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Restringido Cuantificación del estrés de la vegetación a partir del comportamiento espectral R-NIR-SWIR-TIR(2022) Beninato SabrinaLa agricultura es uno de los principales ingresos económicos para la región pampeana y el país. A lo largo de los años, los cultivos se ven afectados en su rendimiento debido a varias causas, siendo la más general el déficit de agua en suelo, produciendo ciertos niveles de estrés hídrico a éstos. La detección del contenido de agua en suelo, y la manera en que el comportamiento de éste afecta al desarrollo del cultivo, son de suma importancia para la mejora en los usos de recursos que se requieren para llevar a cabo la actividad. El desarrollo de métodos para generar alertas de comportamientos previos al estrés de la vegetación, por medio de la teledetección, está en un constante y continuo avance, debido a la accesibilidad, tanto económica como regional, que presenta la toma de datos de manera remota. El objetivo general del trabajo fue poder definir las condiciones biofísicas y estructurales de un cultivo de cebada, durante el segundo semestre del año 2020, ubicado en la región pampeana. La información utilizada para los 140 días del ciclo del cultivo fueron puntuales (estación de balance de energía con registro continuo y datos puntuales con espectroradiómetro de mano) y espaciales (con datos captados por la misión europea SENTINEL-2). A partir de los datos tomados por la estación de medición, instalada sobre la parcela sembrada de cebada, se pudo hallar la relación existente entre la temperatura radiativa de superficie y el contenido volumétrico de agua en suelo a los 0.4 m con un coeficiente de determinación de 0.66. Además, se observó que las condiciones meteorológicas fueron adecuadas para el desarrollo del cultivo. Las reflectancias obtenidas a partir de las imágenes satelitales se utilizaron para el cálculo de índices de vegetación durante los meses entre la siembra y la cosecha del cultivo. Los índices NDVI, MSI y NDWI evidenciaron una alta consistencia entre sí y permitieron detectar las variaciones de las condiciones de la cebada para cada una de sus etapas de desarrollo. Además, se pudieron determinar las diferentes condiciones hídricas en el sistema suelo-planta debido a la presencia de una leve pendiente topográfica en la parcela de estudio. El estudio del índice de vegetación MSI (a escala puntual y espacial con datos SENTINEL-2) indicó que el cultivo no pasó por niveles de estrés hídrico, lo cual es concordante con las condiciones meteorológicas de la zona, en donde las precipitaciones fueron óptimas para todo el segundo semestre del año 2020. A lo largo de este análisis, se relacionaron las humedades de suelo con combinaciones de respuestas espectrales de las regiones R (620-750 nm), NIR (750-1400 nm) y SWIR (1400-2500 nm) del espectro electromagnético, a través de diferentes modelos lineales generalizados, con el fin de poder cuantificar niveles de estrés hídrico. Sin embargo, dadas las condiciones óptimas en la que se desarrolló el cultivo, éste contó con una disponibilidad de agua adecuada, por lo que evaluar precisiones de los niveles de estrés no fue posible. Sin embargo, la sensibilidad de los sectores espectrales analizados muestra aptitud para ser usados como indicadores de estrés. - Tesis de maestría
Acceso Abierto Riesgo ambiental para el ganado vacuno por el consumo de agua superficial y subterránea contaminada en la cuenca del arroyo del Azul(2017) Dubny, Sabrina AyelénLa provincia de Buenos Aires, pertenece a la región pampeana argentina, y por sus características climáticas y de suelos, la transforman en una zona agrícola y ganadera por excelencia. Esta región produce las principales cosechas de grano (soja, trigo, maíz y girasol, también sorgo, cebada, y lino (FAO, 2004). También se desarrollan en la región la actividad ganadera (bovino y ovino). La provincia cuenta con el 34 % de las cabezas de ganado vacuno. Debido a ello, se utilizan ampliamente productos