundial es la crisis energética, cuyas manifestaciones se han representado en la escasez de reservas de petróleo generado altos costos en las explotaciones y volatilidad en los precios. Por tanto, los países dependientes han conducido sus propósitos a la búsqueda de fuentes de energía alternativa y renovable. La más importante la constituye los biocombustibles, los cuales se derivan de la biomasa de materia orgánica, proveniente de diversos cultivos, generalmente agrícolas y forestales, y que ha presentado un incremento de producción mundial a un ritmo anual del 10% desde el año 20101. Esta dinámica va acompañada del rol activo de los Estados que articulan instrumentos que favorecen la multiplicación de cultivos energéticos, ocasionando intensos debates en el ámbito mundial, que conllevan a revisar los efectos que en la actualidad estas políticas han generado en el mundo y en Colombia, país que desde el año 2002 ha realizado apuestas en torno a esta posibilidad de conseguir energía de forma alternativa.

"Tablero de comando" para la promoción de los biocombustibles en Colombia

Incluye Bibliografía

Carbon allocation in north-western Amazon forests (Colombia)

Los estudios sobre la asignación del carbono en los ecosistemas forestales proporcionan información esencial para la comprensión de las diferencias espaciales y temporales en el ciclo del carbono de tal forma que pueden aportar información a los modelos y, así predecir las posibles respuestas de los bosques a los cambios en el clima. Dentro de este contexto, los bosques Amazónicos desempeñan un papel particularmente importante en el balance global del carbono; no obstante, existen grandes incertidumbres en cuanto a los controles abióticos en las tasas de la producción primaria neta (PPN), la asignación de los productos de la fotosíntesis a los diferentes componentes o compartimentos del ecosistema (aéreo y subterráneo) y, cómo estos componentes de la asignación del carbono responden a eventos climáticos extremos. El objetivo general de esta tesis es analizar los componentes de la asignación del carbono en bosques tropicales maduros sobre suelos contrastantes, que crecen bajo condiciones climáticas similares en dos sitios ubicados en la Amazonia noroccidental (Colombia): el Parque Natural Nacional Amacayacu y la Estación Biológica Zafire. Con este objetivo, realicé mediciones de los componentes de la asignación del carbono (biomasa, productividad primaria neta, y su fraccionamiento) a nivel ecosistémico y de la dinámica forestal (tasas anuales de mortalidad y reclutamiento), a lo largo de ocho años (20042012) en seis parcelas permanentes de 1 hectárea establecidas en cinco tipos de bosques sobre suelos diferentes (arcilloso, franco-arcilloso, franco-arcilloso-arenoso, franco-arenoso y arena-francosa). Toda esta información me permitió abordar preguntas específicas que detallo a continuación. En el Capítulo 2 evalúe la hipótesis de que a medida que aumenta la fertilidad del suelo disminuye la cantidad del carbono asignado a la producción subterránea (raíces finas con diámetro <2 mm). Y para esto, realicé mediciones de la masa y la producción de raíces finas usando dos métodos: (1) el de los cilindros de crecimiento y, (2) el de los cilindros de extracción secuencial. El monitoreo se realizó durante 2.2 años en los bosques con suelos más contrastantes: arcilla y arena-francosa. Encontré diferencias significativas en la masa de raíces finas y su producción entre los bosques y, también con respecto a la profundidad del suelo (010 y 1020 cm). El bosque sobre arena-francosa asignó más carbono a las raíces finas que el bosque sobre arcillas. La producción de raíces finas en el bosque sobre arena-francosa fue dos veces más alta (media ± error estándar = 2.98 ± 0.36 y 3.33 ± 0.69 Mg C ha1 año1, con el método 1 y 2, respectivamente), que para el bosque sobre arcillas, el suelo más fértil (1.51 ± 0.14, método 1, y desde 1.03 ± 0.31 a 1.36 ± 0.23 Mg C ha1 año1, método 2). Del mismo modo, el promedio de la masa de raíces finas fue tres veces mayor en el bosque sobre arena-francosa (5.47 ± 0.17 Mg C ha1) que en el suelo más fértil (de 1.52 ± 0.08 a 1.82 ± 0.09 Mg C ha1). La masa de las raíces finas también mostró un patrón temporal relacionado con la lluvia, mostrando que la producción