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Ciencias Ecosistémicas

Investigaciones

Análisis de la función de los ecosistemas de los bosques Andinos y Amazónicos para entender la dinámica del carbono y su respuesta al cambio climático (RAINFOR/TRAIT)

Comprender el balance de carbono en los bosque tropicales es crítico, más aún si se quiere determinar su papel potencial en acelerar o desacelerar el cambio climático a lo largo del siglo XXI, y el probable destino de su excepcional diversidad. En particular es importante entender la relación de la biodiversidad arbórea y el ciclo de carbono a lo largo de un gradiente ambiental en los Andes y Amazonia de Perú.

El conocimiento de las características de las especies de árboles (estruturales, físicas y químicas) en los ecosistemas tropicales y su relación con la dinámica del carbono en los mismos, proporcionaran un mejor entendimiento de las respuestas de los bosques tropicales al cambio climático.

Resultados esperados:

Realizar una intensiva campaña de campo (abril – noviembre 2013) para colectar datos de las características físicas, estructurales, químicas y contenido de nutrientes de hojas, tallos y raíces; con lo cual se espera determinar:

  • Cómo varían las características químicas, anatómicas y de intercambio de gases entre parcelas y varía entre las parcelas a lo largo del gradiente ambiental.
  • La existencia de tendencias marcadas en las características de hojas y madera a lo largo del transepto.
  • Cuál es el grado de estacionalidad y variabilidad interanual en el ciclo de carbón y nutrientes
  • Cuál es la capacidad de almacenamiento y las tasas de retorno de nitrógeno y fósforo del dosel, madera, raíces finas a escala de parcela.
  • Para árboles individuales, cuál es la relación entre el flujo de nutrientes y las características de las hojas del dosel (por ejemplo, cuál es la relación entre SLA y el retorno de los nutrientes del dosel, descrita por la descomposición de la hoja y la translocación de nutrientes).

Investigadores: Norma Salinas
Duración: 2013 - 2016
Financiamiento: Universidad de Oxford
Instituciones Involucradas: INTE - PUCP, Universidad de Oxford
Desarrollado a través de Grupo Biogeociencias

Bioindicadores predictivos de vida de anaquel de espárragos verdes

El espárrago fresco cortado es un producto muy perecible.  Desde el momento del corte del tallo de espárrago en campo se ponen en marcha una serie de procesos fisiológicos/bioquímicos que resultan en un deterioro progresivo de la calidad del producto. Se estima que el potencial de vida de anaquel de un espárrago fresco bajo condiciones óptimas de temperatura y humedad es de dos semanas desde el momento de la cosecha, pero los procesos que se llevan a cabo entre la cosecha y la entrega al mercado (transporte, manipuleo, fumigaciones y almacenaje) introducen variabilidad y afectan (o reducen) esta “ventana” útil. La falta de indicadores, rápidos y precisos, del estado fisiológico del producto dificulta la predicción de la vida de anaquel de espárragos frescos y también complica la identificación de etapas del procesamiento post-cosecha que contribuyen a una disminución de su vida útil y que son susceptibles a ser mejoradas. El proyecto trabaja en el desarrollo  de un método para la evaluación predictiva de la vida de anaquel de espárragos frescos basado en la presencia de bioindicadores volátiles (BVOCs) tempranos del avance de los procesos de senescencia. El proyecto aprovecha la fortaleza del grupo en técnicas bioanalíticas para el análisis de compuestos volátiles dentro de un contexto bioquímico.

Resultados esperados:

La identificación de compuestos orgánicos volátiles (BVOCs)  bioindicadores cuantitativos tempranos de procesos de senescencia en espárragos de manera que se pueda utilizar narices electrónicas o equipo equivalente para la detección, cuantificación y predicción de la vida de anaquel restante en el producto.

El proyecto utiliza, tecnología analítica y análisis multivariado para la identificación y modelación del proceso de senescencia en espárragos cortados. El proyecto se desarrolla en conjunto con Complejo Agroindustrial Beta S.A. y tiene múltiples aspectos relativos a propiedad intelectual debido a la directa aplicación de tecnologías analíticas novedosas en procesos agroindustriales.


Investigadores: Eric Cosio
Duración: 2013 - 2015
Financiamiento: FIDECOM, Complejo Agroindustrial Beta
Instituciones Involucradas: INTE - PUCP, Complejo Agroindustrial Beta
Desarrollado a través de Research Group Biogeosciences

Dinámica del ciclaje del carbono en bosques amazónicos del sureste del Perú

La generación de modelos predictivos del clima global futuro requiere de un conocimiento cada vez más detallado de los procesos bioquímicos involucrados en el ciclo planetario del carbono. Los bosques tropicales son sumideros de carbono muy dinámicos y extremadamente susceptibles a variables climáticas. Cambios en la composición y diversidad de especies vegetales, causadas por efectos climáticos a escala local o global, pueden causar alteraciones funcionales significativas en estos ecosistemas y afectar su papel como reservorios netos de carbono. Este proyecto enfoca componentes del ciclo de carbono en bosques de la Reserva Nacional Tambopata, Madre de Dios. Ellos incluyen el monitoreo cuantitativo continuo, por encima del dosel del bosque, de flujos turbulentos (eddy covariance) de dióxido de carbono, metano y de compuestos orgánicos volátiles (BVOCs) y su correlación con variables climáticas. Simultáneamente, se evalúa variables bioquímicas indicadoras del potencial para la degradación de materia orgánica en suelo del bosque y de la consecuente emisión de gases invernadero a partir de este.