fitosanitarios para combatir plagas que afectan a los cultivos y al ganado pudiendo los mismos afectar la salud humana y animal por exposición directa o indirecta (Penedo, 2008). Inmersa en esta gran superficie se encuentra la cuenca del arroyo del Azul, ubicada en la zona central de la provincia de Buenos Aires. Abarca una superficie de 6.237 km2, cubriendo la casi totalidad del partido de Azul. La zona Norte (N) del partido de Azul forma parte del sector más llano de la cuenca del arroyo del Azul, en los cuales se desarrolla principalmente la cría ganadera extensiva (de Dominicis, 2010). Muestreos de calidad del agua en la cuenca del Azul han permitido detectar la presencia de pesticidas en aguas superficiales y distintos tipos de sustancias químicas en las aguas subterráneas (Proyecto ANPCyT PID 452, 2005; CIC resolución 1396/2013; IHLLA código 03/I036 y 03/I028). Se encontraron pesticidas organoclorados y piretroides, y sustancias inorgánicas, entre ellas, arsénico y flúor. Las fuentes de agua para el ganado son los arroyos, lagos, ríos, charcos, lagunas, manantiales, pozos, siendo la de mayor importancia el agua subterránea (Pérez Carrera et al., 2005). La calidad del agua es fundamental para todas las producciones animales, ya que la misma garantiza el cumplimiento de los requerimientos nutricionales de las especies y su adecuada calidad para el consumo humano. La contaminación del agua tiene incidencia en la eficiencia de los sistemas de producción y en la salud de la población residente (Herrero y Maldonado May, 2000). Los criterios que habitualmente se tienen en cuenta para la determinación de la calidad del agua de bebida para el ganado vacuno son sus características fisicoquímicas y organolépticas, la presencia de compuestos tóxicos, el exceso de minerales y la presencia de bacterias patógenas (NRC, 2001). Si bien es común la realización de estudios para determinar la calidad del agua que será destinada al ganado con el fin de decidir su uso, los mismos se basan en la comparación de las concentraciones de las sustancias peligrosas del agua con valores límite establecidos en normativas (niveles máximos permitidos y/o niveles guía). En Argentina los niveles máximos para calificar la calidad del agua para uso animal respecto a la presencia de pesticidas o inorgánicos no están establecidos a nivel nacional. Hasta el momento no tiene una normativa específica. Existen, sin embargo, niveles guía sobre calidad de agua de bebida para el ganado en el Decreto 831/93 Reglamentación de la Ley Nacional Nº 24.051. Estos listados de valores límite no son exhaustivos, por lo que ciertas sustancias tóxicas que pueden encontrarse en los cursos de agua no cuentan con valores desprotegiendo a los animales de su consumo. Muchos pesticidas y algunos inorgánicos están dentro de estos grupos de sustancias. Además, no consideran la duración y magnitud de la exposición, ni la tasa de ingesta, ni la edad de los organismos expuestos, entre otros parámetros. Dada la carencia de herramientas eficientes para caracterizar el agua con fines de consumo animal con presencia de sustancias tóxicas, se propone desarrollar una metodología para evaluar el riesgo para el ganado como mecanismo alternativo de evaluación. En base a la peligrosidad de los pesticidas presentes en las aguas superficiales y otras sustancias inorgánicas en las aguas subterráneas y la definición de los escenarios de exposición por el consumo de agua del animal, el análisis se aplicará en la cuenca del arroyo del Azul. Este tipo de metodología, que se basa en los análisis de riesgo de USEPA probabilísticos, se ha empleado para el riesgo a la salud humana, tanto en el partido de Azul (Peluso et al., 2008; 2010; 2012b) como en el partido de Tres Arroyos (Peluso et al., 2011; Othax et al., 2013; 2014), por contacto directo e ingesta accidental de agua en un baño recreativo, y por consumo de agua de bebida. Sin embargo, no se ha avanzado en su adecuación para hacerla útil con relación a la producción animal. El desarrollo de una herramienta de evaluación de la calidad del agua con fines productivos en base a análisis de riesgo es novedosa y útil ya que no solo permitiría caracterizar el agua con fines productivos sino que también podría ser utilizada para estimar los valores límite faltantes en las normativas provinciales y nacionales. - Tesis de grado
