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Water defluoridation with special emphasis on adsorbents-containing metal oxides and/or hydroxides: A review
Get PDF"Fluoride contamination in drinking water has been recognized as one of the major worldwide problems since this represents a serious threat to human health. The World Health Organization (WHO) recommends the guideline value (maximum permissible limit) of 1.5 mg L?1 for fluoride in drinking water. Unfortunately, many countries have high fluoride concentrations (up to 30 mg L?1) in water supplies that may cause widespread fluorosis and skeletal illnesses among the population. Many methods have been developed for fluoride removal from water including adsorption, ion exchange, electrodialysis and precipitation. Nevertheless, more efficient and cost-effective processes and materials are needed to comply with the fluoride maximum permissible limit. Adsorption has been widely used because it is the most cost-effective methodology for the removal of ionic contaminants from aqueous solutions. Various adsorbent materials have been used to remove fluoride from water, for instance activated alumina, activated carbon, bone char, minerals, among others, but unfortunately their chemical stability and/or selectivity and adsorption capacity is something that still has to improve substantially. During the last decade, metal oxyhydroxides in powder form and supported on different matrixes have been of great interest for fluoride removal. This review condenses the advances on this last topic that is still under study.
La sobreexpresión de AtGRDP2, una nueva proteína con un dominio rico en glicinas, acelera el crecimiento de las plantas y mejora la tolerancia al estrés
Get PDF"Más del 20% de las tierras de cultivo en el mundo están afectadas por el estrés
salino. Niveles tóxicos de sal en la planta reducen la capacidad para captar el
agua provocando una rápida reducción en la tasa de crecimiento. Los mecanismos
de tolerancia al estrés son multifactoriales e incluyen la expresión de ciertos
grupos de genes, que conllevan a la acumulación de proteínas relacionadas al
estrés y de solutos compatibles involucrados en la protección celular. En este
sentido, las proteínas ricas en glicina (GRPs) han sido involucradas en procesos
importantes como la regulación transcripcional, señalización, interacción proteínaproteína,
desarrollo y en la respuesta al estrés biótico y abiótico. En este trabajo
se llevó a cabo la caracterización funcional del gen AtGRDP2 (Arabidopsis
thaliana Glycine Rich Domain Protein) que contiene un dominio DUF1399 y un
motivo putativo de unión a RNA (RRM). Las líneas mutantes del gen AtGRDP2 en
Arabidopsis mostraron una mayor sensibilidad al estrés salino y un retraso en el
crecimiento de las plantas. Interesantemente, al sobreexpresar el gen AtGRDP2
en Arabidopsis y lechuga, se promueve el desarrollo de las plantas así como la
tolerancia al estrés salino. Análisis de la expresión de genes relacionados con el
estrés, muestran una inducción de estos genes en la línea sobreexpresante en
comparación con la mutante y la línea parental (Col-0). A partir de que la
desregulación de AtGRDP2 produce alteraciones en el desarrollo, se encontró que
los niveles de ácido indol acético (IAA) están diferencialmente acumulados en los
diferentes fondos genéticos, así como alteraciones en la expresión de genes
implicados en la señalización de auxinas y floración. Aunado a esto la línea
reportera pAtGRDP2::GFP-GUS mostro un incremento en la señal de GUS en la
unión raíz-hipocótilo y en la zona de diferenciación de la raíz, en plantas tratadas
con IAA. Nuestros datos sugieren que AtGRDP2 está implicado en el desarrollo y
la respuesta al estrés salino de Arabidopsis.""It is estimated that 20% of irrigated farmlands in the world is affected by salinity.
Toxic levels of salt reduce the ability of plants to take up water, and this quickly
causes reductions in growth rate. The stress tolerance mechanisms are
multifactorial and include the expression of certain sets of genes, leading to the
accumulation of stress-related proteins and compatible solutes involved in cellular
protection. In this sense, glycine-rich proteins (GRPs) have been involved in
important processes such as transcriptional regulation, signaling, protein-protein
interaction, development and response to biotic and abiotic stress. We present the
functional characterization of AtGRDP2 gene (Arabidopsis thaliana Glycine Rich
Domain Protein) that contains a DUF1399 domain and a putative RNA binding
motif (RRM). Arabidopsis AtGRDP2 mutant lines showed increased sensitivity to
salinity and delayed growth of plants. Interestingly, the AtGRDP2 overexpression in
Arabidopsis and lettuce, promotes the plant development and salt stress tolerance.
