Latin American Developments in Energy Engineering

Dinámica de micronutrientes en avena negra y maíz alimentados con polvo de roca dacítica y lodos lácteos en un suelo tropical

Adilson Celimar Dalmora — 2025-12-31

Los polvos de roca y los subproductos orgánicos se consideran cada vez más como fuentes alternativas de nutrientes en los sistemas de cultivo sostenibles, pero sus efectos en el suministro de micronutrientes y su posible toxicidad siguen estando mal documentados. Este estudio en invernadero evaluó la dimensión de micronutrientes de una estrategia de fertilización basada en polvo de roca dacítica y lodos lácteos que previamente habían demostrado mejorar la química del suelo y el suministro de macronutrientes para la avena negra y el maíz. Un suelo típico Hapludox recibió diez tratamientos que combinaban encalado, fertilizantes minerales, polvo de roca dacítica y lodos lácteos en dosis crecientes. La avena negra y el maíz se cultivaron secuencialmente en las mismas macetas durante 70 días cada uno. Se analizaron muestras de suelo poscosecha para determinar cobre (Cu), manganeso (Mn) y zinc (Zn) extraíbles, y se analizaron los tejidos de las hojas y las raíces para determinar las concentraciones de Cu, Mn y Zn. La absorción de micronutrientes se estimó combinando las concentraciones en los tejidos con la producción de materia seca. Las mezclas de polvo de roca dacita y lodos lácteos aumentaron la biomasa de hojas y raíces de ambos cultivos, con la materia seca de las hojas de maíz excediendo la del tratamiento de fertilizante mineral en la dosis mixta más alta. El Cu, Mn y Zn del suelo se mantuvieron dentro de los rangos típicos de los suelos tropicales meteorizados, y las concentraciones foliares de los tres micronutrientes se mantuvieron dentro de los rangos de suficiencia aceptados, sin indicación de toxicidad. En el maíz, los tratamientos mixtos corrigieron una deficiencia latente de Cu observada en las plantas de control encaladas, aumentando las concentraciones foliares de Cu de valores cercanos a 2-3 mg kg⁻¹ a aproximadamente 7-9 mg kg⁻¹. La absorción total de Cu, Mn y Zn por planta aumentó con dosis más altas de subproductos, a pesar de las disminuciones en algunas concentraciones tisulares en los niveles más altos de biomasa, lo que indica un efecto de dilución de nutrientes en lugar de una deficiencia emergente. Las concentraciones de Mn en las raíces aumentaron más fuertemente que las de Mn en las hojas, especialmente en el maíz, lo que sugiere la retención radicular como un mecanismo de tolerancia que limitó la acumulación excesiva de Mn en los brotes. En general, el uso combinado de polvo de roca de dacita y lodos lácteos favoreció el suministro de macronutrientes y micronutrientes a la avena negra y al maíz sin crear restricciones toxicológicas detectables en las condiciones probadas.

Trayectorias desacopladas: intensidad de CO₂ fósil, emisiones por uso del suelo y dinámica forestal en América del Sur (2000-2020)