Restringido Análisis de la variabilidad espacio-temporal del valor forrajero del pastizal natural en la cuenca baja del arroyo del Azul(2018) Carretero, NicolásLos pastizales naturales son la principal fuente de nutrientes en los rodeos de la cuenca del Salado, aunque se encuentran con diferentes niveles de degradación a causa, principalmente, del manejo incorrecto de los recursos. El objetivo fue analizar la variabilidad espacio temporal del valor forrajero de un pastizal natural en el sector llano de la cuenca del arroyo del Azul, a partir del desarrollo de un índice que considera la abundancia-cobertura, la digestibilidad, el estado fenológico y la accesibilidad de las especies para el ganado. Se infiere que la presencia de una gran biodiversidad vegetal de alta calidad forrajera y sumado a la heterogeneidad espacial en que se dispone la misma, el análisis por stand permitirá hacer más eficiente el uso de los recursos a partir del ajuste de la carga animal teniendo en cuenta las diferentes comunidades vegetales. Se identificó un total de 159 especies, de las cuales 78 de ellas resultaron de valor forrajero. Los índices por stand variaron ampliamente según el momento de muestreo y las condiciones del ambiente. Los anegamientos prolongados sufridos por el pastizal durante el invierno del año 2012 afectaron fuertemente a todos los stands, ya que si se considera la totalidad de los muestreos realizados, el de agosto fue el que arrojó los valores más bajos de Índice Primario Total, exceptuando al flechillar de <em>Amelichloa caudata</em> ubicado en las lomas. <em>Lolium mutiflorum</em> y <em>Lotus tenuis</em> fueron las especies forrajeras que aparecieron con mayor frecuencia en los muestreos (50 % y 40 %, respectivamente), aportando en gran medida al cálculo del InPTst. El ejercicio del cálculo de este índice permite valorar en su justa medida la importancia de los pastizales naturales como ambientes proveedores de variabilidad genética y de alimento al ganado en el área de estudio, muchas veces subestimada en lo que respecta a su productividad. - Trabajo de especializacion
Acceso Abierto Diseño, construcción y operación de un lisimetro de bajo costo(2015) Silicani, Matías RicardoEl objetivo del presente trabajo es: Diseñar, construir y operar un lisímetro de pesada de bajo costo dentro de la parcela del Instituto de Hidrología de Llanuras “Dr. Eduardo Usunoff”, ubicada en el Campus Tandil (37º 17´ de latitud Sur y a los 59º 07´ de longitud Oeste, 214 msnm), perteneciente a la Universidad Nacional del Centro de la provincia de Buenos Aires. A partir de esto, se pretende estimar la evapotranspiración real (ETr) del sistema suelo-agua-planta para una mezcla de gramíneas y estudiar la evolución diaria de la humedad de suelo en todo el perfil del lisímetro a través de sensores de humedad de suelo. El montaje se realizó de acuerdo a Aboukhaled y Smith (1982), la superficie del lisímetro es de 0,27 m2 y tiene una profundidad de 0,88 m (con una profundidad útil de suelo de 0,60 m) y un diámetro de 0,59 m. La profundidad seleccionada es debido a que la exploración de raíces no supera los 0,50 m. Además se conectaron sensores Decagon modelo EC-10 y sensores Cavadevices modelo SCH-20, para el monitoreo de humedad en todo el perfil, conectados a un logger con una resolución temporal horaria. Las características técnicas y detalles de construcción considerados garantizan medidas de pérdida de agua de calidad con una resolución temporal de tres días y un error de estimación del orden de 0,5 mm día-1 . Es fácil de reproducir en otros sitios y el costo no es elevado. Es importante indicar que el lisímetro facilitó el seguimiento de la disponibilidad de agua en el perfil y que las comparaciones realizadas con medidas indirectas son consistentes. En la actualidad se encuentra con vegetación y en condiciones operativas que son representativas de la superficie de referencia considerada en la definición de Penman Monteith. - Tesis de grado