Analysis of the expression of stress-related genes, show an induction in the
overexpressing line compared to the Atgrdp2-1 mutant and parental line (col-0).
Since, the AtGRDP2 deregulation produces alterations in development, it was
found that levels of indole acetic acid (IAA) are differentially accumulated in
different genetic backgrounds, as well as alterations in the expression of genes
involved in auxin signaling. In this sense, pAtGRDP2::GFP-GUS line reporter
showed an increase GUS signal in the root-hypocotyl junction and near the root
differentiation zone, under IAA treatment. Our data suggest that AtGRDP2 is
involved in the development and response to salt stress in Arabidopsis.
Biosorción de hidrocarburos solubles en agua mediante fracciones de la cáscara de coco
Get PDF"El petróleo es el recurso natural más importante en nuestro país porque satisface la demanda de energéticos y petroquímicos básicos. La extracción, exploración, transporte y almacenamiento de hidrocarburos, en muchos casos, resulta en derrames provocando problemas ambientales de contaminación. Los compuestos aromáticos del petróleo son los más tóxicos y los más solubles. Las tecnologías de adsorción ofrecen una potencial estrategia para la remoción de compuestos mono y poliaromáticos en solución. Al proceso de adsorción empleando materiales orgánicos naturales, se le ha denominado biosorción. Los materiales usados como adsorbentes (biosorbentes) deben existir en abundancia en la naturaleza o deben ser desechos de otras actividades. En México se tiene una gran generación de desechos provenientes de la industria cocotera, como es el caso de la cáscara de coco, la cual es un residuo lignocelulósico de alta dureza. El objetivo del trabajo fue evaluar la eficiencia de remoción de benceno, tolueno y naftaleno en soluciones acuosas empleando las fracciones de cáscara de coco (CsF), cáscara de coco con fibra (CcF) y fibra de coco (F) como concentradores de hidrocarburos, en un proceso en lote. Previo a los experimentos de adsorción, se realizó la caracterización fisicoquímica de los biosorbentes empleados. Los resultados mostraron que los principales constituyentes de los tres materiales fueron: celulosa, hemicelulosa y lignina. Algunos de los grupos funcionales identificados mediante espectrofotometría de infrarrojo fueron: carboxílicos, carbonilo, metilo, y fenólicos, siendo estos últimos los que se encontraban en mayor concentración en todos los materiales. La fibra de coco fue la que tuvo la capacidad de adsorción más elevada: 225, 96 y 5.85 mg/g de benceno, tolueno y naftaleno, respectivamente. En general las capacidades de adsorción tuvieron el siguiente orden: F>CcF>CsF. Las isotermas de adsorción obtenidas indican la formación de dos capas, es decir, los contaminantes en el seno de la solución tuvieron una afinidad fuerte por las moléculas similares que ya se encontraban adsorbidas en los materiales adsorbentes. Las cinéticas de adsorción mostraron que se requiere un tiempo corto, de aproximadamente 5 horas, para llegar al equilibrio. Finalmente, el mecanismo de adsorción se atribuyó a las interacciones aromáticas entre la lignina de los biosorbentes y los compuestos aromáticos empleados.""Oil is the most important natural resource in our country because it satisfies the demand for energy and basic petrochemicals. The extraction, exploration, transport and storage of hydrocarbons often result in spillages causing environmental pollution problems. Aromatic hydrocarbons are the most toxic and soluble. Adsorption technologies offer a potential strategy for removal of monoaromatic and polyaromatic compounds in liquid effluents. The adsorption process that uses natural organic materials has been called biosorption. The materials used as adsorbents (biosorbents) should exist in abundance in nature or should be wastes from other activities. Mexico generates a great amount of waste from the coconut industry, such as coconut shell, which is a lignocellulosic residue of high hardness. The objective of this research was to evaluate the removal efficiency for benzene, toluene and naphthalene in aqueous solutions by using