Adilson Celimar Dalmora — 2025-12-31

Sudamérica combina extensos bosques tropicales y grandes reservas de carbono provenientes del uso del suelo con un sistema energético con una intensidad de CO₂ fósil relativamente baja, debido en parte al uso generalizado de la energía hidroeléctrica. Por lo tanto, los indicadores convencionales del desempeño climático, como las emisiones de CO₂ fósil por unidad de PIB en paridad de poder adquisitivo, solo captan una parte de la dinámica de gases de efecto invernadero de la región y corren el riesgo de pasar por alto las emisiones provenientes del uso del suelo, el cambio de uso del suelo y la silvicultura (UTCUTS). Este artículo examina cómo la superficie forestal, la intensidad del CO₂ fósil en el PIB, las emisiones de UTCUTS y la combinación eléctrica coevolucionaron en doce países sudamericanos entre 2000 y 2020. Utilizando datos armonizados de país por año de agencias estadísticas regionales e internacionales, construimos un pequeño panel para 2000, 2010 y 2020, derivamos cambios decenales para 2000-2010 y 2010-2020, y estimamos regresiones lineales que relacionan los cambios decenales en la intensidad del CO₂ fósil y en las emisiones de UTCUTS per cápita con los cambios en la superficie forestal, la participación de la energía hidroeléctrica en la generación de electricidad, el PIB per cápita y la participación del valor agregado agrícola en el PIB. El análisis muestra que las emisiones de CO₂ fósil por unidad de PIB disminuyeron en la mayoría de los países y que estas reducciones están significativamente asociadas con aumentos en la participación de la energía hidroeléctrica y con ganancias en el PIB per cápita, mientras que los cambios porcentuales decenales en el área forestal no están significativamente asociados con cambios en la intensidad de CO₂ fósil una vez que se tienen en cuenta la dinámica de la energía y los ingresos. Por el contrario, los cambios decenales en las emisiones de UTCUTS per cápita están estrechamente asociados con la dinámica del área forestal y con cambios en la participación de la agricultura en el PIB: una mayor pérdida de bosques está vinculada a mayores aumentos en las emisiones de UTCUTS per cápita, mientras que las disminuciones en la participación de la agricultura en el PIB están asociadas con trayectorias de UTCUTS más favorables. Las agrupaciones regionales simples de países muestran que la intensidad baja o decreciente de CO₂ fósil del PIB puede coexistir con la pérdida continua de bosques. En conjunto, los resultados indican que la descarbonización del sector energético y las emisiones del uso de la tierra siguen trayectorias distintas, aunque interconectadas, en América del Sur y que las evaluaciones del desempeño climático que se basan únicamente en la intensidad del CO₂ fósil del PIB pueden exagerar el progreso de la mitigación en las economías ricas en bosques.

Pérdida de cobertura arbórea relacionada con incendios y la discrepancia Hansen-Fra en la cuenca amazónica (2015-2023): implicaciones para el monitoreo forestal de los ODS

Adilson Dalmora — 2025-12-31

La perturbación forestal relacionada con los incendios ha aumentado en muchas regiones; sin embargo, el grado en que la actividad anual de incendios explica la reciente pérdida de cobertura arbórea en la cuenca amazónica y en los sistemas forestales sudamericanos en general sigue sin estar suficientemente cuantificado. Este estudio construye un panel armonizado de país-año para doce países sudamericanos para el período 2015-2023. El panel incluye doce países influenciados por la cuenca amazónica (Argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Colombia, Ecuador, Guyana, Paraguay, Perú, Surinam, Uruguay y Venezuela) para capturar la dinámica forestal regional en biomas adyacentes. El conjunto de datos integra la pérdida de cobertura arbórea derivada de Landsat, las detecciones de incendios activos de VIIRS, los límites de áreas protegidas, las estadísticas interpoladas del área forestal de la FAO e indicadores macroeconómicos. Durante el período de estudio, la región experimentó aproximadamente 45,2 millones de hectáreas de pérdida acumulada de cobertura arbórea, siendo Brasil el que registró la mayor proporción, representando más de 7,2 millones de detecciones de incendios VIIRS en píxeles forestales. La pérdida de bosque se cuantifica utilizando un umbral de cobertura forestal del 30% y se analiza mediante una regresión de panel de efectos fijos para evaluar la relación entre la actividad de incendios, la estructura económica y la perturbación forestal anual. Las variaciones interanuales en las detecciones de incendios VIIRS están estrechamente relacionadas con la pérdida de cobertura forestal, con una elasticidad estimada de la pérdida con respecto al fuego de aproximadamente el 0,22 por ciento en las variantes del modelo y los umbrales de cobertura forestal. Un índice de discrepancia que compara la pérdida bruta de cobertura forestal de Hansen con el cambio neto en el área forestal de la Evaluación de los Recursos Forestales (FRA) de la FAO indica que una parte sustancial de la perturbación del dosel no se refleja en las estadísticas forestales nacionales. Los índices de discrepancia promedio se acercan a 20 en algunos países y superan 40 en casos anuales extremos, lo que sugiere que la degradación y la perturbación temporal están subrepresentadas en los informes basados en el uso de la tierra. La pérdida dentro de las áreas protegidas también es significativa, particularmente en Venezuela, donde aproximadamente el 45% de la pérdida total de cobertura forestal ocurre dentro de los límites protegidos. Estos hallazgos resaltan el papel cada vez mayor del fuego como un factor próximo de perturbación de los bosques y subrayan la necesidad de integrar el monitoreo satelital de perturbaciones con los inventarios nacionales y los datos socioeconómicos para mejorar las evaluaciones de la dinámica forestal y el progreso hacia los Objetivos de Desarrollo Sostenible 13 y 15.

