Periodo académico 2019-2S
| Actividad | Grupo | Periodos | Horarios | Aula | Profesor/Tutor |
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Aguas Subterráneas
Más del 98 por ciento de los recursos de agua potable utilizables en la Tierra están en el subsuelo. Las grandes metrópolis del mundo se abastecen total o parcialmente de agua subterránea en razón a sus bajos costos, pureza, enorme magnitud de los recursos, desarrollo progresivo de las inversiones, y rapidez en la construcción de las obras.
En Colombia hay un buen potencial de aguas subterráneas en el 75 por ciento de su territorio. Los recursos hídricos subterráneos no son aprovechados en Colombia, en proporción a sus reservas. El principal usuario de aguas subterráneas es la empresa privada. Ciudades tradicionalmente sometidas a racionamiento, como Tunja y Santa Marta, han dado solución al suministro de agua potable gracias al uso integrado agua superficial subterránea. La mayor parte de las industrias azucarera, bananera, de palma africana y las embotelladoras, se abastecen de pozos profundos.
La poca utilización del agua subterránea, refleja falta de planeación y manejo integrado de los recursos hídricos. La carencia de gestión adecuada obedece, entre otras cosas, al desconocimiento de tecnología apropiada (por escasez de especialistas) y a la falta de una institución orientadora y de una legislación aplicable.
En Colombia se están contaminando las aguas subterráneas antes de aprovecharlas. Igualmente, el proceso de su aprovechamiento incontrolado puede generar impactos negativos sobre los demás componentes del medio ambiente.
Para poder hacer planeamiento y gestión de recursos hídricos tanto superficiales como subterráneos, es necesario conocer sus características generales en cuanto a su distribución (temporal y espacial), comportamiento y magnitud (en términos de cantidad y calidad), lo cual presupone un conocimiento general de los conceptos básicos de la hidrología superficial y subterránea, así como de su dinámica e interacción con los demás elementos del medio biofísico y socio económico al igual que desarrollo de las medidas de protección, su manejo y gestión.
El proyecto colectivo ambiental, de cualquier región, establece que el agua (superficial y subterránea), es el eje articulador de la gestión ambiental. Es entonces evidente, que la planeación ambiental y el manejo integral de los recursos naturales, debe plantear como objetivo estratégico, la estructuración de un sistema que garantice la sostenibilidad del recurso agua, tanto superficial como subterráneo.
Sistemas Agroforestales y Silvopastoriles
Los recursos naturales han sido sometidos a una creciente presión desde la llegada de los conquistadores españoles, quienes iniciaron la explotación extractiva de maderas, resinas, taninos, etc. para exportarlos al antiguo continente. Se ha estimado que en Colombia actualmente son taladas en el año 880.000 hectáreas de bosques.
La deforestación generalizada para la explotación agrícola y establecimiento de pasturas, el laboreo sistemático y excesivo ejercido sobre los suelos y el uso desenfrenado de productos agroquímicos, han sido considerados como los principales factores deteriorantes de los recursos naturales. Las anteriores prácticas han conducido a la reducción gradual de la productividad de los principales sistemas de producción agropecuaria.
Los modelos tecnológicos y de investigación implementados en el país en las décadas de los años 60 y 70 hicieron un aporte importante en la producción de alimentos; sin embargo, la visión cortoplacista de los mismos no vislumbró los efectos negativos causados a los agroecosistemas e impusieron una dependencia del uso de insumos externos.
También la producción fundamentada en monocultivos y sometida al manejo agronómico inadecuado y reiterativo, ha ocasionado la pérdida de la capacidad productiva de los suelos, haciendo cada día menos competitivas las empresas agropecuarias; este aspecto reviste mayor importancia, si adicionamos los efectos de los excesos y déficit hídricos sobre los procesos productivos del campo. La agricultura dependiente de las lluvias, modal en el país, se encuentra sometida a altos riesgos económicos, causando en muchas ocasiones el aumento de la pobreza, la inestabilidad de los productores rurales y la emigración hacia los centros urbanos.