Acceso Abierto Estudio de la pérdida de agua en el suelo por medio del balance de energía y un lisímetro de pesada(2018) Faramiñán, AdánEl seguimiento de la disponibilidad de agua en los primeros decímetros del suelo es fundamental para diversos estudios (hidrológicos, agronómicos, de cambio global, entre otros) y requiere de medidas de terreno con una adecuada precisión. En el mundo, es reducida la cantidad de puntos geográficos en los que se registra de manera continua el agua disponible en la zona no saturada. Lo mismo ocurre en Argentina, y es necesario que se comiencen a instrumentar las diferentes cuencas hidrológicas del país con aparatos y sensores que permitan un adecuado registro del almacenamiento de agua en el suelo. Como bien se conoce, una de las variables más importantes a monitorear es la evapotranspiración (ET), la cual puede obtenerse de forma indirecta a escala local (estaciones agrometeorológicas y de balance de energía) o regional (a partir de datos de satélite y como término residual de la ecuación de balance hidrológico). Sin embargo, resulta importante validar los modelos que se aplican, siendo fundamental contar con medidas directas que nos brinden información de la ET real. En este sentido, este trabajo se centró en el estudio del comportamiento del agua en suelos de secano y arcillosos con una superficie cubierta por gramíneas de la ciudad de Tandil. Como objetivo principal se planteó analizar datos horarios del balance de energía y el balance de masa para estimar la pérdida real de agua. Para ello se contó con una Estación de Balance de Energía (EBE) y una Estación de Lisímetro de pesada con registro Continuo (ELC) las cuales registraron datos en los meses de febrero, marzo y septiembre de 2017. Con la EBE se estudió el Balance de Energía (BE) como método indirecto, midiendo los tres parámetros que lo definen: la radiación neta (Rn), el flujo de calor del suelo (G) y el flujo de calor sensible (H). A partir de los tres parámetros se obtiene el flujo de calor latente (LE) como término residual, el cual es equivalente a la ET de la cobertura monitoreada. La estación cuenta con los sensores adecuados para medir Rn y G. Sin embargo, para conseguir H se empleó un modelo empírico definido por distintas variables climáticas. El balance de agua, método directo, se analizó por medio de un lisímetro de pesada. Se realizó un seguimiento del registro horario de las pesadas para diferenciar la perdida de agua por ET, drenaje profundo (D) o precipitaciones (P). A partir de cuatro casos de estudio, se analizó: un evento de drenaje profundo luego de un evento de lluvia extremo; efectos de borde o calentamiento dentro del lisímetro; cómo afecta la humedad del suelo (Hs) y la nubosidad en las medidas de ET. Para ello se utilizaron medidas complementarias de Hs y G registradas por sensores dentro y fuera del lisímetro. Los resultados indicaron diferencias entre los métodos para días donde el perfil posee baja Hs. Para ello se definió la Fracción Evaporativa como un indicador de agua disponible y se encontró que la diferencia entre los modelos ocurre para valores menores a 0,3. Además, la comparación de G dentro y fuera de la ELC demostró la efectividad de la técnica de montaje del lisímetro. En el análisis de cómo afecta la nubosidad se demostró que no hay diferencias entre el método directo y el indirecto. En trabajos futuros se propone trabajar con el método de BE, principalmente en el ajuste del modelo empírico de H. - Tesis de grado
