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Ciencias Ecosistémicas

Investigaciones

GLORIA: Monitoreo de vegetación natural y respuesta al cambio climático en la cordillera Huaytapallana, Junín

Este proyecto busca de continuar el programa de investigación iniciado en el año 2012, el cual tiene por objetivo principal iniciar un plan de monitoreo y evaluación permanente de la vegetación alto-andina en los Andes centrales del Perú así como además de los cambios ecosistémicos que se podría producir como resultado del deshielo de las masas glaciares en el Nevado Huaytapallana, causado a su vez, por el calentamiento global.  Para cumplir los objetivos se usarán las estrategias de monitoreo propuestas por la red internacional de investigación conocida como GLORIA.  Esta metodología ha demostrado ser bastante exitosa en detectar cambios de distribución de las especies de plantas en cimas de montañas en todo el mundo.  Se espera que los resultados obtenidos sean de utilidad para conservacionistas y manejadores de recursos naturales en la zona de estudio.

Resultados esperados:

Establecer parcelas de monitoreo permanente siguiendo la metodología propuesta por la red GLORIA.  Los datos generados se integrarán a una base de datos que incluye 97 sitios similares en todo el mundo, contribuyendo así al mejor entendimiento de los efectos del cambio climático.

Llevar a cabo un inventario exhaustivo de la vegetación en toda su extensión del paisaje y determinar su estado de conservación.

Desarrollar un grupo de interés e investigación en temas de cambio climático, y geoecología de montañas entre los alumnos y docentes del programa de geografía que posteriormente conduzcan a la elaboración de proyectos de tesis.


Investigadores: Martín Timaná
Duración: 2013-2014
Instituciones Involucradas: INTE - PUCP
Desarrollado a través de Grupo Biogeociencias

El rol de la interceptación de niebla en el balance hídrico del bosque nublado tropical montano del valle de Kosñipata, Departamento de Cusco

La niebla tiene un papel ecológico importante en muchos ecosistemas del mundo. En los ecosistemas de bosques nublados montanos tropicales (BNMT), la niebla constituye un recurso hídrico adicional y tiene varios otros efectos ecológicos. El aporte hídrico de niebla se debe a su interceptación por la vegetación, que convierte agua atmosférica en precipitación horizontal, facilitando así su entrada al ecosistema. El aporte de niebla al balance hídrico es una de las preguntas principales y uno de los aspectos fundamentales en la investigación del funcionamiento de estos ecosistemas. En el Perú, los BNMT representan uno de los ecosistemas de gran importancia, por la biodiversidad que albergan y su rol en el ciclo hidrológico. No obstante, la investigación del papel hidrológico y ecológico de la niebla en estos ecosistemas es muy escasa. Hasta el momento, existe solo un estudio reportado que analiza el aporte hídrico de la niebla en los BNTM de la Cordillera Central. No existen estudios análogos, ni estudios de otros aspectos ecológicos de la niebla en los BNMT en otras partes de los Andes tropicales del Sur, por lo que hay una necesidad grande de investigación en estos ecosistemas.

El objetivo principal de este estudio es evaluar el rol de la niebla en el balance hídrico del bosque nublado del valle de Kosñipata, Departamento de Cusco, su variación estacional y espacial. La metodología se basa en la evaluación de diferentes componentes del balance hídrico del bosque (precipitación bruta y precipitación neta) a través de mediciones hidro-meteorológicas, lo cual permite estimar la ganancia neta de agua de niebla para el ecosistema. Las mediciones son llevadas a cabo en el valle de Kosñipata (vertiente oriental de los Andes, Dpto. de Cusco) en cuatro sitios ubicados a diferentes elevaciones, permitiendo así evaluar la variación espacial de la influencia de niebla. Se espera que los resultados del estudio contribuyan al conocimiento de la importancia de niebla en la hidrología de los BNMT del Sur del Perú y tengan un aporte en la investigación del funcionamiento de los ecosistemas de BNMT.

Problemática:

Los bosques nublados tropicales montanos (BNTM) albergan una parte importante de la diversidad biológica del planeta, comparable con los niveles de ecosistemas de la selva tropical lluviosa. Además de su importancia como almacenes de la biodiversidad, los bosques nublados tropicales desempeñan un papel fundamental en la hidrología regional. No solo preservan la calidad del agua, mantienen el flujo de los ríos y previenen la erosión de los suelos, sino que además proveen beneficios hidrológicos adicionales. Al atrapar el agua atmosférica proveniente de la niebla o nubes, la convierten en un recurso hídrico adicional, aumentando así la entrada de agua en la cuenca. Sin embargo, a pesar de sus funciones vitales y diversos servicios ambientales que proveen, los BNTM se ven crecientemente amenazados por impactos antrópicos directos e indirectos, como la deforestación y la conversión de bosques en pastizales y tierras agrícolas, que ponen en peligro su biodiversidad y afectan los procesos hidrológicos.