fractions of coconut shell (CsF), coconut shell with fiber (CcF) and fiber (F) as biosorbents in a batch process. Before adsorption experiments, the biosorbents were physically and chemically characterized. The results showed that the main constituents of the three biosorbents were: cellulose, hemicellulose and lignin. Some of the functional groups identified by infrared spectrophotometry were: carboxyl, carbonyl, methyl, and phenolic, the latter was the most abundant in all the materials. Coconut fiber had the highest adsorption capacity: 225, 96 and 5.85 mg/g for benzene, toluene and naphthalene, respectively. In general, the adsorption capacities had the following order: F> CcF> CsF. The adsorption isotherms indicated the formation of two layers, that is, the contaminants within the solution had a strong affinity by similar molecules that were adsorbed on the adsorbent materials. Moreover, the adsorption kinetics showed that a short time of approximately 5 hours is required to reach the equilibrium. Finally, it was proposed that the adsorption mechanism is conducted by aromatic interactions between the lignin of the biosorbents and the aromatic compounds of the adsorbates under study.
Regulación de la Expresión por estrés oxidante de EPA2 que codifica para una proteína de pared en Candida glabrata
Get PDF"Candida glabrata ha emergido como un importante patógeno oportunista capaz de colonizar mucosas y provocar infecciones sistémicas. Tiene la capacidad para resistir niveles elevados de especies reactivas de oxígeno y es capaz de adherirse con avidez a células epiteliales in vitro. Los genes EPA son una familia de genes que codifican para proteínas de pared celular (adhesinas) que median adherencia a celulas epiteliales. La mayoría de éstos genes se localizan en regiones subteloméricas y la expresión de estos genes está sujeta a silenciamiento subtelomérico. La región donde se encuentran los genes EPA1 EPA2 EPA3 telómero en el cromosoma E-D, se encuentra silenciada. EPA1 es el único que se expresa in vitro en la cepa BG14. En ausencia de silenciamiento subtelomérico, aún asi EPA2 y EPA3 no se expresan. En este trabajo encontramos que EPA2 se induce en presencia de estrés oxidante. Mostramos que la regulación de la expresión de EPA2 en presencia del silenciamiento subtelomérico y de H2O2 requiere de por lo menos 3 factores de transcripción: Yap1 y Skn7, y de Msn2 o Msn4; Yap1 y Skn7 no interaccionan físicamente. Yap1, Skn7, Msn2 y Msn4 son factores de transcripción que participan en la regulación general de la respuesta a estrés oxidante en C. glabrata. Encontramos también que EPA2 no se induce durante la fagocitosis, y no tiene efecto sobre la virulencia de C. glabrata, sin embargo su expresión se pueden encontrar en hígado en un sistema múrido de infección sistémica. Nuestros datos apuntan a una relación interesante entre la regulación de adhesinas por silenciamiento y la respuesta al estrés oxidante."Candida glabrata has emerged as an important opportunistic fungal pathogen in humans in both mucosal and bloodstream infections. C. glabrata has a high resistance to oxidative stress and is able to adhere to epithelial cells in vitro. The EPA gene family encode for cell wall proteins (adhesins). Most of the EPA genes are localized in subtelomeric regions and subject to chromatin-based subtelomeric silencing. The loci EPA1 EPA2 EPA3 telomere (Chr E-R) is silenced and only EPA1 is expressed in vitro in the BG14 strain background. Even in the absece of subtelomeric silencing, still EPA2 and EPA3 are not expressed. Interestingly, we found that EPA2 is induced in presence of oxidative stress generated by H2O2. This induction is dependent on the transcriptions factors Yap1 and Skn7, and Msn2 or Msn4, however we show that there is no physical interaction between Yap1 and Skn7. Surprisingly, we did not detect induction of EPA2 inside macrophages. EPA2 is dispensable for C. glabrata virulence, however EPA2 is induced specifically in the liver during host colonization. These data suggest an interesting relation between the regulation by silencing of the adhesins and the response to oxidative stress.
