Revista de Ciencias Ambientales

Cierre de ciclos de nutrientes y generación de energía por medio del tratamiento anaerobio de las aguas residuales ordinarias: Estudio de caso en Las Juntas de Abangares, Costa Rica

Resumen (Introducción): Una selección adecuada de tecnología en las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) y la búsqueda de soluciones para integrar estos sistemas en las comunidades se hacen necesarias para impulsar un saneamiento sostenible en la región latinoamericana. (Objetivo): En este artículo se evalúa el potencial de recuperación de subproductos valorizables en una PTAR con reactor anaeróbico de flujo ascendente y manto de lodo, para ser aprovechados en la comunidad de Las Juntas de Abangares (10 000 habitantes), en el noroeste de Costa Rica. (Metodología): Por medio de un modelo matemático de balance de masa y energía, se estimaron los flujos de nutrientes (N, P, K) y la generación de biogás en una PTAR propuesta para dicha población, con reactor anaeróbico como tecnología de tratamiento. Se evaluó el potencial de aprovechamiento de los nutrientes (fase líquida y sólida) para sustituir fertilizantes químicos en la región de Abangares y se compararon distintos aprovechamientos energéticos del biogás (fase gaseosa). Los datos utilizados como información de entrada del modelo corresponden a datos teóricos. (Resultados): Los resultados muestran que la totalidad de nutrientes puede ser aprovechada en Abangares, pues esta oferta representaría menos del 1 % de la demanda total de la zona de pastizales del cantón. Adicionalmente, los potenciales ahorros derivados del aprovechamiento de los nutrientes y del biogás ascendieron hasta US$ 50 y 30 mil por año, respectivamente, y el aprovechamiento del biogás en sustitución de leña o gas para cocinar permitirían una PTAR carbono negativa. (Conclusiones): El estudio muestra el potencial de los reactores anaeróbicos para impulsar un saneamiento sostenible en la región, que genere beneficios directos y permita una mejor integración del sistema de tratamiento en las comunidades de Costa Rica y otros países de Latinoamérica.

Abstract (Introduction): An adequate selection of technology in wastewater treatment plants (WWTPs) and the search for solutions to integrate these systems in the communities are necessary to promote a sustainable sanitation in the Latin American region. (Objective): This article evaluates the recovery potential of by-products in an anaerobicbased WWTP for the community of Las Juntas de Abangares (10 000 inhabitants). (Methodology): A mathematical model of mass and energy balance in the community was formulated to estimate the nutrient fluxes (N, P, K) and biogas generation in a proposed WWTP for the population, with an anaerobic reactor as treatment technology. The potential of use of nutrients (liquid and solid phase) to substitute chemical fertilizers in the Abangares region was evaluated and different energy uses of biogas were compared. (Results): The results show that all the nutrients can be used in Abangares, as this supply would represent less than 1 % of the total demand of the grassland area available in this area. Additionally, the potential savings derived from the use of nutrients and biogas amounted to US $ 50 and 30 thousand dollars per year, respectively, and the use of biogas to replace firewood or cooking gas would allow a negative carbon WWTP. (Conclusions): The study shows the potential of anaerobic reactors to promote a sustainable sanitation in the region, generating direct benefits and allowing a better integration of the treatment systems in the communities of Costa Rica and other Latin American countries.

Apropiación del concepto de desarrollo sostenible por parte del profesorado de una escuela normal

Resumen (Introducción) El desarrollo sostenible sigue siendo un concepto difícil de articular en la práctica pedagógica del profesorado. (Objetivo) Integrar el concepto de desarrollo sostenible en el currículo de la Escuela Normal Superior Santa Ana por parte del colectivo docente de ciencias naturales y educación ambiental mediante la estrategia espacio-contexto. (Metodología) Se asumió el paradigma critico-reflexivo con enfoque metodológico cualitativo, y la investigación acción como diseño metodológico, donde los productos del trabajo docente fueron insumos para la evaluación de la intervención. Las técnicas de recolección de la información fueron las entrevistas, la revisión documental específicamente del Proyecto Educativo Institucional, el Proyecto Ambiental Escolar y la propuesta curricular del área de ciencias y como instrumento un cuestionario validado por 5 personas expertas. La interpretación y análisis de los datos se realizaron a través de un cuadro de triple entrada a la luz de los referentes y las teorías. (Resultados) Se fortaleció el concepto de desarrollo sostenible en el colectivo docente, posteriormente, se elaboró una propuesta orientada a realizar ajustes al plan del área de ciencias naturales y educación ambiental e incorporar en las mallas curriculares el enfoque Place Base Education, las competencias y los objetivos del desarrollo sostenible. (Conclusiones) La propuesta de intervención logró concienciar al colectivo docente para rediseñar el currículo a fin de articular asertivamente el concepto de desarrollo sostenible.

