Browsing by Author "Ruiz Carrascal, Carlos Daniel"

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    Biomasa microbiana y respiración basal en turba de humedales de alta montaña en la Cuenca Alta del Río Claro en el Macizo Volcánico Ruiz-Tolima
    (Universidad EIA, 2020) Palacio Pérez, Esteban; Flórez Zapata, Nathalia Vanessa; Ruiz Carrascal, Carlos Daniel
    RESUMEN: El objetivo de este trabajo es estudiar la actividad microbiana medida de manera indirecta por medio de la cuantificación de biomasa y respiración microbiana como un primer paso para comprender los flujos de carbono en una serie de turberas en el Parque Nacional Natural Los Nevados. En el ecosistema de estudio, los microorganismos son un agente importante en el proceso de descomposición de la materia orgánica y emisión de GEI (gases de efecto invernadero) como subproductos a partir de los reservorios de materia orgánica en las turberas de alta montaña. Este potencial de emisión, junto con los posibles cambios en las condiciones climáticas en este tipo de ecosistemas podrían generar un desequilibrio en los procesos naturales de emisión y captura de carbono en humedales de alta montaña, poniendo en riesgo los servicios ecosistémicos que estos prestan. En este estudio se analizó la actividad microbiana de turba proveniente de humedales localizados a lo largo de un gradiente altitudinal en la cuenca alta del Río Claro en el macizo volcánico Ruiz-Tolima. A partir de las mediciones de actividad microbiana de la turba, se estimaron los coeficientes microbianos ecofisiológicos qMic, qCO2 y qCO2/Corg y se correlacionaron con variables fisicoquímicas de la turba e hidrológicas de los puntos de estudio. El valor de biomasa microbiana varió entre 3.15 y 32.85 mgC/KgS, guardando una relación inversamente proporcional con la altura. De otro lado, la respiración basal osciló entre 7.8 y 77.18 mgC*/(Kgs*d) y la respiración basal inducida tuvo valores entre 89.81 y 205.16 gC/(KgS*d). Se encontraron correlaciones positivas entre la temperatura media anual del aire y las variables de actividad microbiana. Los resultados de los coeficientes ecofisiológicos parecen indicar una baja disponibilidad de materia orgánica, especialmente en los sitios 2 y 3, una baja actividad metabólica en todos los sitios de estudio y una eficiencia de la población microbiana menor en el sitio que presenta la mayor altitud y menor temperatura. En conjunto, estos parámetros parecen indicar que los sitios de estudio no poseen las características de un sustrato en proceso de emisión de CO2. Sin embargo, ante un posible aumento de temperatura es posible que se aumente la actividad microbiana por lo que se recomienda monitorear el estado de las comunidades microbianas ante posibles escenarios de calentamiento e invasión de especies.
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    Cuantificación de la exposición al cambio climático de ecosistemas estratégicos de los Andes tropicales
    (Universidad EIA, 2014) Correa González, Alejandra; González Duque, Daniel; Ruiz Carrascal, Carlos Daniel
    El cambio climático, especialmente los cambios en temperatura y humedad, representan un riesgo para los ecosistemas de alta montaña ubicados en los Andes tropicales, y para las personas que dependen de sus servicios ecosistémicos. Este trabajo se ha fijado el objetivo de estimar dicho cambio climático mediante las variables de temperatura y humedad con el fin de proveer herramientas en la toma de decisiones para evitar y adaptarse a los impactos negativos de dicho cambio. En este trabajo de grado se tomaron los resultados de temperatura de modelos de circulación global (CCM3v6, COLAT63, ECHAM4.5, GFDL y NSIPP) además de los datos de reanálisis del NOAA NCEP DOE R-2, para toda la extensión de la Cordillera de los Andes disponibles en la Data Library del International Research Institute for Climate and Society y los registros de temperatura de estaciones hidrometeorológicas en el Parque Nacional Natural (PNN) Los Nevados y sus alrededores. Se estimaron correlaciones entre datos simulados y registrados, y se realizaron análisis de tendencias decadales a largo plazo, eliminando las que no fueran estadísticamente significativas. Posteriormente, se descargaron los mapas de anomalías de temperatura y precipitación proyectados al periodo 2046-2065 para el escenario A1B de los modelos ECHAM5, CCSM3, GFDL_CM2 y GISS disponibles en la página del cuarto reporte del IPCC. Utilizando