Síntesis de nanopartículas de SiO2 como potenciales vehículos para administración de fármacos
Get PDF"Uno de los principales problemas en el área de la salud es la baja eficiencia que presentan los sistemas de administración fármacos usados actualmente. Como resultado en los últimos años ha incrementado el interés en el desarrollo de nuevos vehículos de administración, destacando el uso de materiales a base de dióxido de silicio ya que se reportan como materiales biocompatibles, no tóxicos, mecánica y químicamente estables, además de presentar una superficie química funcionalizable. En este trabajo se presenta la síntesis de nanopartículas de dióxido de silicio (NPsSiO2) esféricas con porosidad ordenada y su evaluación como posibles vehículos para liberación controlada de fármacos, sintetizadas por el método Stöber modificado, con el uso de un precursor alcóxido tetraetil ortosilicato, en medio acuoso con bromuro de hexadeciltrimetilamonio y como catalizador una solución de nitrato de amonio. Finalmente se optimizo la síntesis de material mediante la variación de los parámetros concentración y temperatura. Para determinar que el tratamiento térmico al que se sometió el producto de reacción fuera el adecuado, el material resultante se caracterizó por difracción de rayos X (DRX), la pureza del material y la presencia de los grupos siloxano (Si-OSi) y silanol (Si-OH) se determinó mediante espectroscopia de IR por transformada de Fourier (FT-IR), por microscopia electrónica de barrido (SEM) y microscopia electrónica de transmisión (TEM) se comprobó la morfología esférica y porosa así como se determinó el tamaño promedio de partícula (~70 nm), el área superficial ( 743 m2/g), diámetro promedio de poro (3 nm) y tipo de porosidad se determinó por análisis de fisisorción de N2, mientras que el tamaño de partícula en solución se determinó mediante dispersión de luz dinámica (DLS) en medio acuoso, en un medio de cultivo basal DMEM-F12 (medio suplementado de Dulbecco) y un tampón de fosfato salino como fluido corporal simulado PBS. Finalmente la toxicidad del material se evaluó mediante ensayos de viabilidad celular MTT en células de carcinoma humano HepG2. Posterior a la caracterización las NPSiO2 se evaluaron en la adsorción del marcador rodamina B y los fármacos aspirina e ibuprofeno. La concentración de molécula liberada y la cinética de liberación de las especies adsorbidas se evaluó en un fluido corporal simulado de PBS y se monitoreo en un espectrofotómetro UV-VIS.""One of the main problems in the area of human health is the low efficiency that of the drug delivery systems currently used. As result in recent years interest has increased in develop of new delivery vehicles and the use of materials based on silicon dioxide as they have been reported as materials biocompatible, no-toxic, mechanically and chemically stable, and chemically versatile surface. This paper presents the synthesis of silicon dioxide nanoparticles (NPsSiO2) with spherical orderly porosity and their evaluation as potential vehicles for controlled drug release. They were synthesized by the modified Stöber method with the use of a precursor alkoxide tetraethyl orthosilicate in an aqueous medium with hexadecyltrimethylammonium bromide, and as the catalyst an ammonium nitrate solution. Finally the synthesis material was optimized by modifying parameters such as concentration and temperature. To determine the exclusive presence of the amorphous phase of the SiO2 the product was characterized by X-ray diffraction (XRD), the purity of the material and the presence of siloxane (Si-O-Si) and silanol (Si-OH) groups was determine by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The spherical morphology and porous, and the average particle size (~ 70 nm) was verified. The surface area (743 m2/g), average diameter pore size (3 nm) and type of porosity was determined by N2 physisorption analysis, while the particle size in the solution was determined by dynamic light scattering (DLS) in an aqueous medium, cell culture medium DMEM-F12 (supplemented medium Dulbecco) and phosphate buffered saline PBS like body fluid. Finally the toxicity of the material was evaluated by MTT cell viability assays in HepG2 human cells. Subsequent to the characterization the NPSiO2, were evaluated in adsorption marker rhodamine B and the drugs aspirin and ibuprofen. The concentration of molecule released and the release kinetics of the adsorbed species were evaluated in a simulated body fluid PBS and were monitored in a UV-vis spectrophotometer.