Abstract (Introduction) Sustainable development is still a difficult concept to articulate in the pedagogical practice of teachers. (Objective) Integrate the concept of sustainable development in the curriculum at the Escuela Normal Superior Santa Ana by the teaching group of natural sciences and environmental education through the space-context strategy. (Methodology) The critical-reflexive paradigm was assumed with a qualitative methodological approach, and action research as a methodological design, where the products of the teaching work were inputs for the evaluation of the intervention. The data collection techniques were the interviews, the documentary review, specifically of the Institutional Educational Project, the School Environmental Project, and the curricular proposal of the science area; and as an instrument, a questionnaire validated by 5 experts. The interpretation and analysis of the data were carried out through a triple entry table in the light of the referents and the theories. (Results) The concept of sustainable development was strengthened in the teaching group, subsequently, a proposal was developed aimed at making adjustments to the plan of the area of natural sciences and environmental education and incorporating into the curricula the Place Base Education approach and the competences and goals of sustainable development. (Conclusions) The intervention proposal managed to raise awareness among the teaching staff of redesigning the curriculum to assertively articulate the concept of sustainable development.

Consideraciones sobre la oferta hídrica de los sistemas acuífero-humedal en la cuenca Magdalena-Cauca, Colombia, a partir de la interpretación de datos de los satélites GRACE

Resumen (Introducción): Gracias a los recientes datos provistos por los satélites GRACE, es posible, de manera preliminar, estimar los cambios en los almacenamientos de agua subterránea (GWS por sus siglas en inglés), y ofrecer, así, una herramienta novedosa y sin precedentes en el estudio de las dinámicas de los sistemas acuífero-humedal. (Objetivo): A raíz de las tendencias observadas en GRACE para la cuenca Magdalena-Cauca en Colombia, este estudio tiene como propósito indagar sobre cambios en la oferta hídrica de los sistemas acuífero-humedal. (Metodología): Para este fin, se realizó un análisis de superposición de mapas, en donde se emplean los datos de GRACE para obtener cifras de recarga y descarga de agua para diferentes áreas de la cuenca y sistemas acuífero-humedal. (Resultados): Considerando las tendencias de GWS, se obtuvieron volúmenes de agua que se tradujeron en cambios en el almacenamiento de los sistemas acuífero-humedal identificados en la cuenca Magdalena-Cauca. Estos valores muestran una recarga neta entre 2002 y 2010 de 284.65 mm lámina de agua para toda el área de la cuenca, pero una pérdida de 490.68 mm entre 2011 y 2017. Se observó, además, una alta correspondencia entre los eventos ENSO y GWS, en especial, los fuertes eventos La Niña 2010-2011 y El Niño 2015-2016 que causaron fuertes estragos en el país, lo cual se evidencia, en mayor medida, en la zona de la Mojana ubicada al norte de la cuenca. (Conclusiones): Si bien estos resultados aún deben ser validados con datos de monitoreo continuo, las cifras que se presentan en este estudio invitan a ejecutar acciones en torno a la formulación de mejores políticas y gestión de los recursos hídricos que propendan por la seguridad hídrica futura.

Abstract (Introduction): Thanks to the recent data provided by the GRACE satellites, it is possible to establish a preliminary estimate of changes in groundwater storage (GWS), thus offering a new and unprecedented tool for studying the dynamics of aquifer-wetland systems. (Objective): As a result of the trends observed in GRACE for the Magdalena-Cauca basin in Colombia, this study investigates the water availability of the aquifer-wetland systems. (Methodology): For this purpose, a map overlay analysis was performed using GRACE data to estimate groundwater recharge and discharge for different basins and aquifer-wetland systems. (Results): Considering the trends in groundwater storage (GWS), we obtained water volumes and translated these into recharge and discharge estimates of the aquifer-wetland systems identified in the Magdalena-Cauca basin. These values show a total recharge between 2002 and 2010 of 284.65 mm, followed by a loss of 490.68 mm between 2011 and 2017. Furthermore, good correspondence was observed between the ENSO and GWS events, especially during the strong 2010-2011 La Niña and 2015-2016 El Niño events, which caused severe impacts in the country and that were particularly evident in the Mojana wetland area located in the north of the basin. (Conclusions): Although these results have yet to be validated with continuous monitoring data, the results presented in this study raise questions on the formulation of better policies and management of water resources that promote future water security.