Además, muchos productos tradicionalmente utilizados por la población rural (leña, madera para cercas, frutos, etc.) cada día son menos disponibles y de mayor costo.
De otra parte, se ha considerado que la ganadería es una de las actividades económicas más importantes del país; no obstante, los indicadores de producción han permanecido prácticamente invariables en las últimas décadas, teniendo repercusiones negativas sobre la economía de los productores.
El establecimiento del monocultivo de gramíneas, las sequías periódicas y la pérdida de las características físico-químicas y biológicas de los suelos, son consideradas las principales causas entre otras, a las cuales se les atribuye la baja oferta cuantitativa y cualitativa de forrajes, aspectos que tienen profundas repercusiones sobre los sistemas ganaderos del país. A las anteriores situaciones la introducción de genes bovinos europeos sin el mejoramiento de su entorno biofísico, ha contribuido a que aspectos negativos propios del ambiente tropical (parásitos, temperatura, radiación solar, etc.) incidan de manera determinante sobre la productividad de los sistemas ganaderos.
La explotación independiente de monocultivos, ganaderías y forestería como actualmente se desarrolla en el país, presentan sus desventajas desde el punto de vista socioeconómico, ecológico y biológico.
Los sistemas agroforestales direccionan su atención hacia la utilización de técnicas de producción más acorde con las realidades de países ubicados en zonas tropicales. La generación de arreglos agroforestales direccionados a la transformación de los sistemas agrícolas y ganaderos predominantes en el país, permitirá una mayor diversificación con relación a la oferta de productos al mercado y flexibilidad en el uso de las tecnologías, mejorando el retorno económico a corto, mediano y largo plazo. Además, los arreglos generados contemplan de manera implícita estrategias de conservación del suelo, diversidad biológica, uso racional del suelo, reducción de costos, mayor flujo de caja y en general mejoramiento de la rentabilidad, competitividad y nivel de vida de los productores del país.
Aguas Subterráneas
Brindar los conocimientos básicos sobre la naturaleza de los recursos hídricos subterráneos, que permitan identificar la problemática relacionada con su evaluación, manejo y protección.
Proporcionar a los estudiantes los fundamentos generales de hidrogeología, requeridos para el análisis, cuantificación y gestión de las aguas subterráneas, desde el punto de vista ambiental.
Sistemas Agroforestales y Silvopastoriles
En el programa de Sistemas Agroforestales y Silvopastoriles se estudia los recursos nativos (comunidad de plantas, microorganismos etc.) con el objetivo de definir sus potencialidades para ser incluidos en arreglos Silvopastoriles. Por lo tanto, los estudiantes podrán conocer y utilizar las diversas especies, arbustivas y arbóreas tanto en Trópico bajo como en Trópico alto, con lo cual, les permitirá lograr una mejor utilización del espacio y de la energía solar, manteniendo una dinámica entre los elementos bióticos (animal, vegetal, microorganismos) y un equilibrio armónico de los agroecosistemas.
Con el conocimiento integral de los sistemas Silvopastoriles generaran alternativas tecnológicas integrales adaptables social, económica, ecológica y biológicamente a las condiciones particulares de cada región Colombiana.
El conocimiento de los usos o multiusos de las leñosas perennes y su introducción en potreros contribuirá a los estudiantes a mejorar la oferta de alimento de buen valor nutritivo (frutos, follaje), especialmente durante las épocas de sequías y con su sombra proporcionaran un microclima adecuado mitigando los efectos directos de la radiación solar sobre los animales y el suelo.
La selección y mejoramiento de plantas nativas de uso múltiple serán estudiadas en aspectos específicos de acuerdo a los fines que se persiguen en su utilización. A las especies consumidas por rumiantes se estudiaran las técnicas para las evaluaciones agronómicas consistentes en determinar la producción de materia seca, distancias de siembra, frecuencia de pastoreo, reproducción, manejo de semilleros, tolerancia al ramoneo, sanidad vegetal y compatibilidad con otras especies.