Efecto de la incertidumbre en el ahorro de combustible en estrategias de manejo de energía óptimas estáticas para vehículos eléctricos
Get PDF"En este trabajo se analizan las limitaciones que impone la presencia de incertidumbres en el diseño de estrategias de manejo de energía óptimas para vehículos eléctricos. En particular se analiza el problema de optimización instantánea, propio de sistemas vehiculares con patrones de manejo inciertos o sujetos a ambientes altamente cambiantes, bajo la suposición de que el sistema de tracción está compuesto por una celda de combustible y un banco de baterías. Se establecen las condiciones que aseguran que la solución de minimización de combustible para el sistema nominal (el que tiene parámetros estimados) coincide con la solución del sistema real (el que tiene parámetros inciertos). Se propone un criterio de elección de parámetros del sistema nominal con base en las costas de incertidumbres. Se analizan el efecto de la incertidumbre en el ahorro de combustible para varios patrones de manejo, así como también el efecto del diseño del sistema de tracción (tamaño de la batería y celda). Se observa que la solución al problema de minimización de combustible para el sistema incierto está sujeta a la existencia de la región factible (Conjunto donde se encuentra la solución del problema de optimización) Para los casos en donde no existe solución del problema de optimización se establecen modos de operación heurísticos.""In this work we analyze the limitations that the presence of uncertainty imposes on the design of optimal energy management strategies for FC (fuel cell) electric vehicles. Using an electric powertrain constituted by a hydrogen fuel cell and a battery bank, the fuel consumption minimization problem is analyzed in the presence of parametric uncertainty. The conditions that ensure that the nominal optimization problem matches the solution of the real (uncertain) optimization problem are clearly stated. By observing that any finite energy source will inherently limit the feasible solutions of the minimization consumption problem, a supervisory control constituted by heuristic rules and optimization is proposed to face such limitations. The effect in the proposed strategy of the powertrain design, driving cycle and initial conditions of the ESS is discussed. Numerical simulations provide evidence of the advantages and features of the proposed supervisory control strategy.
Análisis geológico-estructural de la Zona del Silencio, noreste de México a través de métodos geofísicos potenciales
Get PDF"El análisis de anomalías magnéticas y gravimétricas, datos satelitales y cartografía geológica previa fueron utilizados en conjunto con los estudios geológicos y tectónicos previos del Noreste de México para la realización de un modelo geológico-geofísico del subsuelo del área de estudio. La Zona del Silencio se ubica entre los Estados de Coahuila, Durango y Chihuahua y forma parte del elemento paleogeográfico denominado Bloque Coahuila cuyo basamento pertenece al Terreno Coahuila, un bloque exótico acrecionado a los márgenes del cratón de Norteamérica probablemente a finales de la Orogenia Ouachita durante el Paleozoico Tardío. Buscando caracterizar la distribución de los materiales superficiales y la estructura general del basamento para lograr identificar la existencia de estructuras asociadas a los eventos de deformación del Paleozoico al Reciente, se construyeron mapas de anomalías gravimétricas y magnéticas en conjunto con dos perfiles 2D del subsuelo. Los mapas geofísicos incluyen Anomalía de Bouguer Completa y Residual así Campo Magnético Residual en conjunto con una serie de filtros como continuaciones ascendentes, primera y segunda derivada en la vertical, señal analítica, entre otros. A partir de dichos mapas fueron identificados: 1. Lineamientos estructurales, que ayudaron a reconocer la posible traza de fallas en superficie; 2. lineamientos geofísicos, que permitieron establecer zonas de alto gradiente asociadas a la posible presencia de fallas o contactos entre unidades geológicas; y por último 3. dominios geofísicos asociados a regiones con propiedades físicas y/o estructurales similares que ayudaran a caracterizar la distribución de las unidades geológicas en el subsuelo. De acuerdo con los rasgos geofísicos interpretados y la información geológico-estructural se identificaron tres eventos principales de deformación que incluyen rasgos Laramídicos caracterizados por pliegues por propagación de fallas con orientación preferencial NNW; rasgos de Cuencas y Sierras con presencia de fallas normales con orientaciones NNW a NW; y rasgos asociados a un sistema de cizalla siniestral los cuales se caracterizan por fallas laterales izquierdas y fallas normales asociadas con distribución NW y NE respectivamente. En este caso los rasgos con distribución longitudinal asociados a los eventos de deformación Laramide y Basin and Range tienen una respuesta predominante en las anomalías gravimétricas regional y residual, misma que predomina en los rasgos topográficos que caracterizan las unidades Mesozoicas y Cenozoicas que afloran en el área de estudio. Esta relación exhibe la correspondencia entre las estructuras superficiales y los rasgos estructurales del basamento Paleozoico sugiriendo su influencia durante los eventos de deformación.""The analysis