Generación de residuos sólidos urbanos municipales y su relación con un indicador de ingreso municipal en México (años 2010 y 2015)

Resumen (Introducción): La relación teórica entre crecimiento económico (medido a través de algún indicador de ingreso) y la generación de contaminantes explica que a cierto nivel de crecimiento empieza un decremento de los mismos, proceso conocido como desacoplamiento y que posiblemente indique la presencia de una Curva Ambiental de Kuznets (CAK). (Objetivo): Se estudió un posible desacoplamiento de residuos sólidos urbanos municipales en México en los años 2010 y 2015 para 2 183 municipios. (Metodología): Para ello se empleó como variable independiente el ingreso per cápita anual municipal en dólares expresados como paridades de poder de compra. Además, el modelo se controló a través de densidad poblacional y de escolaridad promedio municipales. (Resultados): Los resultados de modelos estimados por efectos aleatorios, efectos fijos y efectos fijos con errores estándar robustos de clúster evidencian probable desacoplamiento entre ingreso y niveles de residuos sólidos urbanos considerando los 2 183 municipios estudiados. (Conclusiones): Si bien es posible la existencia de una CAK, son necesarias nuevas investigaciones mexicanas y también latinoamericanas que contrasten dicha hipótesis dentro de un horizonte temporal largo a nivel nacional, regional y sectorial; y contemplar también el efecto de otras variables relacionadas con la recolección de residuos sólidos urbanos y de reciclaje.

Abstract (Introduction): The theoretical relationship between economic growth (measured through some income indicator) and the generation of pollutants explains that at a certain level of growth, a decrease in them begins, a process known as decoupling and that possibly indicates the presence of an Environmental Curve of Kuznets (CAK). (Objective): A possible decoupling of municipal solid waste in Mexico was studied for the years 2010 and 2015 in 2 183 municipalities. (Methodology): For this purpose, the independent variable used was the annual municipal income per capita in dollars expressed as purchasing power parities. In addition, the model was controlled by municipal population density and average municipal schooling. (Results): The results of models estimated by random effects, fixed effects, and cluster robust standard errors in fixed effects show the probable existence of decoupling between income and municipal solid waste in the 2 183 municipalities studied. (Conclusions): Although there is a possible CAK, new research is needed to contrast this hypothesis considering a long-time horizon at the national, regional, and sectorial levels in Mexico and Latin America too, as well as considering the effect of variables related to the collection of urban solid waste and recycling.

Impacto de la movilidad urbana en la calidad del aire de la zona metropolitana de San Luis Potosí, México

Resumen (Introducción): La movilidad urbana actual está produciendo una serie de conflictos ambientales advertidos a nivel global; la mayor parte vinculados al uso de transporte motorizado, responsable del consumo energético, la fragmentación y ocupación del territorio por la construcción de vialidades, además de contaminación acústica y atmosférica. La calidad del aire es monitoreada en algunas ciudades del mundo, pero en América Latina, y en particular en México, el número de ciudades atentas a esta afectación ambiental se reduce; mientras que los impactos negativos a la salud humana y a los ecosistemas aumentan. La falta de datos respecto a la calidad del aire se debe a la complejidad de los métodos de monitoreo y a los costos en su aplicación. (Objetivo): En esta publicación se presenta una metodología formulada para cuantificar las emisiones de algunos contaminantes criterio y precursores (CO, NOx, SO2, COV, PM10 y PM2.5) producidos por el parque vehicular que circula en la zona metropolitana de San Luis Potosí, México. (Metodología): A partir del análisis del reparto modal de los viajes cotidianos de la población, del análisis de la actividad vehicular y del cálculo de emisiones utilizando el modelo MOVES. (Conclusiones): Se identifica que la movilidad motorizada contribuye con el 56 % de las emisiones de contaminantes criterio y precursores generados por las fuentes móviles identificadas, por lo que es importante dar seguimiento al análisis de la calidad del aire, hacer un uso racional del automóvil e impulsar políticas de monitoreo, control y minimización de la contaminación atmosférica.

