Repositorio Digital - Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales
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Influencia de los principales modos anulares hemisféricos y El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) en las fuentes de humedad globales de Mesoamérica
Se estudió la influencia de las oscilaciones atmosféricas interanuales de gran escala en la captación y el transporte de humedad proveniente de las principales fuentes oceánicas con impacto en Mesoamérica utilizando el modelo lagrangiano FLEXPART alimentado con los datos del reanálisis ERA-Interim (1979-2012) para evidenciar cómo los cambios en los sumideros de humedad asociados con cada una de estas fuentes de evaporación reproducen los ya conocidos patrones de variación de los sistemas atmosféricos y de precipitación regional de El Niño-Oscilación del Sur y de la Oscilación Ártica. El hallazgo más importante, que no se había registrado antes para la región de Mesoamérica, es la teleconexión con la Oscilación Antártica, lo que revela una correlación estadística más significativa con el transporte de humedad proveniente del Pacífico durante la estación seca y una un poco más débil durante la estación lluviosa. Estos resultados pueden emplearse como predictores del comportamiento de la distribución de la precipitación, especialmente en el momento de su inicio y en el de su primer máximo.The influence of the interannual large-scale atmospheric oscillations in the uptake and moisture transport from the major oceanic moisture sources with impact over Mesoamerica is investigated herein using a sophisticated Lagrangian approach informed by ERA-Interim reanalysis data (1979-2012), which showed how the moisture sinks changes associated with the evaporation sources reproduce the well-known atmospheric systems variation patterns and the regional precipitation linked to El Niño-Southern Oscillation and the Arctic Oscillation. However, the most important result, not revealed before for the Mesoamerican region, is the Antarctic Oscillation teleconnection, which highlights a stronger statistical correlation with the Pacific moisture transport during the dry season and a little weaker correlation during the rainy season. These results may be used as predictors for the precipitation distribution behavior, mainly during its onset period and for its first maximum
Diversidad de diatomeas en un sistema fluvial andino: los nutrientes y la conductividad como factores de explicación
Se utilizaron comunidades de algas bénticas que crecieron durante cuatro semanas en sustratos artificiales para estudiar la estructura de las comunidades de diatomeas y se midieron los cambios de la diversidad durante nueve (9) muestreos mensuales entre octubre de 2007 y enero de 2009 en un tramo de 50 m en el sector medio del río Tota (Boyacá, Colombia), a 2.540 m de altitud. Se determinaron taxonómicamente las especies de diatomeas de la comunidad béntica, se calcularon los índices de diversidad de Shannon-Wiener [H´] y de Simpson [S] y se evaluaron los cambios durante el muestreo. Así mismo, se midieron las variables hidrológicas y ambientales. La diversidad de especies se incrementó significativamente (p=≤0,05) con las variaciones de fosfatos (P-PO4 3-), de nitratos (N-NO3-) y de flujo (L S-1), lo que sugiere que estos factores locales moldearon la diversidad y la estructura de las diatomeas en el tramo. En el análisis de redundancia (redundancy analysis, RDA) se evidenció que la conductividad (28 %), los fosfatos (27,5 %), el caudal (11,4 %) y los nitratos (8,0 %) contribuyeron a la varianza. Melosira varians, Navicula rynchocephala y Navicula capitatoradiata se asociaron con altas concentraciones de fosfatos, en tanto que Achnanthidium minutissimum y Nitzschia sp2, con concentraciones bajas. Las concentraciones altas de nitratos y el caudal se asociaron con Eunotia minor, Nitzschia sp1 y Reimeria sinuata, en tanto que Epithemia sorex y Gomphonema parvulum, con aguas de alta conductividad y caudales bajos. Los ríos andinos están inmersos en una red que tiene diversos patrones ambientales y físicos y, en ese contexto, el conocimiento de la biodiversidad es la base para la ordenación ambiental de las cuencas y la elaboración de planes de manejo regional de conservación de la biodiversidad.This study assessed