En los arreglos que privilegian el uso de plantas arbóreas y arbustivas para producción animal se estudiaran y analizaran las evaluaciones de consumo, niveles de inclusión en las dietas, presencia de metabolitos secundarios, efectos sobre la dinámica ruminal, desempeño reproductivo y producción de carne y leche. Otro aspecto a estudiar es la reducción de los efectos deletéreos causados por la acción directa de factores ambientales (temperatura, radiación solar) sobre los componentes suelo-planta-animal en pastoreo a través del efecto sombra.
Los estudios sobre establecimiento y manejo de especies vegetales utilizadas para bancos energético-proteicos y cercas vivas permitirán a los estudiantes de Maestría en Ciencias Ambientales, conocer herramientas tecnológicas valiosas requeridas en la reducción de los costos de producción en las explotaciones ganaderas.
La generación de arreglos Silvopastoriles, estarán dirigidos a satisfacer la demanda de los productores, presentando una respuesta integral a la problemática planteada, haciendo uso principalmente de los recursos disponibles en el país. Se propiciará el trabajo con los productores, lo cual permitirá la asimilación de una nueva cultura ¿Ägroforestal¿, especialmente en ganaderos y agricultores, facilitando de esta manera la adopción rápida de las tecnologías generadas a nivel Nacional e internacional.
El conocimiento holistico de la Agroforestería y en especial la Agroforestería pecuaria, permitirá a los estudiantes analizar los atributos sociales de esta area del conocimeitneo entre los cuales destacan la diversificación de las fuentes de ingreso y por tanto disminución de los riesgos al productor, aumento de los empleos permanentes, seguridad alimentaría para la población rural. En términos ambientales conocerán que la Agroforestería permite el aumento de la biodiversidad, recuperación y conservación de los recursos de agua, suelos y praderas, la fijación de CO2 y en los aspectos económicos, los estudiantes conocerán que por medio de la implementación de estrategias Silvopastoriles se logra reducir los costos de producción por efecto de la disminución de insumos externos al sistema, la diversificación y calidad de la producción, entre otros.
Por último, cursando esta asignatura el estudiante estará en capacidad de, recomendar sistemas agroforestales desarrollados en el país y así poder ayudar a resolver los problemas que se generen en las diferentes regiones, desde el punto de vista técnico, económico y ambiental. El estudiante no solo adquirirá conocimientos, sino que además se involucrara en su desarrollo humano integral ya que conocerá experiencias directas con comunidades en el establecimiento y manejo de arreglos agroforestales-silvopastoriles, Tendrá acceso a la oferta tecnológica disponible de instituciones públicas y privadas, un acervo importante de información relativa a los Sistemas agroforestales nacional e internacionales, información sobre proyectos de cooperación internacionales de cooperación técnica y financiera orientados a fortalecer los desarrollos de agroforesteria como instrumento esencial para lograr la sostenibilidad de los recursos naturales y de otra parte, ser partícipe del creciente interés de los países por el fortalecimiento del manejo de los recursos naturales en los sistemas de producción.
