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Geoquímica ambiental de las cuencas de los ríos Machuca, Jesús María y parte de Barranca, provincias de Alajuela y Puntarenas, Costa Rica
Get PDFTrabajo ligado al proyecto 113-B5-169 "Investigaciones en acuíferos seleccionados de Costa Rica".En las cuencas de los ríos Machuca, Jesús María y parte de Barranca fue realizado un estudio geoquímico prospectivo regional cartográfico, basado en sedimentos fluviales y aguas subterráneas, además de rocas de afloramiento y núcleos de perforación de apoyo a los resultados geoquímicos cartográficos. El área tiene una superficie aproximada de 494 km2, donde se colectaron 56 muestras de sedimentos fluviales, de las cuales 10 fueron duplicadas, 21 de rocas de afloramientos, 21 de núcleos de perforación y 25 de aguas subterráneas.
El área fue elegida tomando en consideración el estudio realizado por Los Álamos (1987), donde fueron detectadas concentraciones anormales de As con valores mayores a los 3000 mg/kg; no obstante, debido a las diferencias metodológicas en la recolección de las muestras de sedimentos fluviales, fue propuesta la presente investigación para conocer las concentraciones naturales de este elemento y otros 34 elementos más en los sedimentos fluviales y rocas de afloramiento y núcleos de perforación en el área de estudio.
Adicionalmente y para completar la investigación geoquímica, las 25 muestras de aguas subterráneas obtenidas, de 21 pozos y 4 nacientes, fueron analizadas químicamente para 76 elementos, de los cuales 27 fueron mayormente detectados, junto con 6 parámetros hidrogeoquímicos medidos en el campo.
Métodos geoespaciales fueron aplicados para el procesamiento de los datos composicionales, tanto para sedimentos fluviales como para aguas subterráneas, entre los cuales se encuentran mapas de concentración puntuales, mapas de interpolación y mapas de diagrama de caja. Adicionalmente se aplicaron métodos estadísticos a los datos geoquímicos, como el análisis de la varianza o ANOVA a los resultados del laboratorio químico y a los datos duplicados de sedimentos fluviales para determinar la variación analítica del laboratorio y la variación entre sitios de muestreo de sedimentos fluviales y la reproducibilidad cartográfica de estos, además de la matriz de correlación de Pearson, diagramas de caja (boxplot), histogramas, curvas de probabilidad acumulada y análisis de grupos o “cluster analysis”.
El procesamiento estadístico antes indicado también fue aplicado a los datos obtenidos de las aguas subterráneas más diagramas ternarios, modelos hidrogeoquímicos y diagramas de estabilidad termodinámica.
Se lograron identificar distintos patrones geoquímicos en sedimentos fluviales, asociados con aspectos litoestratigráficos, alteraciones hidrotermales y de mineralización en el área de estudio. Mediante los mapas de diagrama de caja o “boxplot” fueron identificados el fondo geoquímico o valores de concentración normales de cada elemento químico o variable analizado, además de valores extremos superiores que pueden estar asociados con la presencia de mineralizaciones y posiblemente contaminación artificial o antrópica. Las aguas subterráneas fueron caracterizadas geoquímicamente y clasificadas mediante métodos multivariables para conocer la presencia de ciertos componentes hidrogeoquímicos de importancia en contaminación ambiental y en relación con los distintos reglamentos ambientales emitidos en el país y utilizados en este estudio.Universidad de Costa Rica proyecto 113-b5-169 "Investigaciones en acuíferos seleccionados de Costa Rica".
Dirección de Geología y Minas (DGM).