de raíces finas disminuyó sustancialmente en el período seco del año 2005. Estos resultados sugieren que los recursos del suelo pueden desempeñar un papel importante en los patrones de la asignación del carbono entre los componentes aéreo y subterráneo de los bosques tropicales; y que el suelo no sólo influye en las diferencias en la masa de raíces finas y su producción, sino que también, en conjunto con la lluvia, sobre la estacionalidad de la producción. En el Capítulo 3 estimé y analicé los tres componentes de la asignación del carbono a nivel del ecosistema: la biomasa, la productividad primaria neta PPN, y su fraccionamiento, en los mismos bosques del Capítulo 2 (el bosque sobre arcillas y el bosque sobre arena-francosa). Encontré diferencias significativas en los patrones de la asignación del carbono entre los bosques; el bosque sobre arcillas presentó una mayor biomasa total y aérea, así como una PPN, que el bosque sobre arena-francosa. Sin embargo, la diferencia entre los dos bosques en términos de la productividad primaria neta total fue menor en comparación con las diferencias entre la biomasa total de los bosques, como consecuencia de las diferentes estrategias en la asignación del carbono a los componentes aéreo y subterráneo del bosque. La proporción o fracción de la PPN asignada a la nueva producción de follaje fue relativamente similar entre los dos bosques. Nuestros resultados de los incrementos de la biomasa aérea sugieren una posible compensación entre la asignación del carbono al crecimiento de las raíces finas versus el de la madera, a diferencia de la compensación comúnmente asumida entre la parte aérea y la subterránea en general. A pesar de estas diferencias entre los bosques en términos de los componentes de la asignación del carbono, el índice de área foliar fue relativamente similar entre ellos, lo que sugiere que el índice de área foliar es más un indicador de la PPN total que de la asignación de carbono entre componentes. En el Capítulo 4 evalué la variación espacial y temporal de los componentes de la asignación del carbono y la dinámica forestal de cinco tipos e bosques amazónicos y sus respuestas a fluctuaciones en la precipitación, lo cual es completamente relevante en el ciclo global del carbono y los procesos biogeoquímicos en general. Estas variaciones son así mismo importantes para evaluar los efectos de la sequía o eventos extremos sobre la dinámica natural de los bosques amazónicos. Evalué la variación interanual y la estacionalidad de los componentes de la asignación del carbono y la dinámica forestal durante el periodo 2004−2012, en cinco bosques maduros sobre diferentes suelos (arcilloso, franco-arcilloso, franco-arcilloso-arenoso, franco-arenoso y arena-francosa), todos bajo el mismo régimen local de precipitación en la Amazonia noroccidental (Colombia). Quería examinar sí estos bosques responden de forma similar a las fluctuaciones en la precipitación, tal y como pronostican muchos modelos. Consideré las siguientes preguntas: (i) ¿Existe una correlación entre los componentes de la asignación del carbono y la dinámica forestal con la precipitación? (ii) ¿Existe correlación entre los bosques? (iii) ¿Es el índice de área foliar (LAI) un indicador de las variaciones en la producción aérea o es un reflejo de los cambios en los patrones de la asignación del carbono entre bosques?. En general, la correlación entre los componentes aéreo y subterráneo de la asignación del carbono con la precipitación sugiere que los suelos juegan un papel importante en las diferencias espaciales y temporales de las respuestas de estos bosques a las variaciones en la precipitación. Por un lado, la mayoría de los bosques mostraron que los componentes aéreos de la asignación del carbono son susceptibles a las fluctuaciones en la precipitación; sin embargo, el bosque sobre arena-francosa solamente presentó correlación con la lluvia con el componente subterráneo (raíces finas). Por otra parte, a pesar de que el noroeste Amazónico es considerado sin una estación seca propiamente (definida como <100 mm meses −1), la hojarasca y la masa de raíces finas mostraron una alta variabilidad y estacionalidad, especialmente marcada durante la sequía del 2005. Además, los bosques del grupo de suelos francos mostraron que la