Aguas Subterráneas
Introducción
Objetivo y alcance del tema
Desarrollo de la Hidrogeología. Breve recuento histórico
a. Los albores de la hidrogeología práctica
b. La hidrogeología en la antiguas Grecia y Roma
c. El agua subterránea en la América Prehispánica
d. El despertar de las ciencias
e. El renacimiento de la hidrogeología científica
f. Modernización de la hidrogeología
I. EL CICLO HIDROLÓGICO
a.Magnitud de los recursos de agua subterránea
b. Ecuación general del ciclo hidrológico
c.Componentes del ciclo hidrológico. Cálculo y evaluación
- Precipitación
- Evapotranspiración
- Escorrentía total
- Infiltración (Taller)
d. Análisis de hidrogramas y su significado hidrogeológico
II. PRESENCIA Y DISTRIBUCIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS
a. Distribución vertical del agua subterránea
b. Clases de acuíferos
- Acuíferos libres
- Acuíferos confinados
- Acuíferos semiconfinados
c. Factores regionales que controlan la presencia distribución del agua subterránea
d. Manantiales
e. Fluctuaciones del nivel piezométrico
f. Compresibilidad elasticidad de los acuíferos
III. MOVIMIENTO DEL AGUA SUBTERRÁNEA
- Trazadores
- Construcción de redes de flujo
- Interpretación y aplicación de las redes de flujo
- Determinación de la profundidad de la superficie piezométrica
- Determinación de la dirección del movimiento
- identificación de la zona de carga y descarga
- Cálculo de gradiente hidráulico
- Construcción e interpretación del perfil de depresión
- Determinación de la variación de permeabilidad, cálculo de ella
- Cálculo del caudal de flujo
- Cálculo de reservas subterráneas temporales
IV. CARACTERÍSTICAS DE LOS ACUÍFEROS
a. Porosidad
b. Permeabilidad
c. Transmisividad
d. Coeficiente de almacenamiento
e. Determinación de las características hidráulicas de los acuíferos
V. PRUEBAS DE BOMBEO
- Información preliminar
- Selección de sitio de bombeo
VI. HIDROGEOQUÍMICA
VII. EXPLORACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS GENERALIDADES
- Superficiales
- Subsuperficiales
VIII. RECURSOS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS
a. Estimación
b. Conceptos relacionados con su desarrollo y aprovechamiento
c. Manejos de recursos de agua subterránea
IX. MAPAS HIDROGEOLÓGICOS
a. Elaboración (Taller)
b. Convenciones internacionales
c. Mapas de vulnerabilidad a la contaminación (Taller)
X. PARÁMETROS HIDROAMBIENTALES
XI. MODELOS HIDROGEOLÓGICOS.
d . Modelos matemáticos.
Sistemas Agroforestales y Silvopastoriles
Capítulo I
1. Introducción a los sistemas agroforestales y su metodología de análisis
2. Conceptos en la definición agroforestal para logra definir los sistemas Agroforestales
3. Los objetivos de la Agroforestería desde los conceptos socioeconómico y ecológico
4. Clasificación de la Interacciones ecológicas en los sistemas agroforestales y sus recursos limitantes.
5. El componente de las leñosas y maderables
6. El componente animal en los sistemas agroforestales
7. Tópicos claves en Agroforestería (Sobrerendimiento, reducción de la variabilidad del rendimiento y mantenimiento de los recursos
Capítulo II
1. Las micorrizas y su asociación simbióticas mutualistas con especies arbóreas y forrajeras y sus dependencias fisiológicas.
2. Beneficios de la simbiosis y factores que determinan el potencial efectivo de la asociación.
3. Absorción de nutrientes como el mayor beneficio de la asociación hongo-raíz para las leñosas forrajeras (absorción, translocación y transferencia de iones que se difunden lentamente o están presentes en bajas concentraciones en el suelo) con énfasis en fósforo.
4. Efecto de las micorrizas en las relaciones agua-planta tolerancia a sequía y patógenos.
5. Efectos e interacciones de las micorrizas con otros microorganismos benéficos.
6. La fijación biológica de nitrógeno, formación de los nódulos en las raíces.
7. Relaciones simbióticas en leguminosas forrajeras, efecto de la doble inoculación de micorriza-rizobios.
Capítulo III
1. Conocimiento de las principales especies forrajeras arbustivas y arbóreas del Trópico bajo y alto Colombiano.
2. Estudios de estructura anatómica, identificación y clasificación de tejidos de gramíneas y leguminosas por su degradación ruminal, conocimiento de las principales rutas fotosintéticas y su efecto en la productividad de praderas asociadas.
3. Composición química de arbustos y árboles forrajeros, con énfasis en el estudio de la pared celular y fraccionamiento de proteínas según el modelo Cornell (CNCPS) y metabolitos secundarios y su efecto en la eficiencia de utilización de nutrientes.