Centro de Investigaciones en Ciencias Geológicas (CICG).UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela Centroamericana de GeologíaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigación en Ciencias Geológicas (CICG
Contenido y reactividad de los minerales de carga variable en dos secuencias topográficas de suelos volcánicos: implicaciones en el comportamiento de adsorción de fósforo
No full textLos Andisoles son suelos formados a partir de diversos materiales volcánicos como depósitos de caída tipo tefra (ceniza volcánica), material volcaniclástico y lavas. En Costa Rica, aproximadamente una sexta parte del teriitorio nacional se encuentra cubierto por Andisoles. En ellos se desarrollan diversas actividades agrícolas de gran importancia económica y productiva para el país entre ellas la producción de cultivos hortícolas, cultivo de flores ornamentals, ganadería lechera y una parte importante del cultivo de café. A nivel mundial estos suelos volcánicos son muy importantes tanto para la agricultura como para el medio ambiente debido a que tienen propiedades mineralógicas únicas, en particular la abundancia de minerales de orden de corto alcance (SRO), que influyen tanto en la estabilización del carbono orgánico como en la retención de fósforo (P). Su alta capacidad de retención de fósforo (P), asociada principalmente a la presencia de fracciones minerales altamente reactivas de carga variable (minerales SRO) limitan la disponibilidad y recuperación de este nutriente por parte de las plantas. Por ello, en los sistemas agrícolas intensivos establecidos sobre estos suelos es común la aplicación de cantidades elevadas de fertilizantes fosfatados para mantener rendimientos adecuados. Sin embargo, aún con aportes significativos de fósforo, una fracción considerable de este nutriente queda retenida por componentes minerales reactivos, lo que representa un desafío agronómico y un costo económico importante para los productores. Esta investigación se llevó a cabo en la ladera sur del volcán Irazú, en Costa Rica, con el fin de estudiar dos aspectos clave: (i) la variación en el contenido y la composición de los minerales SRO a lo largo de los gradientes altitudinales y la profundidad, y (ii) el papel del área superficial reactiva (RSA) y su asociación con estos minerales en la modulación de la adsorción de P en dos toposecuencias de suelo con condiciones de humedad contrastantes. Las dos toposecuencias del suelo se definieron a lo largo de un rango altitudinal de 1734 a 2853 m s. n. m. para la toposecuencia Este-Sur (ES) con un régimen de humedad Údico constante, y de 1724 a 3178 m s. n. m. para la toposecuencia Oeste-Sur (WS) con una transición del régimen de humedad Údico a Ústico. Se utilizaron extracciones químicas del suelo con soluciones de oxalato de amonio (AO), ditionito-citrato (DC) y pirofosfato de sodio (Py) para definir operativamente el contenido de Fe, Al y Si presentes en los suelos como minerales SRO y para analizar los cambios en la intensidad de la meteorización a lo largo de los gradientes altitudinales. Se evaluó la influencia de los minerales SRO en el comportamiento de P mediante técnicas de extracción como el P extraíble con oxalato (Pox) para todas las muestras de suelo, la extracción de Olsen (P-Olsen) y la capacidad de retención de P (CRP) para los dos primeros horizontes de los perfiles de suelo. Adicionalmente, se realizaron isotermas de adsorción de fosfato (PO43-) en muestras de horizontes superficiales, cuyos datos fueron interpretados utilizando un enfoque de Langmuir. También, se realizaron isotermas de adsorción de PO43- con adición de calcio (Ca2+), en muestras de suelo seleccionadas con características de reactividad contrastantes, con el fin de determinar el efecto de Ca2+ en la adsorción de PO43-. La estimación del RSA se determinó mediante la aplicación de un método que utiliza el fosfato del suelo como ion sonda, seguido de la interpretación con el Modelo de Complejación Superficial (SCM). Los resultados mostraron que los suelos de la toposecuencia ES presentan un mayor contenido de aluminosilicatos SRO, RSA, Pox y capacidad de sorción PO43- (Qmax) en comparación con los suelos de la toposecuencia WS. Además, la toposecuencia ES, con un régimen de humedad Údico constante, mostró un aumento descendente en el contenido de minerales SRO, el contenido total de carbono, el RSA, el Pox y la capacidad de sorción de PO43- (Qmax). Estas tendencias de aumento con la altitud están asociadas a cambios en las condiciones ambientales como el aumento de la temperatura que promueve una mayor meteorización de los minerales primarios y la formación de minerales SRO. Además, la formación y persistencia de minerales SRO en la toposecuencia ES es el resultado de condiciones de humedad Údicas estables que se mantienen a lo largo del gradiente altitudinal, lo que favorece su preservación e inhibe su transformación a minerales más cristalinos menos reactivos. Por el contrario, la toposecuencia WS no mostró una tendencia altitudinal constante en relación con las variables mencionadas anteriormente, probablemente debido a una transición de regímenes Údico a Ústico que facilitó la transformación de las fases minerales SRO en formas más cristalinas. Además, en ambas toposecuencias, el P disponible para las plantas (P-Olsen) se mantuvo bajo en todas las muestras (<10 % de Pox), lo que pone de relieve la fuerte fijación de P por los minerales SRO. Adicionalmente, se demostró que la adición de Ca2+ en general aumentó la adsorción de PO43- en los suelos a través de la formación de complejos ternarios. Dicho efecto fue mayor en suelos caracterizados por tener un menor contenido mineral SRO y por ende una menor reactividad, por el contrario, fue