Revista de Ciencias Ambientales

Efectos de un derrame de petróleo crudo en la comunidad de macroinvertebrados bentónicos de un río amazónico ecuatoriano

Resumen Los derrames de petróleo constituyen una fuente importante de perturbación de los macroinvertebrados bentónicos de aguas continentales. Sin embargo, los estudios referentes a estas perturbaciones en las regiones tropicales, y particularmente en el Neotrópico, son limitados. En el presente trabajo se evaluaron los efectos de un derrame de 11 700 barriles de petróleo en las comunidades de macroinvertebrados bentónicos de los ríos Santa Rosa, Quijos y Coca, amazonia ecuatoriana, mediante el uso de índices bióticos, variables de calidad de agua y sedimentos, tanto en sitios impactados como en sitios de referencia en los años 2011 y 2012. Las correlaciones de Spearman establecieron relaciones negativas significativas (p < 0.05) entre la variable “hidrocarburos totales de petróleo” y los taxa Ephemeroptera-Plecoptera-Trichoptera (índice EPT), Trichoptera, y la familia Elmidae. Se estableció una relación inversa entre el índice SIGNAL2 con los hidrocarburos totales de petróleo. El procedimiento de permutación de respuesta múltiple determinó una diferencia entre las comunidades de macroinvertebrados de estaciones de referencia e impactadas del año 2011, y entre las comunidades de macroinvertebrados de estaciones de referencia año 2011 y estaciones impactadas año 2012. El escalamiento multidimensional no-métrico implicó usar tres dimensiones, en el cual el eje dos estuvo mejor relacionado con los hidrocarburos totales de petróleo (r = 0.45). Estos resultados sugieren que factores distintos a hidrocarburos totales de petróleo son los responsables de la composición heterogénea de las comunidades de macroinvertebrados.

Abstract Oil spills are a major source of disturbance to benthic macroinvertebrates from inland waters. However, studies regarding these disturbances in tropical regions, and particularly in the Neotropics, are limited. This study evaluates the effects of a 11,700-barrel heavy crude oil spill on the benthic macroinvertebrate community of Santa Rosa, Quijos and Coca rivers, Ecuadorian Amazon. The evaluation used a biotic index and water quality and sediments variables, both in the impacted sites and in the reference sites during two field trips in 2011 and 2012. Spearman correlations established significant negative relationships (p <0.05) between total petroleum hydrocarbons and Ephemeroptera-Plecoptera-Trichoptera (EPT index), Trichoptera, and Elmidae family taxa. An inverse relationship was established between the SIGNAL2 index and total petroleum hydrocarbons. A multiple response permutation procedure (MRPP) determined a difference between the macroinvertebrate communities of reference and the impacted stations in 2011, and between the macroinvertebrate communities of reference stations 2011 and stations impacted in 2012. Non-metric multidimensional scaling involved using three dimensions, in which axis two was better related to total petroleum hydrocarbons (r = 0.45). These results suggest that factors other than total petroleum hydrocarbons are responsible for the heterogeneous composition of the macroinvertebrate communities.

Análisis de mezclas de residuos sólidos orgánicos empleadas en la fabricación de ladrillos ecológicos no estructurales

Resumen Frente a la necesidad de generar estrategias para el aprovechamiento de residuos sólidos orgánicos en espacios reducidos que mitiguen su contaminación al ambiente, en esta investigación se evaluó la viabilidad del aprovechamiento de residuos orgánicos en la elaboración de ladrillos ecológicos no estructurales, mediante el análisis del comportamiento de parámetros fisicoquímicos con diferentes mezclas de residuos sólidos orgánicos. En la primera etapa de la investigación se trataron seis mezclas en procesos de compostaje aerobio y anaerobio, de las cuales se seleccionaron las dos que tardaron más tiempo en el proceso de biodegradación con el pH establecido por la normatividad. En la siguiente fase, las dos mezclas seleccionadas se encapsularon dentro de los ladrillos de tierra y se analizaron durante 45 días, posteriormente se seleccionó la mezcla de menor pérdida de masa para ser nuevamente encapsulada en el ladrillo durante un periodo de 3 meses. La biomasa resultante se sometió a análisis fisicoquímicos y se encontró que es viable el uso de residuos sólidos orgánicos encapsulados en los ladrillos de tierra no estructurales.