la resolución de cada modelo, las tendencias calculadas y un modelo de elevación digital de los Andes, se recortaron y corrigieron por elevación todos los resultados de las anomalías de temperatura para toda la extensión de la Cordillera de los Andes y para los Andes tropicales, obteniendo un histograma de frecuencias para el rango de valores de las anomalías en temperatura proyectadas para ese periodo. Con estos resultados, se desarrollaron intervalos de severidad a partir de la mediana y la desviación estándar que explican las posibles categorías en las que se encuentra el cambio. Estos intervalos se determinaron con el fin de proveer datos para el análisis del índice de vulnerabilidad al cambio climático de la herramienta del NatureServe. Por otro lado, se escogieron las anomalías de precipitación del modelo ECHAM5, disponible en la página del cuarto reporte del IPCC, y ésas se escalaron para asemejar los resultados de precipitación a los promedios presentados por esta entidad. Seguidamente, se utilizaron los mapas históricos de temperatura y precipitación media, y junto con proyecciones encontradas para el modelo, se calcularon los mapas de distribución proyectada de temperatura y humedad que se emplearon como datos de entrada para calcular la diferencia entre el índice de humedad de Hamon histórico y el proyectado a partir de las ecuaciones de evapotranspiración real (Turc) y potencial (Thornwaite). El anterior análisis de temperatura se desarrolló para el PNN Los Nevados, en donde con las correlaciones encontradas, se hallaron factores de ponderación por modelo y con estos, se sumaron todas las anomalías realizando un histograma con intervalos de confianza donde se muestran los cambios de temperatura esperados para la región. Con este proyecto se concluyó que: a) los modelos ECHAM4.5 y CCM3v6 explican de una mejor manera la temperatura de la región del PNN Los Nevados; b) se presenta cambio de temperatura esperado a corto plazo que supera los 0,15 ºC y un cambio entre 1,3 y 2,3 ºC esperado a mediano plazo para los Andes tropicales; y de 1,8 ºC para el PNN Los Nevados; c) no se muestra un cambio significativo del índice de humedad con respecto al histórico para los Andes tropicales.
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    Determinación de la oferta y la demanda hídrica de la región de la comunidad de Source Matelas (Haití), para el estudio de prefactibilidad de construcción de una presa. (Proyecto Project Social Cina)
    (Universidad EIA, 2006) Pérez Rendón, Diana Patricia; Giraldo Ochoa, Lía Patricia; Ruiz Carrascal, Carlos Daniel; Moreno Ramírez, Hernán Alonso; Universidad EIA
    RESUMEN: El presente trabajo se desarrolló para La Comunidad de Source Matelas, la cual está ubicada en el departamento del Oeste de la República de Haití. La escasez del recurso hídrico y la ausencia de servicios de acueducto y alcantarillado en esta región han generado múltiples problemáticas que influyen en la calidad de vida de sus habitantes, especialmente en lo que respecta a la salud y desarrollo económico. Buscando alternativas que ayuden a mejorar la disponibilidad de agua en esta comunidad, se planteó estudiar la posibilidad de construir una presa para almacenar el agua de escorrentía superficial durante eventos de crecientes. Se pretende que esta alternativa ayude a compensar parte o la totalidad del déficit que se presenta entre oferta y demanda, regulando a su vez las inundaciones que se presentan en los meses de invierno. Para este trabajo se realizó un estudio de la demanda hídrica doméstica de la población y la oferta hídrica de la cuenca en la cual la empresa CINA tiene interés de construir la presa. Debido a que se contó con información hidrológica y topográfica escasa, fue necesario reconstruir la información requerida a partir de registros de zonas cercanas, regiones con características similares a la estudiada, e información puntual que se tiene de esta comunidad. Con base en la información topográfica y la oferta hídrica encontrada se determinó la curva de regulación del embalse para dar una idea del dimensionamiento de éste. Además se realizó un estudio de las características del suelo para determinar el tipo que predomina en el sitio de presa. Se planteó como estrategia complementaria, un plan de reforestación para contrarrestar la deforestación que hay en este momento en la zona y para garantizar las condiciones microclimáticas en el sitio de emplazamiento del embalse.