4. Ensayos biológicos para evaluar el valor nutricional de los forrajes, la técnica de producción de gas y su aplicación al estudio del valor nutritivo de los forrajes.
5. Conocer los equipos y procedimientos de laboratorio para establecer la composición nutricional de los forrajes
Capítulo IV
1. Resultados de investigación en los Sistemas Silvopastoriles (SSP) en el Trópico Bajo con énfasis en la Región Caribe, (Caribe Seco y Caribe húmedo); Valles interandinos (Alto y Medio Magdalena) y la Amazonia Colombiana (Caquetá), desarrollados por CORPOICA y otras entidades en alianza.
2. Interpretación de las relaciones de los componentes del SSP suelo, planta¿árbol ¿animal y analizar los efectos asociados al componente arbóreo y su relación con la respuesta animal en diferentes sistemas de producción de bovina.
3. Discutir el efecto de la sombra producida por el componente arbóreo sobre, la biodiversidad, eficiencia fotosintética, la retención de humedad y nutrientes, el consumo voluntario de materia orgánica digestible en rumiantes y su relación directa con la productividad primaria de los sistemas ganaderos.
4. Analizar los resultados de investigación en Silvopastoreo en el Trópico Alto con énfasis en la Región de Nariño Antioquia y Cundinamarca.
5. Optimizar el aporte de nutrientes sobrepasantes por intermedio del follaje y frutos en sistemas Silvopastoriles que mejoran directamente el balance nutricional; reducen el estrés calórico, incremento del consumo voluntario
6. Aprender sobre las estrategias tecnológicas de establecimiento y manejo de sistemas Silvopastoriles en regiones de alta fragilidad.
Aguas Subterráneas
Se realizarán las siguientes evaluaciones:
Evaluación Formativa: Se harán talleres y ejercicios sobre los temas tratados. Se harán evaluaciones escritas y exposiciones individuales o en grupo que tendrán una calificación.
Primera Nota - Problemas y talleres (50%)- Evaluación escrita (50%.)
Segunda nota- Exposiciones y talleres. (50%)- Evaluación escrita (50%.)
La nota definitiva será sobre 5.0 y será obtenida del promedio de las dos notas parciales.
Sistemas Agroforestales y Silvopastoriles
La asignatura se desarrollará utilizando estrategias académicas que permitan la participación activa de los estudiantes y la tutoría del docente para alcanzar los logros propuestos en los contenidos temáticos.
Dentro de la metodología propuesta se encuentran las siguientes estrategias:
1. Exposición oral de artículos científicos que fortalezcan los contenidos de la asignatura, con posterior evaluación escrita del articulo o de su aplicabilidad.
2. Realización de un seminario académico sobre un tema específico, el cual será evaluado por su presentación, manejo del tema y respuestas a las preguntas de los estudiantes y el docente.
3. Proyección de videos sobre algunos temas de la asignatura que se quiera profundizar.
4. Talleres y prácticas mediante la lectura previa de los temas relacionados con sus contenidos por parte de todos los estudiantes, con responsabilidad técnica y Metodológica de un estudiante, en donde se pondrá en práctica los conocimientos teóricos adquiridos con antelación; los estudiantes presentaran informes de los talleres y prácticas.
Aguas Subterráneas
1. Publicaciones de referencia
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- Remeneiras G. 1974. Tratado de hidrología aplicada . Editores Técnicos. Asociados. Barcelona.
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- Rodríguez, C.O. 2002. Línea meteórica isotópica de Colombia. Meteorología Colombiana No 8. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá.
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3. Revistas Periódicas
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- Ministerio de Desarrollo. 2000. Resolución No. 1096 de 2000 - RAS 2000
- Ministerio del Medio Ambiente. Decreto 1729 del 2002. (Plan de ordenamiento y manejo de cuencas hidrográficas.)
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- Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Resolución 0865 (Julio 22 2004) Metodología para el cálculo del índice de escasez.
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Sistemas Agroforestales y Silvopastoriles
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