Abstract Faced with the need to generate strategies for the use of organic solid waste in small spaces that mitigate their pollution to the environment, this research evaluated the feasibility of using organic waste in the production of non-structural ecological bricks, by analyzing the behavior of physicochemical parameters under different mixtures of organic solid waste. In the first stage of the investigation, six were mixed in aerobic and anaerobic composting processes, of which the two that took the longest time in the biodegradation process with the pH established by the regulations were selected. In the next phase, the two selected mixtures were encapsulated inside the earthen bricks and analyzed for 45 days, after which the mixture with the lowest mass loss was selected to be re-encapsulated in the brick for three months. The resulting biomass was subjected to physicochemical analysis finding that the use of organic solid waste encapsulated in non-structural bricks is viable.

El ciclo hidro-social de los ríos urbanos: transformaciones al paisaje hídrico en San Luis Potosí, México

Resumen En el presente trabajo de corte exploratorio analizamos las transformaciones de los tres ríos urbanos principales de la Zona Metropolitana de San Luis Potosí: el río Santiago, el río Españita y el río Paisanos. Desde un enfoque hidro-social, el análisis aborda las transformaciones físicas de los ríos en relación con el crecimiento urbano y con los cambios en la interacción y el significado que la sociedad otorga al recurso hídrico. Para llevarlo a cabo se realizó un mapeo interpretativo en el que se sobrepusieron capas con información histórica, sociodemográfica, geográfica e hidrológica. Además, se administraron entrevistas con informantes clave y se consultaron fuentes secundarias. Estos métodos permitieron reconstruir las transformaciones de los ríos desde las lógicas impresas, los usos del espacio y del agua y los tipos de agua que derivan de la relación dialéctica entre naturaleza y sociedad. Los hallazgos principales del trabajo indican que todos los cauces han sido modificados en beneficio del crecimiento urbano. Además, el vínculo social con los ríos como elementos naturales y fuentes de vida se ha roto; actualmente los cauces son percibidos como fuentes de contaminación e inseguridad, más útiles como elementos urbanos que naturales. Este cambio de percepción explica por qué los cauces se encuentran actualmente fragmentados de forma física y simbólica.

Abstract This exploratory study analyses the transformations of the three main urban rivers within the Metropolitan Area of San Luis Potosí: Rio Santiago, Rio Españita and Rio Paisanos. From a hydro-social perspective, the analysis focuses on the physical transformations of the rivers and their relationship with urban sprawl and on the meaning and interaction changes between society and the hydric resource. For the study, was conducted an interpretive mapping exercise overlapping layers with historical, socio-demographic, geographic and hydrological information. Additionally, interviews were administered to key informants and secondary sources were reviewed. These methods allowed to re-construct the rivers’ transformations to understand the logics employed, resulting space and water uses and the types of water derived from the dialectic interaction nature-society. The major findings of the research indicate that all three rivers have been diverted to benefit urban growth. Furthermore, the social bond with rivers as natural elements and sources of life has been broken; nowadays, riverbeds are perceived as sources of pollution and insecurity, more useful as urban elements than as natural landscape components. This perception shift explains the reason why river courses are currently fragmented in a physical and symbolical manner.

Asociación entre abejas sin aguijón (Apidae, Meliponini) y la flora del bosque seco en la región norte de Guanacaste, Costa Rica