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    Estimación de extensiones de tiempo para movimientos de tierra en la construcción debido a la lluvia en el Valle de Aburrá
    (Universidad EIA, 2017) Upegui Escobar, Juan David; Ruiz Carrascal, Carlos Daniel
    Al analizar la ruta crítica de los proyectos de infraestructura, se encuentra que los movimientos de tierra en las labores de construcción constituyen una de las actividades con menor holgura. Por esto, los encargados de la elaboración de los calendarios de obra incluyen un tiempo extra de duración a los proyectos para atender diferentes necesidades o imprevistos que puedan retrasar las actividades. Sin embargo, en el caso de las interrupciones por lluvia, el método utilizado para la asignación de dichos tiempos de holgura agregados se da bajo el criterio de un experto, y no lleva intrínseco un proceso científico que de fundamento teórico al tiempo de extensión planteado. Por tal motivo, en ocasiones, dichos tiempos no son suficientes para cubrir los retrasos de la obra y sus encargados se ven en la obligación de tomar correctivos sobre la marcha para compensar esta afectación. El presente trabajo se enfoca en analizar los datos de precipitación de 15 estaciones pluviométricas y pluviográficas del Valle de Aburrá (algunas con hasta 74 años de registro) para determinar, basado en la historia y en diferentes modelos climáticos, cuáles pueden ser las probabilidades de suspensión de las actividades en obra debido a eventos de lluvia, dependiendo de la fechas en que se lleven a cabo las mismas. Se analizaron los registros horarios de precipitación para entender la distribución de la lluvia en el día, se compararon los resultados de simulación de cuatro modelos climáticos con la historia de registros diarios de una de las estaciones con período instrumental extenso (estación Olaya Herrera), y se seleccionó el modelo de circulación general que mejor describe el comportamiento de la precipitación en el sitio de interés para realizar proyecciones Posteriormente, se revisaron las bitácoras de construcción de una obra actual, de manera que fuera posible encontrar el percentil de lluvia a partir del cual se suspenden las actividades de obra. Finalmente, se encuentra el umbral de lámina de lluvia asociado a la interrupción del movimiento de tierras para encontrar, con ayuda del análisis de los registros horarios, la probabilidad de tener al menos una suspensión de obra debido a una lámina de lluvia superior al umbral de interrupción presentada en el horario laboral, además de la probabilidad de tener al menos dos o más días consecutivos en los que se supere tal lámina.
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    Inferencia del comportamiento del nivel de condensación por elevación en un sitio estratégico de los Andes tropicales. Fase 1: Componente físico
    (Universidad EIA, 2015) Cuevas Moreno, Juanita; Ruiz Carrascal, Carlos Daniel
    El cambio climático es considerado una de las principales amenazas que podrían afectar la magnitud y calidad de servicios ecosistémicos que proveen los ecosistemas de alta montaña tropicales. En este trabajo dirigido de grado se analizaron series temporales de diversas variables climáticas para inferir el comportamiento del Nivel de Condensación por Elevación (LCL, por sus siglas en inglés) y su tendencia en el largo plazo, focalizando el estudio en la cuenca hidrográfica del Río Claro, en el macizo volcánico Ruiz-Tolima de la Cordillera Central de los Andes colombianos. Se exploraron también condiciones de estabilidad atmosférica. Se procesaron específicamente registros de temperaturas máximas y mínimas, temperaturas de punto de rocío, y ciclos diurnos de temperatura y humedad relativa. Se seleccionó información histórica de estaciones meteorológicas ubicadas en el entorno del macizo volcánico, así como registros de sensores digitales instalados a lo largo del transecto altitudinal que sigue la corriente principal de la cuenca hidrográfica del Río Claro. Los análisis fueron complementados con el estudio de resultados de simulación retrospectivos de un modelo de circulación general (ECHAM4.5) que arroja buena representatividad de las condiciones climáticas de los Andes tropicales. Bajo condiciones medias trimestrales multianuales, el LCL alcanza los 2140 y 2190 m sobre el nivel del mar en los trimestres Septiembre-Octubre-Noviembre (SON) y Diciembre-Enero-Febrero, respectivamente. En el largo plazo, la altura del LCL en el trimestre SON ha cambiado a una tasa, estadísticamente significativa a un nivel de significancia del 5%, de -8,1 milibares por década. Los cambios inferidos en el LCL se compararon con un mapa de coberturas del macizo volcánico y la cuenca hidrográfica de interés. Los resultados de la comparación sugieren que, en los próximos años, los remanentes de bosque de niebla comenzarán a experimentar condiciones de estrés hídrico. Como resultado de esta disrupción, se podría presentar una importante disminución en el aporte de vapor de agua hacia los niveles altos, que sumado al proceso de cambio en las condiciones de estabilidad atmosférica en la zona, podría generar aún más impactos en los ecosistemas de páramo. Esta investigación indica que el cambio climático y las actividades de deforestación están actuando sinérgicamente para generar aún más estrés en los frágiles y únicos ecosistemas Alto-Andinos.