Procesos oceanográficos asociados al desarrollo y dispersión de florecimientos de Gymnodinium catenatum en el norte del Golfo de California

Oceanographic processes associated with harmful algal blooms of Gymnodinium catenatum development and dispersal in the northern Gulf of California

GABRIELA RESENDIZ COLORADO (2023, [Tesis de doctorado])

Durante los últimos años, durante la temporada de invierno y primavera, se ha detectado la presencia de florecimientos algales nocivos (FAN) causados por el dinoflagelado Gymnodinium catenatum en el norte del golfo de California (NGC). Estos eventos tienen impactos ecológicos, económicos y sociales negativos porque G. catenatum es una especie productora de saxitoxina, la cual, está asociada al envenenamiento paralítico por consumo de mariscos, lo que origina que la autoridad sanitaria se vea en la necesidad de implementar vedas en áreas de extracción de almeja generosa en el NGC al detectar producto contaminado. Por lo tanto, es necesario conocer los procesos físicos que provocan la ocurrencia y recurrencia de estos eventos, así como contar con un sistema de monitoreo y alerta temprana que permita tomar decisiones y acciones oportunas de mitigación contra los efectos perjudiciales de estos fenómenos. En este trabajo se abordaron estas necesidades de investigación por medio de la implementación de un método de detección remota de estos FAN, utilizando la clasificación de máxima verosimilitud basada en los datos de dos eventos sucedidos en 2015 y 2017. Los resultados de este enfoque fueron satisfactorios al reproducir la temporalidad de la presencia de la especie documentada por medio de muestreos semanales en la bahía de San Felipe, así como de la detección geográfica en las áreas que se conocen que son afectadas recurrentemente. Para estudiar los procesos físicos asociados a estos FAN, se implementó un modelo hidrodinámico usando el Sistema de Modelación Oceánica Regional (ROMS) para el norte del golfo de California. A partir de este modelo se obtuvieron datos de variables como energía cinética turbulenta, temperatura, corrientes y se complementaron con datos de esfuerzo de fondo producido por oleaje estimados a partir de datos de la quinta generación del reanálisis atmosférico del clima global del ECMWF (ERA-5), los análisis de estas variables y la abundancia semanal de G. catenatum permitieron identificar que los principales procesos asociados a la formación de estos florecimientos es el incremento del esfuerzo de fondo asociado al oleaje y la turbulencia. Estos, a su vez, tienen una relación con el cambio en el patrón del viento que se caracteriza por ser del noroeste durante las temporadas de invierno y primavera. Respecto a la dispersión de los florecimientos algales, con base en los datos obtenidos del modelo hidrodinámico, se realizaron experimentos

During the recent winter and spring seasons, harmful algal blooms (HABs) caused by the dinoflagellate Gymnodinium catenatum have been detected in the northern Gulf of California (NGC). These events have negative ecological, economic, and social impacts because G. catenatum is a species producer of saxitoxin, which is associated with paralytic shellfish poisoning, which causes the need to implement bans by the health authority in extraction areas of generous clam in the NGC when detecting contaminated products. Therefore, it is necessary to identify the physical processes that cause the occurrence and recurrence of these events and have a monitoring and early warning system that allows timely decisions and mitigation actions to be taken against the harmful effects of these henomena. In this work, these research gaps are approached by implementing a remote detection method for these HABs, using maximum likelihood classification based on data from two events in 2015 and 2017. The results of this approach were satisfactory by reproducing the temporality presence of Gymnodinium catenatum documented through weekly sampling in San Felipe Bay, as well as geographic detection in areas known to be recurrently affected. To study the physical processes associated with these HABs, a hydrodynamic model was implemented using the Regional Ocean Modeling System (ROMS) for the northern Gulf of California. From this model, variables such as turbulent kinetic energy, temperature, and currents were obtained and were complemented with data on bottom stress produced by waves estimated from the fifth generation ECMWF atmospheric reanalysis of the global climate (ERA-5) data. Analyzing these variables and the weekly abundance of G. catenatum, it was possible that the processes associated with forming these blooms are the increase in bottom stress related to waves and turbulence. These processes are related to the change in the wind pattern characterized by northwest winds during the winter and spring seasons. Regarding the dispersion of algal blooms, based on the data obtained from the hydrodynamic model, lagrangian experiments were carried out to estimate the transport of the HAB. The results showed that the modeled dispersion corresponds with the detection carried out with the remote sensing method mplemented in this work for the 2017 event. The results obtained from this work are essential knowledge for the operational implementation of monitoring and early warning systems ..