Acceso Abierto Cálculo de Agua Verde y Gris en cultivo de soja de secano en el partido de Tandil, durante la campaña 2014/2015(2018) Olivera Rodríguez, PaulaEn el presente trabajo se calculó el Agua Verde (HHv) y el Agua Gris (HHg) asociada al cultivo de soja en condiciones de secano en el partido de Tandil, durante la campaña 2014/15. Ambas, son parte componente de la Huella Hídrica (HH), la cual se define como el volumen total de agua dulce usada para producir los bienes y servicios consumidos por una persona, empresa o país. La HH está conformada por tres tipos de agua: el Agua Azul (HHa) proveniente de fuentes de agua superficiales y subterráneas, el HHg que corresponde al agua contaminada luego de cualquier proceso productivo, y el HHv proveniente de la lluvia que es evapotranspirada por el cultivo (ETr). Por lo tanto, la HH es un indicador directo e indirecto de la apropiación del agua, que incluye tanto el uso consuntivo (verde y azul) como el agua requerida para asimilar la contaminación (gris). Se realizaron estimaciones a nivel de parcela siguiendo la guía metodológica propuestas por Mekonnen y Hoekstra (2011), junto con ecuaciones específicas para el cálculo de evapotranspiración y encuestas para relevamiento de datos del cultivo. La extensión de los cálculos a escala de partido se llevó a cabo utilizando imágenes de satélite (misión Landsat DCM) en las que se clasificaron las parcelas con cultivo de soja. Se estimó entonces la ETr a nivel de partido considerando la disponibilidad de agua en el perfil por medio de la fracción evaporativa (FE) como variable determinante de la espacialidad, obtenida partir del dato de la relación vegetación – temperatura de superficie estimada desde satélite (índice TDVI). Posteriormente se calculó el rendimiento (Y) para cada una de las parcelas de soja de la región de interés. Este dato junto con la ETr obtenida, permitió la estimación de HHv a escala de partido, información que fue validada con los datos obtenidos a nivel de parcela. Finalmente se obtuvo un mapa de HHv, con los diferentes valores de HHv consumida por parcela durante la campaña analizada, indicando que para producir 5 1kg de soja se consumió entre 650 l y 1800 l. Por otra parte, HHg no fue considerada dado que no se aplican fertilizantes nitrogenados en este cultivo. Los resultados logrados en este trabajo aportan a la simplificación del cálculo de HH, esperando contribuir de esta manera a futuros trabajos sobre la temática hidrológica, favoreciendo el aprovechamiento responsable y la gestión sustentable del recurso. - Tesis de maestría
Acceso Abierto Evaluación del producto de evapotranspiración global MOD16 con medidas in situ en la región de la Pampa Húmeda, Argentina(2017) Degano, María FlorenciaEn Argentina, la evapotranspiración (ET) es la variable hidrológica de mayor relevancia en la Pampa Subhúmeda-Húmeda donde cerca del 85% del agua que precipita se pierde a través de dicho proceso, y en un sentido más amplio, este término hidrológico cobra mayor relevancia si se tiene en cuenta que la productividad primaria de la región es función del agua disponible para evaporar, por lo que se torna totalmente necesario determinar la ET en esta zona. Con el propósito de evaluar el producto MOD16_A2 de ET logrado a partir de datos captados por el sensor MODIS Terra, se lo compara con datos de ET medidos in situ, tanto la evapotranspiración real (ETr), con un lisímetro de pesada ubicado en la ciudad de Tandil (provincia de Buenos Aries), como la evapotranspiración potencial (ETp), con datos obtenidos por la Oficina de Riesgo Agropecuario, en estaciones ubicadas en Azul, Pigüé, Bolívar, Junín (provincia de Buenos Aires) y General Pico (provincia de La Pampa). La importancia de evaluar este producto en la zona de la Pampa Húmeda (Argentina) radica en que mediante el proceso de ET se pierde la mayor parte del agua que precipita. En un primer paso se determinó la representatividad de la escala de las imágenes del producto MOD16_A2, calculando el NDVI mediante el uso del producto de reflectividad proveniente de Landsat 7, lo que indicó que para las zonas de Azul y Bolívar, la escala es más representativa que para las demás zonas utilizadas, debido a que se obtuvo una desviación estándar menor. Una vez comprobado esto, se relacionaron los valores de ETr