of magnetic and gravimetric anomalies, satellite data and previous geological mapping were used in conjunction with previous geological and tectonic studies of northeastern Mexico to construct a geological-geophysical subsurface model of the study area. The Zona del Silencio area is located between the states of Coahuila, Durango and Chihuahua and forms part of the paleogeographic element called Coahuila Block whose basement belongs to the Coahuila Terrane, an exotic block accreted to North American craton margins probably at the end of the Ouachita Orogeny during the late Paleozoic. Looking to characterize the distribution of surface materials and the general structure of the basement in order to identify the existence of structures associated with the Paleozoic to Recent deformational events, maps of gravimetric and magnetic anomalies in conjunction with two 2D models as well as a geological-structural map were built. Geophysical maps include Complete and Residual Bouguer Anomaly and Residual Magnetic Field including a series of filters as upward continuations, first and second derivatives, analytic signal, among others. From these maps there were identified: 1. Structural lineaments, which helped to recognize the possible fault trace on the surface; 2. geophysical lineaments that allowed establishing areas of high gradient associated with the possible presence of faults or contacts between geologic units; and 3. Geophysical domains associated to regions with similar physical and/or structural properties that help to characterize the distribution of geological units within the geologic substrate. According to the interpreted geophysical features and the geological and structural information, three main deformational events were identified including Laramide deformational features characterized by fault propagation faults with NNW preferential orientations; Basin and Range features composed by normal faulting with NNW to NW orientations; and traits associated with sinistral share zone which are characterized by left-lateral and normal faults associated with NW and NE distributions respectively. In this case the longitudinal distribution characteristics associated with Laramide and Basin and Range deformational events have a predominant response in the regional and residual gravimetrical anomalies which dominate as well in the topographic features that characterize the Mesozoic and Cenozoic units outcropping in the study area.
Efectos de fricción en la dinámica de terremotos: una caracterización del comportamiento oscilatorio respecto del valor crítico de nucleación
Get PDF"Analizamos un sistema dinámico no lineal del mecanismo cinético entre dos bloques tectónicos en la corteza terrestre continental bajo movimiento stick slip, que incluye la ley de fricción dinámica de Dieterich-Ruina; ley que es dependiente de la tasa de desplazamiento y de una variable de estado. Complementamos el sistema con otra ley de fricción empírica llamada efecto Stribeck que describe la transición de superficies secas o lubricadas en la frontera a superficies con fluidos entre las conjunturas de asperezas. El sistema es una representación del movimiento de un bloque que se desplaza sobre una superficie rugosa y lubricada en un medio viscoelástico, y es formulado como un sistema de 3er orden de ecuaciones diferenciales ordinarias. Se analizan dos casos con el modelo: el desgaste por asperezas (caso continuo) y fracturas (caso conmutado). Consideramos además la presencia de una fuerza externa (vibraciones de fallas vecinas) que perturba al sistema y nos enfocamos en el comportamiento oscilatorio en el entorno del valor crítico que separa las regiones friccionalmente estable de la inestable. Mostramos que el sistema reproduce
el comportamiento de la región de oscilaciones autosostenidas que se ha asociado con la ocurrencia de sismos lentos, los cuales se originan en la base de la región de nucleación de grandes sismos y pueden ser disparadores de estos. El sistema nos permite construir un esquema matemático y numérico para
esa región en términos de parámetros sísmicos y friccionales.""We propose and analyze a nonlinear dynamical system that represents the kinetic mechanism between tectonic plates on the earth's crust undergoing stick-slip movement; the system involves a dynamical friction law of Dieterich-Ruina which is dependent of rate displacement and state variable. The system is complemented by the empirical friction law named Stribeck's effect that describes the transition from dry to viscous surfaces. The system models one slider block over a roughness and lubricated surface and it is formulated as a system of 3rd order dierential equation. Two cases are analyzed with the model: wearing down asperities (continuous case) and fractures (switched case). Moreover, we consider an external force (vibrations from neighbor faults) and focus on the oscillatory behavior around the critical value that separates the regions stable and unstable. We show that proposed dynamical system reproduces the behavior of the region of self-sustained oscillations related with slow earthquakes which are originated on the base of nucleation zone of large earthquake and may fast trigger events. The system let us to construct a mathematical and numerical framework for that region in terms of seismic and frictional parameters.