menor en el suelo más reactivo (E3-1) del grupo de muestras seleccionadas. En general, los resultados demuestran que tanto la altitud como el régimen de humedad influyen significativamente en la formación y preservación de minerales SRO, la RSA, la adsorción y disponibilidad de P en los suelos volcánicos. En resumen, esta investigación amplía nuestro conocimiento sobre las complejas interacciones entre la mineralogía del suelo, los regímenes de humedad del suelo, la posición del paisaje y el comportamiento de adsorción de P en los suelos volcánicos. Las claras diferencias en la capacidad de sorción de PO43- y la disponibilidad de P entre las dos toposecuencias ponen de relieve la necesidad de prácticas de gestión del suelo diferenciadas para mejorar la eficiencia del uso del P en las actividades agrícolas. Futuro estudios deberían explorar el impacto de las prácticas agrícolas, como la fertilización intensiva y el encalado, en condiciones de campo para optimizar la gestión del P en estos suelos, teniendo en cuenta las condiciones de los regímenes de humedad del suelo, la mineralogía y la reactividad, con el fin de alcanzar los objetivos agrícolas y medioambientales en las regiones volcánicas.Volcanic soils are globally significant for agriculture and environmental purposes due to their unique mineralogical properties, particularly the abundance of short-range order (SRO) minerals, which influence both organic carbon stabilization and phosphorus (P) retention. This research was conducted on the southern flank of Irazú Volcano, Costa Rica, to investigate two key aspects: (i) the variation in SRO mineral content and composition along altitudinal gradients and depth, and (ii) the role of the reactive surface area (RSA) and associated to these minerals in modulating P adsorption in two soil toposequences with contrasting soil moisture conditions. The two soil toposequences were defined along an altitudinal range from 1734 to 2853 m asl for the East-South (ES) toposequence with a consistent Udic moisture regime, and from 1724 to 3178 m asl for the West-South (WS) toposequence with a transition from Udic to Ustic moisture regime. Soil chemical extractions using ammonium oxalate (AO), dithionite-citrate (DC) and sodium pyrophosphate (Py) solutions were used to define operationally the content of Fe, Al, and Si present in soils as SRO minerals and to analyze changes in weathering intensity along the altitudinal gradients. The influence of SRO minerals on P behavior was assessed through extraction techniques such as oxalate-extractable phosphorus (Pox) and Olsen extraction (P-Olsen), phosphate (PO43-) and adsorption isotherms. The estimation of the RSA was determinate by implementing a method that uses soil phosphate as probe ion, followed by interpretation with Surface Complexation Model (SCM). The results shown that soils from the ES toposequence exhibit higher content of SRO aluminosilicates, RSA, Pox and PO43- sorption capacity (Qmax) compared with soils from the WS toposequence. Additionally, the ES toposequence with a consistent Udic moisture regime, showed an increasing downslope in SRO content, total carbon content, RSA, Pox, and PO43- sorption capacity (Qmax), associated with enhanced weathering with increasing temperature. Additionally, the formation and persistence of SRO minerals in the ES toposequence result from stable Udic moisture conditions maintained along the altitudinal gradient. In contrast, the WS toposequence exhibited no consistent altitudinal trend regarding the variables mentioned above, likely due to a transition from Udic to Ustic regimes that facilitated the transformation of SRO phases into more crystalline forms. Furthermore, for both toposequences, the plant-available P (P-Olsen) remained low across all samples (<10% of Pox), highlighting strong P fixation by SRO minerals. Calcium additions further enhanced P sorption, particularly in soils with low content of SRO and RSA. Overall, the findings demonstrate that both altitude and moisture regime significantly shape SRO formation, surface reactivity, and P availability in volcanic soils. In summary, this research advances our understanding of the complex interactions between soil mineralogy, soil moisture regimes, landscape position, and P behavior in volcanic soils. The clear differences in PO43- sorption capacity and P availability between the two toposequences highlight the need for differentiated land management practices to improve P use efficiency in agricultural activities. Future studies should explore the impact of agricultural practices, such as intensive fertilization and liming, under field conditions to optimize P management in these soils, considering the conditions in soil moisture regimes, mineralogy and reactivity, to accomplish agricultural and environmental objectives in volcanic regions.Vicerrectoría de Investigación::Sistema de Estudios de Posgrado::Ciencias Agroalimentarias::Maestría Académica en Ciencias Agrícolas y Recursos Naturales con énfasis en Suelo
Geoquímica ambiental de las cuencas de los ríos Machuca, Jesús María y parte de Barranca, provincias de Alajuela y Puntarenas, Costa Rica
No full textUCR::Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela Centroamericana de Geologí
Geoquímica ambiental de las cuencas de los ríos Machuca, Jesús María y parte de Barranca, provincias de Alajuela y Puntarenas, Costa Rica
No full textTesis (licenciatura en geología)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ciencias. Escuela Centroamericana de Geología, 2021UCR::Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela Centroamericana de Geologí
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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