Resumen Las abejas sin aguijón son importantes polinizadores en regiones tropicales y subtropicales; están asociadas a la flora que les proporciona alimento, sitios para anidamiento, resinas, savia y exudados. Se buscó determinar la asociación entre abejas y flora en el sector cerro El Hacha (bosque primario intervenido) y sector Pocosol (bosque secundario) del Parque Nacional Guanacaste, donde se inventariaron los nidos en 33 parcelas de 20 x 20 m². Se colectó polen de plantas dentro de las parcelas y alrededor de los nidos (radio de 500 m) y se recolectaron y analizaron cargas corbiculares de polen de abejas atrapadas con redes entomológicas en la entrada de los nidos. En el cerro El Hacha se colectó polen de tres nidos de Scaptotrigona pectoralis y en Pocosol se colectó polen de dos nidos de Trigona fulviventris. Se obtuvo una densidad de 4.43 nidos/ha-1, de las especies: Tetragonisca angustula, Tetragona ziegleri, Plebeia frontalis y Trigona fulviventris. Los nidos se encuentran en los troncos de árboles, con preferencia por el Quercus oleoides, donde se halló el 50 % de estos. Las plantas alimenticias utilizadas por S. pectoralis en el cerro El Hacha, fueron: Cupania guatemalensis (30 %), Byrsonima crassifolia (21 %) y Cedrela odorata (15 %). Mientras para T. fulviventris en el sector Pocosol las plantas más importantes fueron Baltimora recta (26 %), Dorstenia contrajerva (9 %) y Desmodium sp. (9 %). Es evidente el importante papel que cumple la especie arbórea Quercus oleoides para la conservación de las poblaciones de estos insectos.

Abstract Stingless bees are important pollinators in tropical and subtropical regions; they are associated with the flora that provides them with food, sites for nesting, resins, sap and exudates. We sought to determine the association between bees and flora in the cerro El Hacha sector (intervened primary forest) and the Pocosol sector (secondary forest) of the Guanacaste National Park, where the nests were inventoried in 33 plots of 20 x 20 m². Pollen from plants was collected within the plots and around the nests (radius 500 m); also, we collected and analyzed corbicular charges of pollen from bees trapped with entomological nets at the entrance of the nests. In the cerro El Hacha sector, pollen was collected from three nests of Scaptotrigona pectoralis and in the Pocosol sector we collected pollen from two nests of Trigona fulviventris. A density of 4.43 nests / ha-1 was obtained from the species: Tetragonisca angustula, Tetragona ziegleri, Plebeia frontalis and Trigona fulviventris. The nests were found in the trunks of trees, with preference for Quercus oleoides, where 50 % of them were found. The food plants used by S. pectoralis in cerro El Hacha were: Cupania guatemalensis (30 %), Byrsonima crassifolia (21 %) and Cedrela odorata (15 %). While for T. fulviventris in the Pocosol sector the most important plants were Baltimora recta (26 %), Dorstenia contrajerva (9 %) and Desmodium sp. (9 %). The important role played by the tree species Quercus oleoides for the conservation of the populations of these insects is evident.

Evaluación preliminar de la influencia del área agrícola sobre la calidad del agua en el Golfo Dulce, Costa Rica

Resumen Se realizó una evaluación preliminar de la agricultura en las subcuencas Esquinas, Coto Colorado, Rincón, Conte, Agujas, Tigre y Palma, como criterio base para el diseño de un plan de seguimiento de la calidad del agua que ingresa al estuario. Se determinó el área de los cultivos, mediante interpretación de imágenes satelitales, para un total aproximado de 10 000 ha de arroz Oryza sativa y 31 000 ha de palma aceitera Elaeis guineensis. El uso de agroquímicos se estimó con base en información secundaria publicada y con encuestas administradas a grupos productores. El uso anual estimado de plaguicidas fue de 20.4 kg ha-1 en arroz y 6.6 kg ha-1 en palma, y 840 kg ha-1 año-1 de fertilizantes granulados en ambos cultivos. Asimismo, se hizo un muestreo puntual de residuos de plaguicidas en agua, sedimento y peces, analizados con cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas y cromatografía de líquidos con detector de arreglo de diodos. En todas las muestras de agua se detectó el herbicida clomazone. Además, en la subcuenca Coto Colorado, la cual abarca el 95 % del total del área agrícola que drena al golfo, se detectó el insecticida triazofos y los fungicidas isoprotiolano y propiconazol. La extensión y el manejo de las plantaciones agrícolas en la cuenca del Golfo Dulce, aunada a factores ambientales, podría representar una amenaza sobre los recursos del estuario. Por ello, se recomienda monitorear la calidad del agua en los ríos, así como iniciar programas de restauración de los bosques de ribera como medida de mitigación.