the diversity and structure of the diatom communities using mature benthic algae communities that grew on artificial substrates for one month. Samples were collected for nine (9) months between October 2007 and January 2009 in a 50 m reach in the middle sector of the Tota River (Boyacá - Colombia) at an altitude of 2,540 m. Changes in the composition were evaluated using taxonomic determinations, as well as Shannon-Wiener [H ‘] and Simpson diversity indices [S]. These indices showed a significant correlation (p=≤0.05) with phosphates (P-PO4 3-), nitrates (N-NO3-) and flow (L s-1) suggesting that these local factors not only shape diversity but also the structure of the diatoms in the reach. The redundancy analysis (RDA) showed that conductivity (28%), phosphates (27.5%), flow rate (11.4%), and nitrates (8.0%) contributed to the variance. Melosira varians, Navicula rynchocephala, and Navicula capitatoradiata were associated with high phosphate concentrations, while Achnanthidium minutissimum and Nitzschia sp2 with low phosphates. Eunotia minor, Nitzschia sp1, and Reimeria sinuata were associated with high nitrates and caudal, and Epithemia sorex and Gomphonema parvulum, with high conductivity waters and low caudal. The Andean rivers are immersed in a network of diverse environmental and physical patterns and, in such context, the knowledge of biodiversity is the basis for the environmental management of the basins and the elaboration of regional management plans for the conservation of biodiversity
Fabrication of solar cells based on Cu2ZnSnS4 films grown with optimized chemical composition homogeneity
Se fabricaron celdas solares con estructura Mo/CZTS/ZnS/ZnO usando como capa absorbente películas de Cu2ZnSnS4 (CZTS) crecidas por evaporación simultánea de sus precursores desde una fuente de evaporación coaxial construida con un diseño avanzado que permitió mejorar significativamente la homogeneidad en la composición química en todo el volumen. Mediante mediciones con difracción de rayos X (XRD) se verificó que bajo condiciones de crecimiento optimizado era posible obtener películas en la sola fase Cu2ZnSnS4; los análisis de perfiles de profundidad con espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS) permitieron confirmar que las muestras preparadas desde una fuente coaxial crecieron solamente en la fase CZTS y que su composición química presentaba una mejor homogeneidad en todo el volumen que aquellas depositadas desde tres fuentes de evaporación separadas. Asimismo, se encontró que las celdas solares fabricadas con una capa absorbente CZTS crecidas desde una fuente de evaporación coaxial presentaban eficiencias de conversión significativamente mayores que las celdas fabricadas con capas CZTS preparadas desde fuentes de evaporación separadas. Se obtuvieron eficiencias de conversión de 5,6%, una corriente de cortocircuito de 18,3 mA/cm2 y un voltaje de circuito abierto de 0,52 V.Solar cells with Mo/CZTS/ZnS/ZnO structure were fabricated using Cu2ZnSnS4 (CZTS) films as the absorber layer. These films were grown by simultaneous evaporation of its precursors with a coaxial evaporation source whose advanced design allowed to improve significantly the homogeneity of the chemical composition in the entire volume. Through X-ray diffraction (XRD) measurements we were able to verify that under optimized growing conditions, it is possible to get single phase Cu2ZnSnS4 films; through X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) depth profile analysis we confirmed that the chemical composition of the samples prepared from a coaxial source had a better homogeneity throughout the volume than the samples deposited from three separated evaporation sources. We also found that the conversion efficiencies of solar cells fabricated using a CZTS absorber layer grown from a coaxial evaporation source was significantly greater than that of cells fabricated using CZTS layers prepared from separate evaporation sources. We obtained conversion efficiencies of 5.6%, short circuit current of 18.3 mA/cm2 and open-circuit voltage of 0.52 V
Aspectos reproductivos y pesqueros de Prochilodus magdalenae Steindachner, 1879 (Characiformes: Prochilodontidae) en la ciénaga de Marriaga, río Atrato, Colombia