Gymnodinium catenatum, florecimientos algales nocivos, percepción remota, modelación hidrodinámica, norte del golfo de California : Gymnodinium catenatum, harmful algal bloom, remote sensing, hydrodynamic modeling, northern Gulf of California BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA OTRAS ESPECIALIDADES DE LA BIOLOGÍA OTRAS OTRAS

Effects of Paralytic Shellfish Toxins on marine mammals, seabirds and geoduck fisheriesin the Northern Gulf of California during 2015-2019

Efectos de las toxinas paralizantes en mamíferos y aves marinas, y en las pesqueríasde almeja generosa del Norte del Golfo de California durante 2015-2019

Jennifer Medina Elizalde (2021, [Tesis de doctorado])

Paralytic Shellfish Toxins (PSTs) are a group of neurotoxins produced by some marine dinoflagellates species. During the harmful algal blooms (HABs) of these species, PSTs accumulate in bivalves which become the main vector of the toxins to humans. Paralytic Shellfish Poisoning (PSP) is the most important shellfish toxin syndrome in Mexico related to HABs and the only one associated with human fatalities. At least four HABs of Gymnodinium catenatum occurred in the Northern Gulf of California (NGC) between 2015 and 2019. In 2015, a G. catenatum HAB caused multispecies mass mortalities of sea mammals and seabirds. More than 1,000 seabirds and 240 marine mammals were affected. Also, the intoxication of at least five people were associated with this HAB. The presence of G. catenatum was registered from January to May. The sardine “bocona” (Cetengraulis mysticetus) was the main vector of the PSTs to animals. Economic activities have been also impacted by HABs in the NGC. Multiple prohibitions (sanitary bans) to the harvesting and exportation of the geoduck clam Panopea globosa have been implemented in the region. The metabolism of the PSTs in the siphon and visceral mass was characterized, this information is necessary when creating management plans for this important fishery. A maximum toxicity of 16,740 µgSTX eq Kg-1 was detected on the visceral mass, with a depuration rate of 4.3% day-1. C1&2 were the most abundant analogues detected in geoduck samples collected during the HAB appearance. The concentration of these analogues decreased in the first weeks, and the more toxic analogues GTX5, dcGTX3 and dcSTX were detected. Five and seven months after the occurrence of the HAB, M-type analogues and STX were detected also in the visceral mass of the clams. This is the first description of the biotransformation of PST in P. globlosa. Monitoring of PSTs levels in bivalves, and particularly during HABs requires reliable results in a short period of time. To meet analytic demands, Mexican Health Authorities implemented the Scotia Rapid Testing (SRT). SRT and HPLC-PCOX, the reference methodology in the US and Canada, were compared with the mouse bioassay (MBA), the reference methodology in Mexico. The good correlation (R2=0.91) between HPLC-PCOX and MBA indicates that HPLC-PCOX is suitable for monitoring PSTs in P. globosa. However, it was found that STR was not an accurate methodology as more than 67% of false positives were registered. G. catenatum HABs have occurr

Las toxinas paralizantes (PST) son un grupo de neurotoxinas producidas por algunas especies de dinoflagelados marinos. Durante los Florecimientos Algales Nocivos (FAN) de estas especies, las PST se acumulan en bivalvos, que son el principal vector de las toxinas al hombre. La intoxicación paralizante por consumo de mariscos (PSP) es el síndrome asociado a toxinas en moluscos producidas por FAN más importante en México, y el único relacionado con muertes humanas. Al menos cuatro FANs de Gymnodinium catenatum ocurrieron en el norte del Golfo de California (NGC) entre 2015 y 2019. En 2015, el FAN provocó la mortalidad de más de 1,000 aves y 240 mamíferos marinos de distintas especies. Además, al menos 5 personas presentaron síntomas de intoxicación PSP. G. catenatum se registró de enero a mayo. La sardina “bocona” (Cetengraulis mysticetus) fue el principal vector de las PST hacia los animales. Las actividades económicas también se han visto afectadas por los FAN en el NGC debido a la implementación de vedas a la pesca y exportación de la almeja generosa Panopea globosa. En este trabajo, se caracterizó el metabolismo de las PST en el sifón y la masa visceral de la almeja, esta información es necesaria para la elaboración de planes de manejo para esta importante pesquería. La toxicidad máxima detectada fue 16,740 µg STXeq Kg-1 en la masa visceral, con una tasa de depuración de 4.3% día-1. C1&2 fueron los análogos más abundantes en muestras recolectadas al inicio del FAN, su concentración disminuyó en las primeras semanas y los análogos más tóxicos GTX5, dcGTX3 y dcSTX fueron detectados. Cinco y siete meses después de la aparición del FAN, se detectaron análogos de tipo M y STX. Esta es la primera descripción de la biotransformación de PSTs en P. globlosa. El monitoreo de las toxinas en bivalvos, particularmente durante un FAN, requiere la generación de resultados confiables en poco tiempo. Para satisfacer las demandas analíticas, las autoridades mexicanas implementaron el uso de Scotia Rapid Testing (SRT). En este trabajo, se compararon SRT y HPLC-PCOX, la metodología de referencia en EE.UU. y Canadá, con el bioensayo en ratón (MBA), la metodología de referencia en México. La buena correlación (R2 = 0.91) entre HPLC-PCOX y MBA indica que HPLC-PCOX es adecuado para monitorear PSTs en P. globosa, mientras que STR no es una metodología precisa ya que se registraron más de 67% de falsos positivos. Los FAN de G. catenatum se han producido en el NGC entre enero ...