Abstract (Introduction): The current urban mobility is producing a series of environmental conflicts noticed at a global level; most of these are linked to the use of motorized transport, responsible for energy consumption, the fragmentation and occupation of the territory due to the construction of roads, as well as noise and atmospheric pollution. Air quality is monitored in some cities of the world, but in Latin America, particularly in Mexico, the number of cities that attends this environmental affectation are the least amount, while the negative impacts on human health and ecosystems increase. The lack of data regarding air quality is due to the complexity of monitoring methods and the costs of their application. (Objective): This publication presents a methodology formulated to quantify the emissions of some criteria pollutants and precursors (CO, NOx, SO2, VOC, PM10 and PM2.5) produced by the vehicle fleet that circulates in the Metropolitan Area of San Luis Potosí, México. (Methodology): based on the analysis of the modal distribution of the population’s daily trips, the analysis of vehicular activity and the calculation of emissions using the MOVES model. (Conclusions): Identifying that motorized mobility contributes with the 56 % of the total criteria pollutant emissions and precursors generated by the mobile sources identified, so it is important to follow up on the analysis of air quality, make rational use of the car and promote policies for monitoring, control, and reduction of atmospheric pollution.

¿Contribuye la ganadería bovina de Costa Rica al incremento del metano atmosférico y al calentamiento global?

Resumen (Introducción): El metano (CH4), al igual que otros gases que se han ido incrementando en la atmósfera, son responsables del efecto invernadero que deriva en el calentamiento global y el cambio climático. Una fuente de este gas es la ganadería bovina, sin embargo, el metano tiene una vida media relativamente corta en la atmósfera. (Objetivo): En consecuencia, si el metano dura pocos años en la atmósfera ¿cuál es la contribución al incremento atmosférico de este gas que hace el hato bovino nacional? Para responder esta pregunta se realizó el presente trabajo. (Metodología): Primeramente, se describe la tendencia histórica de la emisión de metano entérico del hato bovino nacional, y posteriormente, se muestra el cambio neto de este gas en la atmósfera, producto de la actividad bovina en Costa Rica. Basado en estadísticas nacionales de población bovina se estimó para el hato nacional y según sistema de producción, la emisión de metano entérico utilizando la metodología del Grupo Intergubernamental de Expertos en Cambio Climático. Considerando la vida media del metano en la atmósfera se realizaron cálculos para estimar el cambio en el metano atmosférico que proviene del hato bovino costarricense. (Resultados): Los resultados muestran que la población bovina nacional alcanzó su máximo a finales de la década de 1980; el comportamiento de la emisión de metano muestra la misma tendencia, variando según sistema de producción. El cambio del metano atmosférico como resultado del aporte del hato bovino nacional mostró ser incremental desde 1940 y hasta 1990, disminuyendo posteriormente, para mantenerse estable a partir del 2000. (Conclusiones): Se concluye que en los últimos 30 años la ganadería bovina costarricense no ha contribuido al incremento atmosférico de este gas.

Abstract (Introduction): Methane (CH4), like other gases that have been increasing in the atmosphere, are responsible for the greenhouse effect that leads to global warming and climate change. One source of this gas is cattle farming; however, methane has a relatively short half-life in the atmosphere. (Objective): Consequently, if methane lasts only few years in the atmosphere, what is the contribution to the atmospheric increase of this gas made by the national cattle herd? To answer this question, the present work was carried out. (Methodology): Firstly, the historical trend of enteric methane emission from the national cattle herd is described, and subsequently the net change of this gas in the atmosphere, product of bovine activity in Costa Rica, is shown. Based on national bovine population statistics, the emission of enteric methane was estimated for the national herd and according to bovine production system, using the methodology of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Considering the half-life of methane in the atmosphere, calculations were made to estimate the change in atmospheric methane coming from the Costa Rican cattle herd. (Results): The results show that the national bovine population reached its maximum at the end of the 1980s; the behavior of enteric methane emission showed the same trend, varying according to the production system. The change in atmospheric methane because of the contribution from the national cattle herd showed to be incremental from 1940 to 1990, subsequently decreasing to remain stable from 2000. (Conclusions): It is concluded that in the last 30 years the Costa Rican cattle ranch has not contributed to the atmospheric increase of this gas.