hojarasca responde a retrasos en la precipitación, al igual que la masa de raíces finas del bosque sobre arena-francosa. En cuanto a la dinámica forestal, sólo la tasa de mortalidad del bosque sobre arena-francosa estuvo correlacionada con la precipitación (ρ = 0.77, P <0.1). La variabilidad interanual en los incrementos en el tallo y la biomasa de los individuos resalta la importancia de la mortalidad en la variación de los incrementos en la biomasa aérea. Sin embargo, las tasas de mortalidad y las proporciones de individuos muertos por categoría de muerte (en pie, caído de raíz, partido y desaparecido), no mostraron tendencias claras relacionadas con la sequía. Curiosamente, la hojarasca, el incremento en la biomasa aérea y las tasas de reclutamiento mostraron una alta correlación entre los bosques, en particular dentro del grupo de los bosques con suelos francos. Sin embargo, el índice de área foliar estimado para los bosques con suelos más contrastantes (arcilla y arena-francosa), no presentó correlación significativa con la lluvia; no obstante, estuvo muy correlacionado entre bosques; índice de área foliar no reflejó las diferencias en la asignación de los componentes del carbono, y su respuesta a la precipitación en estos bosques. Por último, los bosques estudiados muestran que el noroeste amazónico es susceptible a fenómenos climáticos, contrario a lo propuesto anteriormente debido a la ausencia de una estación seca propiamente dicha. ABSTRACT Studies of carbon allocation in forests provide essential information for understanding spatial and temporal differences in carbon cycling that can inform models and predict possible responses to changes in climate. Amazon forests play a particularly significant role in the global carbon balance, but there are still large uncertainties regarding abiotic controls on the rates of net primary production (NPP) and the allocation of photosynthetic products to different ecosystem components; and how the carbon allocation components of Amazon forests respond to extreme climate events. The overall objective of this thesis is to examine the carbon allocation components in old-growth tropical forests on contrasting soils, and under similar climatic conditions in two sites at the Amacayacu National Natural Park and the Zafire Biological Station, located in the north-western Amazon (Colombia). Measurements of above- and below-ground carbon allocation components (biomass, net primary production, and its partitioning) at the ecosystem level, and dynamics of tree mortality and recruitment were done along eight years (20042012) in six 1-ha plots established in five Amazon forest types on different soils (clay, clay-loam, sandy-clay-loam, sandy-loam and loamy-sand) to address specific questions detailed in the next paragraphs. In Chapter 2, I evaluated the hypothesis that as soil fertility increases the amount of carbon allocated to below-ground production (fine-roots) should decrease. To address this hypothesis the standing crop mass and production of fine-roots (<2 mm) were estimated by two methods: (1) ingrowth cores and, (2) sequential soil coring, during 2.2 years in the most contrasting forests: the clay-soil forest and the loamy-sand forest. We found that the standing crop fine-root mass and its production were significantly different between forests and also between soil depths (0–10 and 10–20 cm). The loamysand forest allocated more carbon to fine-roots than the clay-soil forest, with fine-root production in the loamy-sand forest twice (mean ± standard error = 2.98 ± 0.36 and 3.33 ± 0.69 Mg C ha −1 yr −1, method 1 and 2, respectively) as much as for the more fertile claysoil forest (1.51 ± 0.14, method 1, and from 1.03 ± 0.31 to 1.36 ± 0.23 Mg C ha −1 yr −1, method 2). Similarly, the average of standing crop fine-root mass was three times higher in the loamy-sand forest (5.47 ± 0.17 Mg C ha1) than in the more fertile soil (from 1.52 ± 0.08 a 1.82 ± 0.09 Mg C ha1). The standing crop fine-root mass also showed a temporal pattern related to rainfall, with the production of fine-roots decreasing substantially in the dry period of the year 2005. These results suggest that soil resources may play an important role in patterns of carbon allocation of below-ground components, not only driven the