Estrategias de historia de vida contrastantes en la Ciénaga Grande de Magangué, una llanura aluvial neotropical: Reproducción, crecimiento y vulnerabilidad a la explotación de dos peces endémicos

Germán Enrique Lozano- Beltrán — 2025-12-31

La cuenca del río Magdalena alberga una de las pesquerías continentales más importantes del norte de Sudamérica, pero la información biológica sobre muchas especies endémicas sigue siendo escasa. Este estudio investigó la biología reproductiva, el crecimiento y la explotación del carácido Triportheus magdalenae y del esciénido de agua dulce Plagioscion magdalenae en la Ciénaga Grande de Magangué, un humedal de llanura aluvial neotropical en la cuenca baja del río Magdalena. Se recolectaron muestras mensuales de desembarques artesanales en tres puntos de desembarque durante un año hidrológico (septiembre de 2016 a agosto de 2017), y se analizaron 2210 individuos (1459 de Triportheus magdalenae y 751 de Plagioscion magdalenae). Para cada espécimen, se registraron la longitud total, el peso, el sexo, el estadio de madurez, el índice gonadosomático (IGS), el índice hepatosomático (IHS) y el factor de condición (K). Se estimó la fecundidad de las hembras maduras y se analizaron los datos de frecuencia de longitud con FiSAT II para obtener parámetros de crecimiento y explotación para T. magdalenae y parámetros de crecimiento preliminares para P. magdalenae. Los desembarques a escala de cuenca para 2021-2022 se obtuvieron del Servicio de Estadísticas Pesqueras de Colombia (SEPEC). Ambas especies mostraron picos de desove estacionales distintos asociados con el pulso de inundación (marzo-mayo), pero con estrategias de historia de vida contrastantes. T. magdalenae maduró temprano (hembra L₅₀ ≈ 15,6 cm TL), exhibió una alta fecundidad relativa (~5000 ovocitos por hembra) y un crecimiento rápido (L∞ = 24,15 cm TL; K = 0,60 yr⁻¹). La mortalidad total (Z = 2,68 yr⁻¹) y la mortalidad natural de Pauly (M = 1,33 yr⁻¹) dieron como resultado una mortalidad por pesca F = 1,35 yr⁻¹ y una tasa de explotación E = 0,50, lo que sugiere una explotación cercana al óptimo convencional para muchas poblaciones tropicales. En contraste, P. magdalenae maduró más tarde (hembra L₅₀ ≈ 29,9 cm TL), tuvo menos ovocitos pero de mayor tamaño y tasas de crecimiento más bajas; la mortalidad y la explotación no pudieron estimarse de manera robusta debido a los datos limitados de frecuencia de longitud. Los datos de SEPEC indican que T. magdalenae y P. magdalenae juntas contribuyeron con ~2,8–5,4% del total de capturas de la cuenca en 2021–2022. Nuestros resultados sugieren que T. magdalenae tolera actualmente una presión pesquera moderada, mientras que P. magdalenae parece ser más vulnerable, y respaldan la implementación de límites de tamaño y vedas estacionales que coincidan con los picos reproductivos en las pesquerías de llanuras aluviales neotropicales. Este estudio ilustra un enfoque escalable para evaluar el estado de explotación de peces de agua dulce endémicos en cuencas fluviales tropicales con datos limitados, brindando apoyo empírico a los esfuerzos por conciliar la producción pesquera continental con la conservación de la biodiversidad.