Resultados esperados:

Se intenta correlacionar las emisiones de dióxido de carbono y metano de suelos con los flujos observados sobre el dosel del bosque para así poder generar modelos más completos del comportamiento del bosque como sumidero o emisor neto de carbono en respuesta a variables climáticas.

La data y generación de modelos se lleva a cabo en cooperación con la Universidades de Edimburgo y Sao Paulo y los resultados forman parte de las redes mundiales FLUXNET y GEOCARBON.


Investigadores: Eric Cosio
Duración: 2013 - 2015
Financiamiento: PUCP, GEOCARBON (EU)
Instituciones Involucradas: INTE - PUCP, Universidad de Edimburgo, Universidad de Sao Paulo
Desarrollado a través de Researh Group Biogeosciences

Productividad, distribución y ciclo de carbono en un gradiente andino-amazónico

Es un esfuerzo internacional para medir y comprender las funciones y características de los ecosistemas tropicales en el sur del Perú y cómo podrían responder estos ecosistemas al cambio climático. Estos estudios forman parte del Global Ecosystem Monitoring network (GEM) de la Universidad de Oxford, Reino Unido.

Esta actividad está estrechamente ligada al proyecto Diversidad arbórea y patrones de distribución de las comunidades boscosas en los Andes y Amazonía, considerando las parcelas permanentes para el estudio de la vegetación instaladas a lo largo del gradiente de elevación y utilizando este gradiente como laboratorios naturales para hacer seguimientos de la dinámica del carbono y así comprender la asignación de carbono en los bosques tropicales, considerando las existencias en biomasa viva, descomposición de la biomasa muerta y relacionarlos con procesos eco-fisiológicos del bosque.

Resultados esperados:

  • Establecer parcelas de monitoreo permanente de la dinámica del carbono a lo largo del gradiente de elevación desde los Andes a la amazonia de acuerdo a los protocolos ya establecidos en GEM, (http://gem.tropicalforests.ox.ac.uk/).
  • Los datos generados se integrarán a la base de datos mundial de GEM que actualmente realiza el mismo monitorea en América, Asia, África y Europa.
  • Llevar a cabo un monitoreo climático a los largo del gradiente de elevación para relacionarlo con la dinámica de los bosques.
  • Cuantificar y comprender los flujos de carbono por encima y debajo del suelo de los bosques tropicales.
  • Establecer la infraestructura, métodos, experiencia para continuar con los monitoreos a largo plazo, poniendo especial énfasis en la capacitación de investigadores locales.

Investigadores: Norma Salinas
Duración: 2013 - 2015
Financiamiento: NERC (Reino Unido), NSF (EE.UU.)
Instituciones Involucradas: Universidad de Oxford, Wake Forest University, INTE - PUCP
Desarrollado a través de Grupo Biogeociencias

Diversidad arbórea y patrones de las comunidades boscosas en los Andes y Amazonía

Como parte del consorcio internacional de investigación Andes Biodiversity and Ecosystem Research Group (ABERG), se viene realizando el estudio de la ecología y distribución de las comunidades vegetales en la vertiente oriental de los Andes peruanos, un área considerada como las de mayor biodiversidad mundial, así como también entre las más amenazadas y vulnerables al cambio climático. Estas investigaciones van dirigidas a la mejor comprensión de la función de estos ecosistemas basada en el mejor conocimiento de la distribución de la biodiversidad, diversidad arbórea, composición de especies, coexistencia de especies.

Se consideran con especial interés la gran variación de los factores climáticos a los largo de la gradiente de elevación como esenciales en la dinámica de los bosques desde los Andes a la Amazonia.

Se viene prestando especial atención a la línea arbórea como una posible barrera a la migración de plantas en respuesta al cambio climático.

Resultados esperados:

  • El establecimiento de parcelas de monitoreo permanente a lo largo de un gradiente de elevación las que forman parte de una red mundial integrada en una base de datos de RAINFOR (http://www.forestplots.net/es).
  • Llevar a cabo censos periódicos, considerando que ya se tienen datos desde 2006 con el establecimiento de las primeras parcelas.
  • Determinar la dinámica de los bosques a través de la mortalidad de recuperación de estos ecosistemas tropicales para conocer su estado de conservación. 
  • El resultado de estas actividades proporcionará datos y predicciones centrales para el diseño e implementación de estrategias de conservación eficaces.

Investigadores: Norma Salinas
Duración: 2013 - 2015
Financiamiento: NERC (United Kingdom), NSF (USA)
Instituciones Involucradas: Carnegie Institution of Science, Oxford University, Wake Forest University , University of Edinburgh, University of Southern California, INTE - PUCP
Desarrollado a través de Grupo Ciencias Ecosistémicas
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