Abstract With the purpose of designing a quality control program of the waters entering the estuary, a preliminary assessment of agricultural activity was done in the sub-basins Esquinas, Coto Colorado, Rincón, Conte, Agujas, Tigre, and Palma. The extension of the cultivated area was determined through interpretation of satellite images. With secondary information and surveys to producers, the use of pesticides and fertilizers was estimated. A point sampling was done for pesticide residues in water, sediment, and fish. The samples were analyzed with gas chromatography with mass detection and liquid chromatography with a diode array detector. An area of 10,000 ha of rice Oryza sativa and 31,000 ha of oil palm Elaeis guineensis plantations was estimated. Annual use of pesticides was estimated in 20.4 kg ha-1 in rice and 6.6 kg ha-1 in oil palm, and 840 kg ha-1 yr-1 of granulated fertilizers in both crops. The herbicide clomazone was detected in all water samples. Furthermore, in the Coto Colorado sub-basin, which encompasses 95 % of the total agricultural area that drains into the gulf, the insecticide triazophos and fungicides isoprothiolane and propiconazole were also detected. The extension and management of agricultural plantations in the watershed that drains into the Golfo Dulce, in addition to its environmental factors, could pose a threat to the estuary resources. It is advisable to monitor the quality of water in rivers, as well as to develop programs for the restoration of the riparian forests as a mitigation measure.

Amenazas y efectos potenciales del cambio climático en poblaciones silvestres de venado cola blanca (Odocoileus virginianus): revisión de su estado de conocimiento

Resumen Las poblaciones silvestres de venado cola blanca han mostrado respuestas negativas a la variación climática dentro de su rango de distribución. En escenarios globales de cambio climático, los grupos conservacionistas deben entender las manifestaciones de la variabilidad climática en el comportamiento y distribución de poblaciones vulnerables para el desarrollo de estrategias de manejo. Este estudio tiene como objetivo identificar y sintetizar bibliografía que describa los principales efectos potenciales del cambio climático en las poblaciones de venado cola blanca a lo largo de su rango de distribución. Se realizó una intensa revisión bibliográfica mediante dos buscadores científicos en internet (Google Scholar; Web of Science) del 2000 al 2016. Durante la búsqueda se registraron documentos referentes al efecto del clima en poblaciones de venado cola blanca. Como resultado, de los 4 000 documentos publicados durante el periodo evaluado (los últimos 16 años), se encontraron18 documentos formalmente publicados en revistas peer reviewed, los cuales evidencian manifestaciones climáticas en poblaciones silvestres de venado cola blanca. Las principales respuestas observadas fueron las siguientes: cambios en la distribución, aumentos en la incidencia de enfermedades, cambios en los patrones de movimiento, cambios en la demografía poblacional, disminución de la calidad del forraje y cambios en el hábitat. Se concluye que la información disponible es limitada, restringida a la distribución norte del venado cola blanca, la cual no muestra información sobre los ecosistemas tropicales más allá de México, por lo que se necesitan, con urgencia, herramientas y enfoques para evaluar los efectos a largo y mediano plazo de la variabilidad climática en poblaciones de ungulados tropicales, pues la falta de información, al respecto, es evidente.

Abstract Free ranging populations of white-tailed deer have shown negative responses to climatic variation within their distribution. Deer populations are not categorized by the IUCN as endangered species, but climate change is still a threat to this economically and ecologically important species. This study aims to identify and synthesize literature describing the main effects of climate change on white tailed deer populations. Internet search engines were used to review literature from 2000 to 2016 in topics such as white-tailed deer and climate. As a result, 18 peer-review papers out of 4 000 were found in the last 16 years, tracking climate responses on deer population. The main responses based on the literature included changes in deer distribution, increases in the incidence of diseases, changes in movement, changes in population demographics, decreasing of forage quality, and habitat changes. Finally, concluding that information available is limited, restricted to the northern distribution of white-tailed deer, and showing no information on tropical ecosystems beyond Mexico, tools and approaches to assess long-term effects of climate change on deer populations are urgently needed, specifically in places where the lack of information is evident.