Economía circular y gestión sostenible de residuos

andrea liliana moreno rios — 2025-12-31

La economía circular (EC) ofrece un marco para enfrentar los crecientes desafíos mundiales de los residuos al promover la eficiencia en el uso de los recursos y minimizar los impactos ambientales mediante sistemas de ciclo cerrado. Este estudio examina las aplicaciones de la EC en la gestión sostenible de residuos en distintas regiones, empleando enfoques metodológicos como los Laboratorios Urbanos de Innovación (Urban Living Labs), el Análisis de Flujos de Materiales (MFA) y la Evaluación de Ciclo de Vida (LCA). Según datos verificados, la generación mundial de residuos sólidos urbanos (RSU) alcanzó los 2,3 mil millones de toneladas en 2023 y se proyecta que aumente a 3,8 mil millones de toneladas para 2050, con un intervalo de confianza de ±10 %. Las tasas de reciclaje regionales varían considerablemente: Alemania alcanza el 67,7 %, mientras que en el África subsahariana rondan el 4 %, en Sudamérica oscilan entre el 4 % y el 13,5 %, en Asia entre el 20 % y el 30 %, y en Estados Unidos existen vacíos de datos confiables. Entre los hallazgos clave destacan proyectos piloto exitosos como el Programa AfriCircular Innovators de Ruanda y la iniciativa de reciclaje químico de Esenttia en Colombia, que produjo 300 toneladas de aceite de pirólisis y generó más de 60 empleos. Los desafíos incluyen la falta de disponibilidad de datos, la fragmentación normativa y las preocupaciones de equidad social, especialmente en el Sur Global. Las implicaciones subrayan la necesidad de estrategias integradas de política, financiamiento e innovación para revertir la tasa global de circularidad, que descendió del 9,1 % en 2018 al 7,2 % en 2023, y así fomentar transiciones inclusivas alineadas con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Este análisis aporta evidencia para la implementación de la EC orientada a la reducción de residuos y la recuperación de recursos.

Diagnóstico inicial del pensamiento crítico y computacional para la implementación del modelo integrador de ciencia, tecnología y sostenibilidad (MICTS) en la Institución Educativa Campo de la Cruz.

Lina Mercedes henriquez Sarmiento — 2025-12-31

Este artículo informa de un diagnóstico de referencia realizado en la Institución Educativa Campo de la Cruz antes de la implementación del Modelo Integrador de Ciencia, Tecnología y Sostenibilidad (MICTS). Utilizando un diseño secuencial explicativo de métodos mixtos, combinamos una evaluación cuantitativa basada en rúbricas del pensamiento crítico y computacional con evidencia cualitativa integrada en el aula para contextualizar la línea de base. En el componente cuantitativo (N = 390; muestreo aleatorio estratificado por niveles educativos), el desempeño se concentró en las categorías inferiores: el 51.3% (n = 200) de los estudiantes fueron clasificados en el nivel Inicial y el 41.0% (n = 160) en el nivel Básico (92.3% combinados), mientras que el 6.4% (n = 25) alcanzó el Intermedio y el 1.3% (n = 5) el Avanzado. En una codificación ordinal de 1 a 4 de los cuatro niveles, la media general fue de 1.58 (DE = 0.67), lo que indica una baja tendencia central con dispersión limitada. Los temas cualitativos sugieren que esta distribución con predominio de dificultades es coherente con las limitaciones en las oportunidades de aprendizaje, que incluyen rutinas predominantemente centradas en el profesor, oportunidades limitadas para el razonamiento abierto, estrategias de depuración para principiantes en actividades relacionadas con la programación y una concepción de la sostenibilidad más como una preocupación general que como una práctica basada en la indagación y el diseño. La línea base proporciona un punto de referencia para la planificación de la implementación de MICTS y para una posterior evaluación pretest-postest alineada con los objetivos educativos orientados a la sostenibilidad.