Costo de oportunidad del manejo forestal en bosque natural del Área de Conservación Arenal Huetar Norte, Costa Rica

Resumen (Introducción): Parte del éxito de los programas de conservación se centra en la sostenibilidad económica que estos brindan a las personas propietarias de los bosques, dentro de una matriz de paisaje productivo cada vez más agresiva. Sin embargo, en la actualidad, la relación monetaria entre los usos del suelo y sus respectivas actividades productivas carece de datos empíricos que la expliquen. (Objetivo): Este estudio diseñó un modelo para evaluar el costo de oportunidad del manejo forestal en bosque natural, tomando como referencia las actividades productivas primarias que se desarrollan en sus colindancias. (Metodología): Se utilizó un set de datos de 24 sitios con plan de manejo forestal en bosque natural, aprobado por las autoridades forestales del Área de Conservación Arenal Huetar Norte, Costa Rica. Así mismo, se empleó información geográfica y productiva de los usos del suelo alternativos. (Resultados): Con dichos datos se generó un mapa de costo de oportunidad, que muestra una segregación marcada de los bosques en 2 zonas principales: a) zona de alto costo de oportunidad, ubicada al sur del área de estudio, con un rango de $1 000 a ≥ $4 000 ha-1 año-1 y b) zona de medio y zona de bajo costo de oportunidad, al centro-norte del sitio de interés, con un rango de ≤ $0 a $1 000 ha-1 año-1. (Conclusiones): Se concluye que, en la actualidad, las áreas idóneas para aprovechamiento maderable están restringidas a lugares alejados del mercado y caracterizadas por su bajo costo de oportunidad.

Abstract (Introduction): Part of the success of conservation programs is focused on the economic sustainability that they provide to the people who own the forests, within an increasingly aggressive productive landscape matrix. However, currently the economic relationship between land uses and their respective productive activities lacks empirical data to explain it. (Objective): This study designed a model to evaluate the opportunity cost of forest management in natural forests, taking as a reference the primary productive activities that take place in its surroundings. (Methodology): A data set of 24 sites with a forest management plan in natural forest, approved by the forest authorities of the Arenal Huetar Norte Conservation Area, Costa Rica, was used. Likewise, geographic and productive information on alternative land uses was applied. (Results): With these data, an opportunity cost map was generated, which shows a marked segregation of the forests into 2 main zones: a) high opportunity cost zone, located to the south of the study area, with a range of $1 000 to ≥ $4 000 ha-1 yr-1; and b) medium zone and zone of low cost of opportunity, to the center-north of the site of interest, with a range of ≤ $0 to $1 000 ha-1 year-1. (Conclusions): It is concluded that, at present, the ideal areas for timber harvesting are restricted to places far from the market and characterized by their low opportunity cost.

Validación del compost producido a partir de especies invasoras como sustrato de propagación en el proceso de restauración ecológica

Resumen (Introducción): En el control y manejo de especies invasoras se producen altos volúmenes de material de desecho cuyo manejo y eliminación se convierte en un problema. El aprovechamiento de este material por medio de su compostaje como sustrato de germinación y propagación de especies nativas aportaría un uso a la cantidad de masa generada. (Objetivo): Validar el compost producido a partir de especies invasoras como sustrato para la propagación y crecimiento de especies nativas dentro del proceso de restauración ecológica en Bogotá Colombia. (Metodología): El compost utilizado se hizo a partir de cinco especies invasoras, principalmente de Ulex europaeus L. y Genista monspessulana (L.) L.A.S. Johnson con una maduración de 100 días. Se sembraron 50 semillas, de tres especies nativas en cinco tratamientos con diferentes proporciones de tierra negra y compost. Se evaluó la germinación, mortalidad, crecimiento epigeo e hipogeo y peso fresco y húmedo (Resultados): Verbesina crassiramea SF Blake presentó mayor germinación en el tratamiento con sustrato 100 % compost, seguido de 0 % compost, 75 %, 50 % y 25 % respectivamente. Dodonaea viscosa (L.) Jacq., presenta un gradiente de germinación de 75 %, seguido de 50 %, 100 %, 0 % y 25 %. Duranta mutisii L.f. tiene un gradiente de germinación inverso. El sustrato con 25 % de compost mostró baja germinación y mayor mortalidad de Dodonaea viscosa y Verbesina crassiramea. Dodonaea viscosa se desarrolló mejor en el sustrato con 75 % de compost, con mayor germinación, crecimiento de raíces, desarrollo aéreo y biomasa generada. (Conclusiones): El compost, a partir de especies invasoras puede ser usado como sustrato para la propagación de especies nativas en etapas tempranas. No se evidenció la expresión de las especies invasoras, siendo una alternativa para disminuir la demanda de tierra negra.