Prochilodus magdalenae ha sido históricamente una de las fuentes de alimento de mayor importancia para la población a nivel nacional. Esta especie endémica de Colombia ha proporcionado más del 50 % del volumen de capturas en las principales cuencas trasandinas del país. El aislamiento de la población de P. magdalenae en la cuenca del Atrato hace necesario que se establezcan medidas de conservación ajustadas a sus características biológicas y reproductivas. En el presente estudio se registró información biométrica de las capturas de P. magdalenae provenientes de la pesca artesanal en la ciénaga de Marriaga (cuenca baja del río Atrato) desde abril de 2014 a marzo de 2015. Se registraron 574 individuos de los cuales 427 eran hembras y 147, machos. La distribución de las tallas para las hembras estuvo entre 200 y 470 mm de longitud estándar (LE) y para los machos entre 210 y 415 mm. El análisis de la longitud y el peso evidenció un crecimiento isométrico (b=2,9577) y una gran correlación entre las dos variables (r2=0,8119) para las hembras, en tanto que para los machos el crecimiento fue alométrico negativo (b=1,8793) con una correlación baja (r2=0,5628). La talla media de madurez (TMM) para la población total fue de 365 mm (LE). La época de mayor actividad reproductiva se estimó entre octubre y mayo. La distribución de las tallas y la talla media de madurez (TMM), así como las épocas de desove, difirieron de las registradas en las zonas baja y media del Atrato, así como en las otras cuencas trasandinas.Prochilodus magdalenae has historically been one of the most important food sources for the human population nationwide. This Colombian endemic species represents more than 50% of all catches in the main river basins of the country. The isolation of the population of P. magdalenae in the Atrato basin demands the adoption of conservation measures adapted to their biological and reproductive characteristics. During our study we recorded the biometric information of P. magdalenae catches obtained via artisanal fishing in the Marriaga swamp (Atrato River lower basin) from April 2014 to March 2015. From a total of 574 recorded individuals, 427 were females and 147 males. The female size ranged between 200 and 415 mm (standard length, SL), and the male size ranged between 210 and 415 mm (SL). In females, the length-weight analysis indicated an isometric growth (b=2.95) and a high correlation between the two variables (r2=0.81). In males, it indicated a negative allometric growth (b=1.87) and a low correlation (r2=0,56). The average size at maturity for the whole analyzed population was 365 mm (SL). The highest period of reproductive activity was estimated between October and March. The size ranges, the average size at maturity, and the spawning seasons of the individuals registered in the Marriaga swamp differed from those registered in the middle and lower area of the Atrato river basin, and other basins where the P. magdalenae has been studied
Alexander von Humboldt en la Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales
Caracterización del agente causante de la deformación de los frutos de la uva (Vitis vinifera L.) var. Red Globe en La Unión, Valle del Cauca, Colombia
En años recientes una enfermedad caracterizada por la necrosis y el hundimiento de la epidermis de las bayas de la vid (Vitis viinifera L.) se ha venido presentando en la variedad Red Globe, cultivada en predios vitícolas del municipio de La Unión, Valle del Cauca, lo que ha resultado en pérdidas de rendimiento y calidad. Para determinar la etiología de la enfermedad, se recolectaron y procesaron frutos que mostraban los signos típicos de decoloración y posterior necrosis. Con mayor prevalencia se encontró un hongo, que fue sometido a pruebas de patogenicidad y caracterización morfológica mediante microscopía de luz y electrónica (Environmental scanning electron microscopy, ESEM), complementadas con pruebas moleculares. Los postulados de Koch se cumplieron mediante la inoculación de una suspensión conidial de 1x106 conidios por mL-1 de agua en bayas sanas de la misma variedad. Al cabo una semana se empezaron a observar signos similares a los observados en campo. Las búsquedas de similitud con la herramienta BLAST mostraron una identidad del 100 % entre las secuencias del espaciador transcribible interno (internal transcribed spacer, ITS) y Colletotrichum aenigma