La importancia de los bosques nublados montanos y el creciente peligro al que están expuestos por el uso humano, los han elevado a formar parte de las prioridades globales de conservación. La planificación de la conservación requiere, a su vez, el conocimiento de estos ecosistemas. Estudiar y entender su funcionamiento es un paso fundamental en el diseño de estrategias de conservación y es crítico para la conservación de largo plazo. En esto, reconocer diversos efectos que tiene la niebla sobre los procesos ecológicos e hidrológicos constituye una de las preguntas principales de la investigación en estos ecosistemas. No obstante, los ecosistemas de BNTM son poco estudiados. A nivel mundial se ha dado un aumento importante en la investigación de los BNTM en los años recientes. Aun así, la investigación de los BNTM en el Perú y en general en los Andes tropicales del Sur sigue siendo muy escasa, a pesar de que los bosques nublados representan uno de los ecosistemas de mayor importancia en el país.

Este proyecto busca llenar ese vacío de información a través del estudio de la importancia hidrológica de niebla en un ecosistema de BNTM – una de las preguntas que hasta el momento ha recibido poca atención en la investigación de los BNTM en el Perú. La investigación en el marco del proyecto está orientada a responder las siguientes preguntas: (1) ¿Qué cantidad de agua aporta la interceptación de la niebla por el bosque a su balance hídrico? ¿Es significativa? (2) ¿Cómo varía este aporte temporalmente, a lo largo de las estaciones? (3) ¿Cómo varía este aporte espacialmente, entre los ecosistemas de bosque a diferentes alturas? El estudio busca proveer la información necesaria para una mejor comprensión de los ecosistemas de BNTM en el Perú.

 Impacto:

Contribución a la investigación de los bosques nublados montanos en el Perú en las áreas de Hidrología y Ecología


Investigadores: N. Schulz, N. Salinas, E. Cosio
Duración: 2013-2014
Financiamiento: PUCP, Oxford University
Instituciones Involucradas: INTE - PUCP, Oxford University
Desarrollado a través de Research Group Biogeosciences

Vulnerabilidad de la producción agrícola y la agrobiodiversidad frente al cambio climático en la región costera del Departamento de Piura

Durante las últimas dos décadas la preocupación sobre el cambio climático ha ganado una creciente presencia en la comunidad mundial. Uno de los aspectos críticos sobre el cambio climático son los impactos que podría causar en los sistemas naturales y antrópicos del planeta. Entre las esferas de quehacer humano más afectadas por el cambio climático la agricultura ocupa un lugar importante, por ser una actividad que, por su propia naturaleza, es muy sensible a variaciones del clima. Sobre todo los países en vía de desarrollo son los más vulnerables. Por ello, existe una gran necesidad de conocer los posibles impactos futuros del cambio climático sobre agricultura y otras actividades económicas, con el propósito de prevenir efectos negativos y potenciar el beneficio de posibles efectos positivos del cambio climático, como parte del proceso de adaptación a nuevas condiciones.

Bajo este contexto, hemos realizado un estudio con el propósito de analizar los posibles impactos del cambio climático sobre la producción agrícola en la zona costera del departamento de Piura, con el fin de diseñar propuestas de estrategias y medidas de adaptación a los efectos del cambio climático en esta región. El procedimiento del análisis consistió en generación de proyecciones climáticas de mayor resolución espacial para la región de Piura a base de proyecciones producidas por distintos modelos climáticos globales para el periodo 2010-2099. A base de estos datos se realizó el análisis de los efectos del cambio climático sobre la productividad y producción de cultivos en el área del estudio, aplicando el modelo agro-climático mecanístico EcoCrop, adaptado a la peculiaridades de la zona del estudio (agricultura de riego).

Problemática:

Durante las últimas dos décadas la preocupación sobre el cambio climático ha ido ganando una marcada presencia, tanto en la comunidad científica como en el ámbito público y político. Uno de los aspectos críticos sobre el cambio climático es el impacto que podría tener en los sistemas naturales y antrópicos del planeta. Entre las esferas del quehacer humano que podrían estar severamente afectadas por el cambio climático la producción agrícola ocupa un lugar importante, por ser una actividad que, por su propia naturaleza, es muy sensible a variaciones climáticas y vulnerables al cambio climático.