differences in the biomass and its production, but also in the time when it is produced. In Chapter 3, I assessed the three components of stand-level carbon allocation (biomass, NPP, and its partitioning) for the same forests evaluated in Chapter 2 (clay-soil forest and loamy-sand forest). We found differences in carbon allocation patterns between these two forests, showing that the forest on clay-soil had a higher aboveground and total biomass as well as a higher above-ground NPP than the loamy-sand forest. However, differences between the two types of forests in terms of stand-level NPP were smaller, as a consequence of different strategies in the carbon allocation of above- and below-ground components. The proportional allocation of NPP to new foliage production was relatively similar between the two forests. Our results of aboveground biomass increments and fine-root production suggest a possible trade-off between carbon allocation to fine-roots versus wood growth (as it has been reported by other authors), as opposed to the most commonly assumed trade-off between total above- and below-ground production. Despite these differences among forests in terms of carbon allocation components, the leaf area index showed differences between forests like total NPP, suggesting that the leaf area index is more indicative of total NPP than carbon allocation. In Chapter 4, I evaluated the spatial and temporal variation of carbon allocation components and forest dynamics of Amazon forests as well as their responses to climatic fluctuations. I evaluated the intra- and inter-annual variation of carbon allocation components and forest dynamics during the period 2004−2012 in five forests on different soils (clay, clay-loam, sandy-clay-loam, sandy-loam and loamy-sand), but growing under the same local precipitation regime in north-western Amazonia (Colombia). We were interested in examining if these forests respond similarly to rainfall fluctuations as many models predict, considering the following questions: (i) Is there a correlation in carbon allocation components and forest dynamics with precipitation? (ii) Is there a correlation among forests? (iii) Are temporal responses in leaf area index (LAI) indicative of variations of above-ground production or a reflection of changes in carbon allocation patterns among forests?. Overall, the correlation of above- and below-ground carbon allocation components with rainfall suggests that soils play an important role in the spatial and temporal differences of responses of these forests to rainfall fluctuations. On the one hand, most forests showed that the above-ground components are susceptible to rainfall fluctuations; however, there was a forest on loamy-sand that only showed a correlation with the below-ground component (fine-roots). On the other hand, despite the fact that north-western Amazonia is considered without a conspicuous dry season (defined as <100 mm month−1), litterfall and fine-root mass showed high seasonality and variability, particularly marked during the drought of 2005. Additionally, forests of the loam-soil group showed that litterfall respond to time-lags in rainfall as well as and the fine-root mass of the loamy-sand forest. With regard to forest dynamics, only the mortality rate of the loamy-sand forest was significantly correlated with rainfall (77%). The observed inter-annual variability of stem and biomass increments of individuals highlighted the importance of the mortality in the above-ground biomass increment. However, mortality rates and death type proportion did not show clear trends related to droughts. Interestingly, litterfall, above-ground biomass increment and recruitment rates of forests showed high correlation among forests, particularly within the loam-soil forests group. Nonetheless, LAI measured in the most contrasting forests (clay-soil and loamysand) was poorly correlated with rainfall but highly correlated between forests; LAI did not reflect the differences in the carbon allocation components, and their response to rainfall on these forests. Finally, the forests studied highlight that north-western Amazon forests are also susceptible to climate fluctuations, contrary to what has been proposed previously due to their lack of a pronounced dry season.