Abstract (Introduction): The control and management of invasive species generates high volumes of waste material whose management and disposal becomes a problem. The use of this waste material through the composting process could lead to a substrate with potential use as germination and propagation substrate of native species, therefore giving possible solutions to the quantity of mass generated in the control. (Objective): Validate the compost produced from invasive species as a potential substrate for propagation and growth of native species within the process of ecological restoration in Bogotá Colombia. (Methodology): Fifty seeds of three native species were sown in five treatments with different proportions of black soil and compost. The compost raw materials were Ulex europaeus L and Genista monspessulana (L.) L.A.S. Johnson. To evaluate its use germination, mortality, epigeal and hypogeal growth were measured. (Results): Verbesina crassiramea S. F. Blake showed the highest germination in the substrate with 100 % compost followed by 0 % compost, 75, 50 and 25 % respectively. Dodonaea viscosa (L.) Jacq., showed a germination gradient of 75 compost, followed by 50, 100, 0 and 25 %. Duranta mutisii L.f. had an inverse germination gradient. The substrate with 25 % compost caused the lowest germination and highest mortality of Dodonaea viscosa and Verbesina crassiramea. Dodonaea viscosa grew best in substrates with 75 % compost, with the highest germination value, root growth, aerial development and biomass generated. (Conclusions): Compost from invasive species, can be used as a substrate for the propagation of native species in early stages, the expression of invasive species was not evidenced, being an alternative to reduce the demand of soil.

Obtención y caracterización de biocarbón a partir de Eichhornia crassipes usando un prototipo de reactor de pirólisis solar

Resumen (Introducción): Latinoamérica dispone de humedales que preservan la vida silvestre, actuán como fuente purificadora del agua y previenen inundaciones, sequías y otros desastres ambientales. Actualmene, estos humedales están siendo amenazados por la eutrofización y por las malezas acuáticas, como es el caso del lirio acuático en la Presa, La Vega, Jalisco, México. (Objetivo): La presente investigación proporciona una alternativa para el manejo sustentable del lirio acuático (Eichhornia crassipes) por medio de la obtención de biocarbón y su evaluación. (Metodología): Se desarrolló un prototipo funcional de reactor de pirólisis solar. Para ello se ejecutaron 36 pruebas con el fin de pirolizar muestras de lirio acuático con 17-23 % de humedad, aplicando vacío de 5 in Hg en diferentes temperaturas (170, 200 y 230 ºC) y tiempos de residencia (120, 150, 180 y 210 min). De este modo se encontró el mejor rendimiento de biocarbón por el método de superficie de respuesta. (Resultados): La optimización del rendimiento se encontró a 170 ºC con un tiempo de residencia de 171.8 min. El biocarbón presentó un poder calorífico de 17.56 MJ/kg, 20.11 % en peso de carbón fijo y 6.89 de relación C/H (carbono-hidrógeno). (Conclusiones): Esta propuesta aporta evidencia sobre un nuevo reactor pirolítico solar que procesa el lirio acuático para la producción de biocarbón con alto poder calorífico o como un medio para fijar el carbono. Esta que podría ser una solución a uno de los efectos de la eutrofización.