entre los estimados por MODIS y los medidos con el Lisímetro, cuyo coeficiente de determinación (R2) toma el valor de 0,69, la mediana de las diferencias entre MODIS y los datos in situ (Me), es de -0,7 mm/día y el R-RMSE (error cuadrático medio robusto) para el año 2012 es de ±0,7 mm/día, para el 2013, la Me es de -0,36 mm/día y el R-RMSE es ±0,4 mm/día. La desviación estándar robusta (RSD) varía en el orden de ±0,3 mm/día en 2012 y ±0,2 mm/día en 2013. En general, se observó que el producto MOD16_A2 subestima los valores de ETr. En lo que respecta a la ETp, se tomaron datos del año 2012 y 2013 para todas las estaciones, las medidas tomadas in situ muestran valores significativamente menores que los que presenta el producto de MODIS, lo que implica que éste sobreestima la ETp. Los valores de R2 obtenidos para Azul son cercanos a 0,80 para ambos años, para Pigüé es de 0,93 en 2012 y 0,87 en 2013, en el caso de Bolívar, aumenta considerablemente en el 2013, pasando de 0,58 a 0,92, en Junín es de alrededor de 0,70 en ambos años y en General Pico toma el valor de 0,60. Los valores de Me son positivos, indicando sobreestimación del producto MOD16_A2, y los valores de RSD son mayores para el año 2012 que para el 2013. Tanto la distribución de los datos para ORA como para los de MOD16_A2, determinan que la ETp aumenta hacia los meses de primavera/verano, sucediendo lo contrario en otoño/invierno. Los resultados de este trabajo refuerzan las conclusiones obtenidas por Mu et al., 2011; Kim et al., 2012, Ruhoffet et al., 2013, Nadzri y Hashim, 2014; Ramoelo et al., 2014, Barraza Bernardas, 2015, Hu et al., 2015, Autovino et al.,2016, quienes han mostrado que el producto MOD16_A2 presenta problemas de subestimación y sobreestimación de ETr y ETp, respectivamente, en diversas zonas, y remarcan que deben realizarse mejoras del modelo. Por tanto, hay que tener mucha cautela a la hora de utilizar datos de ET del producto MOD16_A2 en la zona de la Pampa Húmeda Argentina. - Tesis de doctorado
Acceso Abierto Metodología de análisis areal de riesgo sanitario por contaminantes en el agua de bebida para la ciudad de Azul, Argentina(2005) Peluso, Fabio OscarUn análisis de riesgo estima el peligro sanitario por exposición a sustancias químicas ambientales, para luego identificar, evaluar, seleccionar e implementar acciones de mitigación. En un principio, las metodologías consistían en estimaciones puntuales, unipersonales y monosustancia, determinísticas y conservativas, siendo imprecisas por no contemplar las incertidumbres y/o variabilidad de la información de base. Si bien posteriormente surgieron métodos superadores, los probabilísticos, seguían siendo espacialmente localizados, de tipo “sustancia por sustancia, medio por medio, riesgo por riesgo”; a raíz de ello, eran duramente criticados por generar una visión fragmentada del proceso de amenaza real ante la exposición a contaminantes. Lo que propone este trabajo es, siguiendo una metodología probabilística, desarrollar una herramienta que analice espacialmente el riesgo usando los SIG, disminuyendo, también, esa visión fragmentada al incluir otros elementos no contemplados en los modelos de análisis tradicionales. Con ella se definen niveles espaciales de riesgo por contaminantes en el agua de bebida (red domiciliaria y/o pozos de captación hogareñas) de la ciudad de Azul. Si bien la metodología en principio estima el riesgo conjunto por presencia de nitrato y fluoruro en el agua, se lo evalúa integralmente al asociarlo a información poblacional (cantidad de personas afectadas), socioeconómica (parámetros socioconómicos indicadores de exposición potencial), o también, relacionándola a procesos de transporte de contaminantes en agua subterránea para pronosticar el riesgo para diferentes horizontes temporales. Esto tiende a hacer del estudio del riesgo un proceso más sistematizable y objetivo. Esta herramienta expeditiva, totalmente novedosa para la gestión ambiental argentina, permitiría tomar medidas de corrección más adecuadas y eficientes.