Growth and ecophysiology of succulent seedlings under the protection of nurse plants in the Southern Chihuahuan Desert
Get PDF"In arid zones, light and water are two important factors that limit seedling development. The shade provided by nurse plants can reduce overheating, excessive transpiration, and photoinhibition in protege seedlings. The difference that a nurse plant microenvironment may provide on the physiological performance of succulent desert seedlings could be tested by measuring plant growth and photosynthesis. Specifically, in this study we measured the variables related to chlorophyll fluorescence: Quantum yield of photosystem II photochemistry (UPSII) and electron transport rate (ETR), as well as relative growth rate (RGR) and its components (net assimilation rate, NAR, and leaf area rate, LAR), root to shoot (R/S) ratio, and relative water content (RWC) for seedlings transplanted under nurse plants and seedlings transplanted under direct sunlight. We tested whether UPSII, ETR, LAR, R/S ratio, and RWC, were lower, and RGR and NAR were higher for seedlings of seven succulent species common to the Southern Chihuahuan Desert (Agave lechuguilla, A. salmiana, Echinocactus platyacanthus, Ferocactus histrix, Myrtillocactus geometrizans, Stenocactus coptonogonus and Yucca filifera) grown under direct sunlight than for those grown under nurse Mesquite trees. Although species responded differently to treatments, in general we found that seedlings grown under nurse plants had higher UPSII and lower ETR than those grown under direct sunlight. RWC, R/S ratio, and RGR and its components varied in response to microenvironments for some species but not consistently. The ecophysiology variables tested here were more clearly affected by solar radiation than the morphology variables. These results are the first field study including the ecophysiological and morphological mechanisms of seedlings of succulent species under nurse plants.
Air quality deterioration of urban areas caused by wildfires in a natural reservoir forest of Mexico
Get PDF"Many regions of the world suffer loss of vegetation and reduced air quality due to wildfires. Studies on aerosol emissions by wildfires often discuss the negative effects of atmospheric contaminants from a regional or mesoscale perspective. The occurrence of wildfires reveals that a high percentage takes place close to large urban areas. Very high concentration of pollutants and PM10 particulate matter reach urban zones and millions of inhabitants. These events of high pollutant concentrations are seasonally recurrent. There are many large urban areas in the world that often undergo severe air deterioration due to wildfires smoke. We document the extreme impact of wildfire that occurs in the Protected Area of Flora and Fauna La Primavera located in neighborhood of Guadalajara, a large urban zone in Mexico. The simultaneous emissions of aerosols by 60 wildfires were simulated and compared with observed data. The plume generated by the wildfires reached large areas of the central part of Mexico. The principal characteristics of smog emissions (CO, NO2, and PM10) over the urban area were acceptably reproduced. Observed and modeled CO, PM10, and NO2 data indicated that aerosol plumes generated by the wildfires increased notably the concentrations over the metropolitan zone of Guadalajara