Abstract (Introduction): Latin America has extensive wetland areas of international importance, since these wetlands preserve wildlife, acting as a source and purifier of water; protecting us from floods, droughts, and other environmental disasters. However, these wetlands are threatened by eutrophication and aquatic weeds, such as the water lily in La Presa, La Vega, Jalisco, Mexico. (Objective): The present investigation provides an alternative for the sustainable management of the water lily (Eichhornia crassipes) by obtaining biochar and its evaluation. (Methodology): A functional prototype of a solar pyrolysis reactor was developed, running 36 tests to pyrolyze water lily samples with 17-23% humidity, applying a 5 in Hg vacuum at different temperatures (170, 200 and 230 ºC) and residence times (120, 150, 180 and 210 min); finding the best yield of biochar by the response surface method. (Results): The optimal conditions in the reactor were found at 170 ºC, with a residence time of 171.8 min. The biochar presented a calorific value of 17.56 MJ/kg, 20.11 % by weight of fixed carbon and 6.89 C/H (carbonhydrogen) ratio. (Conclusions): This proposal provides evidence for a new solar pyrolytic reactor that processes water lily to produce high calorific biochar or to fix carbon, which could be a solution to one of the effects of eutrophication.

Estudio del contenido materia orgánica por dos métodos analíticos en suelos de Honduras

Resumen (Introducción): el método más común para determinar el contenido de materia orgánica del suelo es el WalkleyBlack, pero este presenta desventajas medioambientales por el uso del tóxico dicromato de potasio; como alternativa, surge el método de pérdidas por ignición. Ambos métodos presentan resultados significativamente diferentes debido a que el método de ignición puede reportar datos mayores por la presencia de arcillas y por considerar todo el contenido orgánico de la muestra, a diferencia de Walkley-Black, que considera únicamente, los compuestos de cadenas más largas. (Objetivo): Se determinó la relación que existe entre el contenido de materia orgánica por Walkley-Black y perdidas por ignición considerando el contenido de arcilla. (Metodología): Se estudiaron 60 muestras de suelo del nororiente y centro de Honduras. El contenido de arcilla fue determinado a través del método de Bouyoucos. La materia orgánica se determinó por el método de Walkley-Black y por el método de ignición siguiendo lo establecido por los estándares internacionales de AASHTO T 194-97 (2018) y AASHTO T 267-86 (2013), respectivamente. (Resultados): Se encontró una relación lineal válida entre el contenido de materia orgánica determinado por Walkley-Black y por perdidas por ignición independiente del contenido de arcilla. Fue posible establecer un rango de interpretación del contenido de materia orgánica para el método de pérdidas por ignición a partir de los rangos de interpretación típicos reportados para el contenido de materia orgánica de WalkleyBlack. (Conclusiones): Los resultados de este estudio demostraron que es posible usar el método por ignición como alternativa al método Walkley-Black.

Abstract (Introduction): The most common method to determine the organic matter content of soil is the “Walkley-Black” method, but this method has environmental disadvantages due to the use of the toxic potassium dichromate. As an alternative, the loss on ignition method arises. Both present significantly different results because the ignition method can report higher data due to the presence of clays and because it considers all the organic content of the sample, unlike Walkley-Black method, which considers only the compounds with longer chains. (Objective): The relationship between the organic matter content determined by Walkley-Black and loss on ignition was determined considering the clay content. (Methodology): 60 soil samples from northeastern and central Honduras were studied. The clay content was determined through the Bouyoucos method. The organic matter content was determined by the Walkley-Black method and by the ignition method following the guidelines by the international standards AASHTO T 194-97 (2018) and AASHTO T 267-86 (2013), respectively. (Results): A valid linear relationship was found between the organic matter content determined by Walkley-Black and the loss on ignition regardless of the clay content. It was possible to establish an interpretation range for organic matter content for the loss on ignition method from the typical interpretation ranges reported for Walkley-Black organic matter content. (Conclusions): The results of this study showed that it is possible to use the ignition method as an alternative to Walkley-Black.

Rafael Lucas Rodríguez Caballero: humanista, botánico y conservacionista

Un proyecto comprensivo para la investigación y conservación de perezosos en cacaotales de Costa Rica

Resumen: El perezoso de dos dedos (Choloepus hoffmanni) y el de tres dedos (Bradypus variegatus), hoy considerados símbolos nacionales de Costa Rica, fueron estudiados durante 13 años (2004-2016) en una finca de cacao y sus alrededores dentro del proyecto “Theobroma cacao: Biodiversidad en doseles forestales totales y parciales”. Las investigaciones interinstitucionales e interdisciplinarias fueron realizadas por seis departamentos en cinco instituciones, y abarcaron los siguientes temas: a) ecología espacial, b) comportamiento, c) salud de vida silvestre, d) demografía, e) genética, y f) conservación. De ello resultaron 26 publicaciones científicas, la mayoría con información novedosa; algunas aparecen resumidas en este artículo. Conservación de perezosos dependerá de una variedad de componentes, entre ellos: i) protección y regeneración de hábitat donde viven y transitan, sobre todo cacaotales, bosques ribereños, cercas vivas y árboles en potreros, ii) programas de educación ambiental, iii) evitar extraer y vender perezosos a centros de rescate y zoológicos privados, y iv) continuar programas de investigación y monitoreo.