En Piura, igual que en muchas otras regiones del Perú, agricultura representa uno de los sectores claves en la economía de la región y una de las principales fuentes del ingreso de la población, sustento indispensable de la vida de ésta. Es a la vez el sector que indudablemente estará entre los primeros en sufrir los efectos del cambio climático y uno de los que tendrán mayor necesidad de adaptarse a condiciones alteradas. En este contexto se hace importante conocer los principales efectos que el cambio climático podría tener sobre las actividades agrícolas, con el fin de desarrollar estrategias de adaptación de corto y largo plazo encaminadas a moderar los efectos negativos y aprovechar los posibles beneficios que podría implicar el clima cambiante. El conocimiento del impacto potencial y de las posibles tendencias futuras relacionadas con el cambio climático constituye una base fundamental para el diseño de estrategias de adaptación dirigidas a prevenir los efectos negativos.

Por estas razones se ha tomado como el objetivo principal del presente estudio evaluar la vulnerabilidad de la producción agrícola en la región costera del departamento de Piura frente a los efectos de cambios en el clima proyectados al futuro. El proyecto busca responder las siguientes preguntas: (1) ¿Cuáles efectos, positivos y negativos, podrían tener los cambios proyectados en condiciones climáticas (condiciones térmicas e hídricas) en la producción agrícola de la región costera de Piura? (2) ¿Qué efectos, asociados al cambio climático, se espera en la infraestructura del transporte, infraestructura de apoyo importante para el sector agrícola? (3) A base de los hallazgos del estudio, ¿Cuáles estrategias y medidas de adaptación son necesarias (prioritarias) para el sector agrícola en la región de Piura?

Impacto:

  • Aporte al conocimiento de los posibles efectos del cambio climático en la región de Piura.
  • Apoyo a las autoridades regionales en el proceso de integración de adaptación al cambio climático en la planificación del desarrollo regional.

Investigadores: N. Schulz, C. Arnillas, M. Timaná, A. Dueñas, V. Ramirez
Duración: 2010-2011
Financiamiento: Cooperación Alemana al Desarrollo (GIZ)
Instituciones Involucradas: INTE - PUCP
Desarrollado a través de Grupo Biogeociencias

“Tecnología BIORAF” Transformación de biomasas residuales en biocombustibles sólidos a través del método BIORAF

La presente investigación muestra el desarrollo del proceso para la obtención eficiente de biocombustibles sólidos a partir de material residual de la industria agrícola, agroindustrial y de la industria de la madera para su empleo en aplicaciones térmicas tales como calefacción, calentamiento de agua, secado y cocción de alimentos, entre otros, para su aprovechamiento tanto a nivel doméstico como comercial.

Se trabajó con tres residuos – cascarilla de café, viruta de madera y cascarilla de cebada- cada uno  proveniente de una actividad agrícola, de la industria de la madera y de actividad agroindustial sector alimentos y bebidas   El método BIORAF tiene tres etapas.  La primera etapa de muestreo para lo cual se aplicó el método “MURA”, y de caracterización físico-química.

En la segunda etapa, los residuos son sometidos a un proceso acondicionamiento que comprendió las operaciones de secado, molienda y tostación y, en la tercera etapa, los residuos son mezclados con un aglomerante orgánico para ser luego densificados en una prensa manual y, finalmente, secados en horno a temperatura controlada.

Las bio-briquetas desarrolladas mostraron una densidad superior a 700 kg/m3, un mayor poder calórico que el material base y resistencia a la biodegradación (formación de hongos). Los resultados obtenidos satisfacen ampliamente los estándares internacionales de calidad fijados para este tipo de combustible y permiten el aprovechamiento de residuos agrícolas como biocombustibles orgánicos, promoviendo el desarrollo industrial y la mejora de las condiciones de vida.

Objetivo:

Aprovechamiento energético de la biomasa residual seca como cáscaras, pepas, residuos de la industria de la madera bajo la forma de densificados de alta calidad con elevado poder calorífico, bajo contenido de materia volátil y humedad, y  alta resistencia a la biodegradación.


Investigadores: Mg. Estela Assureira Espinoza, Ing. Marco Antonio Assureira Espinoza
Duración: Marzo 2009 a Julio 2011
Financiamiento: DGI – PUCP
Instituciones Involucradas: Maderas Peruanas S.A.C., IMSA Perú S.A.C., Unión de Cervecerías Peruanas Backus y Johnston S.A.A.
Desarrollado a través de Grupo Carbón Biomasa

Inventario de Ciclo de Vida de Energía Hidroeléctrica en Perú

Proyecto de la RPCV como parte de la iniciativa regional de Inventarios de Ciclo de Vida de los Sistemas de Generación Eléctrica de Latino América liderado por Chile.


Investigadores: Isabel Quispe, Katherine Matos, Silvia Roldán.
Duración: 10 meses
Financiamiento: Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA).
Instituciones Involucradas: RPCV-PUCP, MINEM.
Desarrollado a través de Grupo Red Peruana Ciclo de Vida
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