La comunidad del fitoplancton en el Pacífico tropical frente a Colombia: forzantes y variabilidad

[ES]El Pacifico Tropical Oriental frente a Colombia es una cuenca cuya circulación es dominada por el jet de vientos tras-ístmico de Panamá, y que además recibe un importante aporte fluvial proveniente de una de las zonas más pluviosas del mundo. A través del análisis de información satelital se analizan los diversos forzantes físicos que ayudan a sostener los niveles de biomasa fitoplanctónica observada en la cuenca y afectan la variabilidad de la composición de los principales grupos funcionales de la comunidad del fitoplancton

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Based on the results of comparative analyses of 1,039 specimens of several progenies of Anopheles nuneztovarifrom three localities in Colombia, eight costal wing spot patterns were observed. Patterns I and III were the most frequent: 77.96% and 11.36%, respectively. Using the diagnostic characters ratio of the length of the basal dark area of hind tarsomere II/length of hind tarsomere II, ratio of the length of the humeral pale spot/length of the pre-humeral dark spot, and the ratio of the length of the subcostal pale spot/length of the distal sector dark spot (DS-III2/Ta-III2, HP/PHD, SCP/DSD) approximately 5% of the adult females were misidentified as a species of Nyssorhynchus, different from An. nuneztovari. Approximately 5% of the specimens showed DS-III2/Ta-III2 ratio less than 0.25 (range 0.21 - 0.24), and among them 3.34% shared a HP/PHD ratio less than 1.50. Consequently, 1.52% of An. nuneztovari individuals can be misidentified as Anopheles oswaldoi. In those specimens with the DS-III2/Ta-III2 ratios higher than 0.25, 34.45% displayed SCP/DSD values greater than 0.50 and of these, 3.65% displayed HP/PHD values greater than 1.8. This combination of characters could lead one to misidentify samples of An. nuneztovari as Anopheles rangeli. Similarly, 2.43% of the females could be identified erroneously as either Anopheles aquasalis or Anopheles benarrochi. Individuals with a HP/PHD ratio greater than 2.0, could be misidentified as Anopheles trinkae, Anopheles strodei or Anopheles evansae. A distinct combination of diagnostic characters for An. nuneztovari from Colombia is proposed.

New Genotype of Dengue Type 3 Virus Circulating in Brazil and Colombia Showed a Close Relationship to Old Asian Viruses

Dengue type 3 genotype V viruses have been recently detected in Brazil and Colombia. In this study, we described another Brazilian isolate belonging to this genotype. Phylogenetic analysis including dengue type 3 viruses isolated worldwide showed that Brazilian and Colombian viruses were closely related to viruses isolated in Asia more than two decades ago. The characteristic evolutionary pattern of dengue type 3 virus cannot explain the close similarity of new circulating viruses with old viruses. Further studies are needed to confirm the origin of the new dengue type III genotype circulating in Brazil and Colombia.

Serological Survey for Antibodies to Encephalitozoon cuniculi in Ownerless Dogs From Urban Areas of Brazil and Colombia

There are 3 strains of Encephalitozoon cuniculi that occur in mammals. Strain III is associated with clinical disease in dogs, although some can be asymptomatic carriers and excrete spores in their urine. Several cases of human E. cuniculi infection caused by strain III have been observed in immunocompromised patients, indicating that E. cuniculi should be considered a zoonotic agent. Encephalitozoon cuniculi can cause fatal disease in maternally-infected or young dogs. Clinical signs in these animals included blindness, encephalitis, retarded growth rate, and nephritis. Encephalitozoon cuniculi has also been associated with primary renal failure in adult dogs. The present study used the direct agglutination test (DAT, cut-off 1:50) and the indirect fluorescent antibody test (IFAT, cut-off 1:10) to examine the prevalence of antibodies to E. cuniculi in dogs from Brazil and Colombia. Using the DAG, 31 (27.4%) of 113 dogs from Brazil and 47 (18.5%) of 254 dogs from Colombia were seropositive. Nine (14.3%) of 63 dogs from Brazil and IS (35.3%) of the 51 dogs from Colombia were seropositive by indirect immunofluorescent antibody test. These results indicate that dogs from Brazil and Colombia are exposed to E. cuniculi.

Croton rufolepidotus (Euphorbiaceae s. str.), a New Species from Antioquia, Colombia

Crown rufolepidotus Caruzo & Riina (Euphorbiaceae s. str.), a new species from Colombia, is here described and illustrated. The new species is endemic to an area of lowland secondary forests in Antioquia. Morphological characters indicate that this species belongs to Croton sect. Cleodora (Klotzsch) Baill. due to its arborescent habit, petiolar glands, 15 to 25 stamens, as well as the pistillate flowers with imbricate sepals and multifid styles.