Abstract: The two-toed sloth (Choloepus hoffmanni) and the three-toed sloth (Bradypus variegatus), today considered Costa Rican national symbols, were studied for 13 years (2004-2016) in and around a cacao farm in the project “Theobroma cacao: Biodiversity in Total and Partial Forest Canopies”. This interinstitutional and interdisciplinary sloth research carried out by six departments in five institutions covered the following areas: a) spatial ecology, b) behavior, c) wildlife health, d) demography, e) genetics, and f) conservation. Twenty-six (26) scientific publications resulted, most with new information about sloths; some are summarized in this article. Sloth conservation depends on a variety of components, including: i) protection and regeneration of habitat where they live and transit, especially cacao plantations, riparian forests, live fences, and trees in pastures, ii) environmental education programs, iii) avoid extracting and selling sloths to rescue centers and private zoos, and iv) continue research and monitoring programs.

La Carta Laudato si’ del Papa Francisco: de objeto de ataque a documento ignorado

Resumen: Varios puntos de la Carta Laudato si’ chocan de frente con la doctrina económica hegemónica y con políticos alineados que la defienden. Es el documento pontificio más notable que trata, de manera sistemática, los temas ecológicos presentados con un análisis articulador de las principales dimensiones de los problemas que aquejan “a nuestra casa común”. Una de sus características más destacadas es la superación de aproximaciones reduccionistas y unidisciplinarias excluyentes, con la propuesta de construir un enfoque integrador. Desde este ve todos los problemas diagnosticados, que afectan la vida del planeta Tierra, como consecuencias del paradigma tecnocrático dominante ‒dominante al punto de que se constituye en un paradigma de comprensión que condiciona la vida de las personas y el funcionamiento de la sociedad donde las finanzas continúan ahogando a la economía real‒. Para Francisco, es una concepción mágica del mercado, porque tiende a pensar que los problemas se resuelven solo con el crecimiento de los beneficios de empresas y de individuos. Tremendamente riesgoso que el poder tecnocientífico de este paradigma resida en una pequeña parte de la humanidad. Un paradigma alternativo implicaría, entre otras cosas, redefinir concepto y práctica de progreso; proponer soluciones desde la perspectiva de todos los afectados, establecer límites infranqueables a la protección de los ecosistemas, crear empleo promoviendo una economía que favorezca la diversidad productiva y la creatividad empresarial. Requiere cambiar la mentalidad, el modelo de desarrollo global y cuestionar la lógica subyacente en la cultura actual, de manera que se avance hacia una valiente revolución cultural.

Abstract: Several points of the Laudato si’ Letter clash head-on with the hegemonic economic doctrine and with aligned politicians who defend it. It is the most notable pontifical document that deals systematically with ecological issues, presenting an articulating analysis of the main dimensions of the problems that afflict “our common home”. One of its most outstanding characteristics is the overcoming of reductionist and unidisciplinary excluding approaches, with the proposal to build an integrative approach. From this perspective, it sees all the problems diagnosed, which affect life on planet Earth, as consequences of the dominant technocratic paradigm ‒dominant to the point that it constitutes a paradigm of understanding that conditions people’s lives and the functioning of society, where finance continues to drown the real economy. For Francisco, it is a fabricated conception of the market, because it tends to think that problems are solved only with the growth of the profits of companies and individuals. It is tremendously risky that the techno-scientific power of this paradigm resides in a small part of humanity. An alternative paradigm would imply, among other things: redefining the concept and practice of progress, proposing solutions from the perspective of all those affected, establishing insurmountable limits to the protection of ecosystems, creating jobs by promoting an economy that favors productive diversity and entrepreneurial creativity. It requires changing the mentality, the global development model and questioning the logic underlying the current culture, moving towards a courageous cultural revolution.