Identificación molecular y características fisiológicas de aislamientos de Trichoderma para el biocontrol de dos patógenos en la piña

Resumen La contaminación ambiental por uso excesivo de agroquímicos ha dado lugar a la búsqueda de alternativas en la agricultura. Por esta razón, ha surgido el uso de agentes biológicos como alternativa para el combate de patógenos. Trichoderma es un agente biológico ampliamente utilizado, pero es difícil identificarlo a nivel de especie por sus características morfológicas. Además, Trichoderma forma complejos de especies, por lo que aumenta la importancia de ser correctamente identificado. Los productos biológicos también requieren ser fáciles de reproducir in vitro, generar conidios con alto porcentaje de germinación y demostrar actividad antagónica a un agente causante blanco. En este estudio, el objetivo fue determinar si las relaciones genéticas de 15 aislamientos de Trichoderma se asocian a 3 características deseables en productos de control biológico. Se analizaron 15 aislamientos monospóricos de Trichoderma nativos de la Región Huetar Norte de Costa Rica con efecto antagónico contra patógenos de la piña. Se midió la velocidad de crecimiento y el porcentaje de germinación. La velocidad de crecimiento promedio de los aislamientos a 25 ºC varió desde 0.90 a 1.20 mm · h-1 y el porcentaje de germinación entre 3 y 94 %. Para identificar las especies de este estudio, se secuenció el gen del factor de elongación de la traducción, TEF1-α y se identificaron 4 especies: T. reesei, T. spirale, T. asperellum/asperelloides y T. koningiopsis. Las distancias genéticas entre las especies se midieron aplicando 6 intermicrosatélites (ISSR). Las distancias genéticas mostraron una alta diversidad inter e intraespecífica. En condiciones controladas de laboratorio, el aislamiento 8a (T. reesei) mostró mayor efecto antagónico contra dos patógenos de la piña donde Fusarium oxysporum tuvo un crecimiento de 30 % y Pectobacterium carotovorum un 63 % en presencia de Trichoderma. Un test de Mantel determinó que no hay correlación entre las distancias genéticas y las distancias euclidianas de los parámetros de crecimiento ni con la respuesta de antagonismo. Se concluyó que estas características no son especies dependientes; sin embargo, los aislamientos mostraron alta diversidad dentro de un área geográfica poco amplia con características de interés biocontrolador.

Abstract Environmental pollution associated with the excessive use of pesticides has prompted the need for alternative practices in agriculture, such as the application of biological agents for controlling plant pathogens. Trichoderma is an agent that is amply used for biocontrol, however the fungus is difficult to identify at the species level strictly by morphological examination. Additionally, the genus forms species complexes, which can make species identification much more challenging. Effective biocontrol products have to be easily reproducible in vitro, generate conidia with high germination rates, and demonstrate effective antagonistic activity against a target pathogen. The objective of this study was to determine if these desirable biocontrol traits are correlated with the genetic relationships of 15 Trichoderma isolates. We analyzed 15 monosporic Trichoderma isolates native to the northern region of Costa Rica with known antagonistic activity against pathogens associated to pineapple. We measured growth rate and germination percentage. Mean growth rates varied from 0.90 to 1.20 mm · h-1 at 25 ºC. Germination percentage varied greatly from 3 % to 94 %. Species were identified by sequencing the translation elongation factor, TEF1-α, gene and four species were identified: T. reesei, T. spirale, T. asperellum/asperelloides and T. koningiopsis. Genetic distances within and among species were measured using six intermicrosatellites (ISSR). These distances showed high inter and intraspecific diversity. Under a control lab environment, isolate 8a (T. reesei) showed the largest antagonistic effect against two pineapple pathogens, where there was a 30 % growth inhibition of Fusarium oxysporum and a 63 % growth inhibition of Pectobacterium carotovorum. A Mantel test showed there was no correlation between genetic distances and Euclidean values for growth parameters and antagonistic response. We concluded that these traits were not species-dependent, however, these isolates had high genetic diversity in a small, narrow geographical area with important biocontrol traits of interest.