y C. siamense, pertenecientes al complejo de especies Colletotrichum gloeosporioides, lo que proporciona información útil para entender la enfermedad de las bayas de la vid y poder diseñar estrategias de manejo.In recent years, a disease characterized by the necrosis of the grape berries (Vitis viinifera L.) has appeared on the Red Globe variety cultivated in vineyards in the municipality of La Unión, Valle del Cauca, Colombia, resulting in loss of yield and quality. To identify the etiology of the disease, fruits showing the typical symptoms of discoloration and subsequent necrosis were collected and processed. With high frecuency was found a fungus that was subjected to pathogenicity tests and morphological characterization by light and electron microscopy (ESEM). Koch´s postulates were fulfilled by the inoculation of a conidial suspension of 1x106 conidia per milliliter of water on healthy berries of the same variety. After a week, symptoms similar to those observed in the field began to be observed. The search for similitudes with BLAST showed that the sequences of ITS had a 100% identity with Colletotrichum aenigma and C. siamense belonging to the complex of species of Colletotrichum gloeosporioides, which provides useful information to understand the disease of the grape berries and to design management trategies to control it
Evidencia de mutaciones genéticas asociadas con el albinismo en amerindios
Se revisan diversas descripciones históricas del albinismo entre los indígenas americanos para evidenciar cómo este error congénito del metabolismo ya se encontraba en América cuando los primeros conquistadores llegaron al continente, lo cual sugiere que por lo menos una de las mutaciones genéticas asociadas con el albinismo pudo haber llegado en el genoma de los primeros humanos que pasaron por el estrecho de Bering.Diverse historical descriptions of albinism among Amerindians are reviewed showing that this inborn error of metabolism was already present in America when the first conquistadores arrived in this continent, which suggests that at least one of the genetic mutations associated with albinism may have come in the genome of the first human migrants across the Bering Strait
Flujo de CO2 del suelo bajo diferentes coberturas de la Reserva Forestal Protectora Bosque Oriental de Bogotá
El flujo de CO2 del suelo contribuye con las emisiones de gases de efecto invernadero y varía de acuerdo con la topografía, la calidad de los suelos, las características de la vegetación y los usos del suelo, entre otros. En este estudio se evaluó la variación del flujo de CO2 del suelo bajo tres coberturas vegetales de la Reserva Forestal Protectora Bosque Oriental de Bogotá y su relación con factores edafoclimáticos. Se escogieron tres sitios de muestreo por cobertura y se midió el flujo de CO2 del suelo en mayo, julio y septiembre del 2018. Se encontró que el flujo de CO2 del suelo fue mayor en las plantaciones de eucalipto y menor en los herbazales abiertos de páramo, y fue mayor en mayo (el mes con mayor precipitación), y menor en septiembre. Se encontraron relaciones positivas entre el flujo de CO2 y la temperatura del ambiente, la temperatura del suelo y la elevación. Los resultados obtenidos sugieren que el tipo de cobertura vegetal y la temperatura son dos factores que determinan los procesos de respiración y flujo de CO2 del suelo.The soil CO2 efflux contributes to greenhouse gases and varies according to topography, soil quality, vegetation characteristics, and land use, among others. The aim of this study was to estimate CO2 efflux variation from soils under three land-cover types located in Bogotá’s Reserva Forestal Protectora Bosque Oriental and its relationship with climate and edaphic factors. For each cover, three sampling areas were selected and measurements were made in May, July, and September 2018. Soil CO2 efflux was higher in eucalyptus plantations and lower in the páramo grasslands. The highest soil CO2 efflux occurred in the rainy season (May) and the lowest in the drier season (September). A positive relationship was found between soil CO2 efflux and environmental temperature, soil temperature, and elevation. The results suggest that differences in land cover and temperature are drivers of soil respiration and soil CO2 effluxes in the study area