Charles H. Lankester: estudioso y conservacionista de orquídeas

Experiencias y contribuciones del CATIE al manejo y gestión de cuencas hidrográficas en América tropical

Resumen Se discuten los aportes y experiencias del CATIE en manejo de cuencas hidrográficas en América tropical a través de sus programas de formación de capital humano, así como de la implementación de programas y proyectos de desarrollo y de investigación. Se describen las principales experiencias, contribuciones y lecciones aprendidas, ejemplificadas a través de la justificación de la cuenca como unidad de planificación, manejo, gestión y cogestión de los recursos naturales; de la importancia de abordar el manejo de cuencas como una construcción social; de concebir la cuenca como un sistema y el agua como el recurso integrador; de asumir el manejo de la cuenca como una responsabilidad compartida entre actores; de los comités de cuencas como mecanismo para la institucionalización, la gobernanza y la sostenibilidad de acciones; de la implementación de acciones y procesos con horizontes de corto, mediano y largo; de la progresión desde el manejo a la gestión y a la cogestión como parte de la innovación para superar limitaciones del enfoque convencional de manejo de cuencas; de disponer de una ruta metodológica probada para el proceso de gestión de cuencas y para la elaboración de planes de manejo. Finalmente, se presentan algunos elementos claves para el manejo y gestión de cuencas hidrográficas que incluyen la intervención por microcuencas, la creación y fortalecimiento de capacidades, la importancia de la facilitación de procesos, la acción - investigación participativa asociadas al manejo adaptativo, el aprovechamiento de experiencias aprendidas, el ordenamiento territorial, los mecanismos financieros y la sostenibilidad de las acciones.

Abstract The contributions and experiences of CATIE in watershed management in Tropical America are discussed through its human capital formation programs, as well as the implementation of development and research programs and projects. The main experiences, contributions and lessons learned are described, exemplified through the justification of the watershed as a unit of planning, management and co-management of natural resources; of the importance of approaching watershed management as a social construction; of conceiving the basin as a system and water as the integrating resource; to assume the management of the basin as a shared responsibility of the stakeholders; of the creation of basin committees as a mechanism for institutionalization, governance and sustainability of actions; of the implementation of actions and processes with short, medium and long time horizons; of the progression from management to co-management as part of the innovation to overcome limitations of the conventional watershed management approach; of having a tested methodological route for the watershed management process and for the elaboration of management plans. Finally, some key elements for the management and co-management of watersheds are presented, including the intervention by micro-basins; the creation and strengthening of capacities; the importance of facilitating processes; the participatory action-research associated with the adaptive management; taking advantage of learned experiences; territorial ordering; financial mechanisms and the sustainability of actions.

El sector filantrópico: ¿nueva frontera para financiar investigación e innovación agrícola, forestal y ambiental?

Resumen La riqueza y la desigualdad continúan aumentando en todo el mundo, y aunque la última representa un desafío muy serio, la primera ofrece oportunidades para atender disparidades sociales y económicas que merecen ser analizadas. El sector filantrópico, como cualquier otro, muestra limitaciones y problemas, pero también ha brindado resultados e impactos significativos en áreas tan relevantes como educación, salud, pobreza, agricultura y ambiente, por citar algunos. Los datos, la experiencia y los resultados -considerados en este documento -señalan que un marco apropiado con reglas claras para el sector filantrópico podría resultar en programas e iniciativas de interés nacional. En este marco, la principal conclusión es que a Costa Rica le conviene desarrollar un sólido marco conceptual y operativo que estimule e incentive la actividad filantrópica. Se cuenta ya con diagnósticos y línea de base a partir de las cuales pueden desarrollarse los pasos siguientes.

Abstract Wealth and inequality continue to increase all over the world and, although the latter represents a very serious challenge the former offers opportunities deserving careful consideration. Even though the philanthropic sector, like other sectors, is fraught with shortcomings and weaknesses it has also brought about significant impacts on key areas like education, health, poverty, agriculture and the environment. Data, experiences and results -considered in this document- indicate that a proper framework and clear rules could enhance and support important programs and initiatives. In this context, the key conclusion of this article is that Costa Rica should develop a solid conceptual and operative framework to incentivize philanthropic activity. The country possesses already baseline and diagnostic studies and therefore only needs to define the next steps.