Harmful Algae Bloom, Gymnodinium catenatum, Panopea globosa, HPLC-PCOX, Mousse Bioassay Florecimientos algales nocivos, Gymnodinium catenatum, Panopea globosa, HPLCPCOX, Bioensayo en ratón BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA CIENCIAS DE LA VIDA

La Pera: Área Natural Protegida que atesora alta biodiversidad en Chiapas, México

MARCO ANTONIO GARCIA JIMENEZ CANDELARIO CUNDAPÍ PÉREZ (2023, [Artículo])

En México, con la finalidad de preservar los ecosistemas naturales del país, la Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas (CONANP) administra 185 áreas de carácter federal, mientras que la Secretaría de Medio Ambiente e Historia Natural (SEMAHN) en Chiapas, administra 28 de carácter estatal. Sin embargo, estas últimas son poco conocidas y es importante difundir la riqueza biológica que resguardan. La Pera, en Chiapas, alberga 1033 especies de flora y fauna, de las cuales 109 están protegidas por las normas nacionales, algunas son endémicas al estado y a México. Conocer la presencia de especies prioritarias en el área nos proporciona herramientas para la conservación de la reserva.

BERRIOZABAL CORREDOR BIOLOGICO ZOQUE ESPECIES PRIORITARIAS LOCALIDAD TIPO BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) ECOLOGÍA VEGETAL ECOLOGÍA VEGETAL

El verdín y sus implicaciones en los cenotes de Yucatán

Juan Manuel Arana Ravell (2022, [Artículo])

La población nativa yucateca ha utilizado el término “verdín” para referirse a los crecimientos masivos de algas microscópicas en paredes o en los cenotes, siendo estos últimos los cuerpos de agua predominantes de la región. Su constante aparición en estos ecosistemas acuáticos no solo representa una alteración de su estado estético, sino una potencial amenaza al recurso hídrico, del cual la población hace uso.

AGUAS CONTINENTALES AGUA VERDE CONTAMINACION EUTROFIZACION MICROALGAS PENINSULA DE YUCATAN CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO HIDROLOGÍA AGUAS SUBTERRÁNEAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

Tendencias climáticas de fenómenos hidrometeorológicos extremos en México durante los últimos 40 años

Martin Jose Montero-Martinez JORGE SANCHEZ SESMA JOSE ANTONIO SALINAS PRIETO LUIS BRITO CASTILLO (2010, [Documento de trabajo])

255 p.

Los estudios presentados en el presente informe están relacionados con los denominados eventos extremos. Dichos estudios están dividos en cuatro módulos: 1) tendencias de tormentas de magnitud moderada basada en técnicas de análisis de conglomerados; 2) tendencias, a nivel estatal, de valores extremos asociados a huracanes y a fenómenos meteorológicos como El Niño; 3) tendencias de frentes fríos, tanto en intensidad como en duración; y 4) tendencias de caudales y su significancia estadística.

Climatología Hidrometeorología Factores meteorológicos Informes de proyectos CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Avances en la hidráulica de redes de distribución de agua potable

Velitchko Tzatchkov VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA VÍCTOR JAVIER BOURGUETT ORTÍZ Felipe Arreguin (2014, [Libro])

Tabla de contenido: 1. Aspectos hidráulicos de la calidad del agua potable en las redes de distribución – 2. Metodologías para el diseño óptimo de la sectorización de las redes – 3. Modelación de la demanda estocástica de agua potable – 4. Modelación del suministro intermitente de agua potable – 5. Fatiga del material en los transitorios hidráulicos – 6. Rehabilitación de tuberías de agua potable.

Esta obra contiene una exposición de temas relevantes de la hidráulica de las redes de distribución de agua potable, con énfasis a desarrollos de los autores que han sido publicados a través de artículos científicos en revistas y congresos a lo largo de dos décadas, varios de los cuales han obtenido premios en México y a nivel internacional. Parte de estos artículos han sido publicados en colaboración con universidades extranjeras, en primer lugar, con la Universidad de Cincinnati en Estados Unidos de Norteamérica y la Segunda Universidad de Nápoles en Italia. Después de una reseña histórica, se presentan las bases de la modelación hidráulica y de calidad del agua de las redes de distribución y posteriormente aspectos menos conocidos de ésta, tales como el diseño de la sectorización de las redes con criterios de optimización basada en la teoría de los grafos, consideración de la naturaleza estocástica de la demanda de agua potable a nivel domicilio con su medición, caracterización y desagregación temporal de lecturas acumuladas, análisis espectral de dicha demanda estocástica, modelación numérica de la advección con dispersión de solutos en las redes, modelación de las fugas y el consumo en redes como dependientes de la presión, modelación de redes con suministro intermitente, técnicas y métodos de rehabilitación de las tuberías de agua potable, metodología para priorizar la sustitución de las tuberías en redes de ciudades, y otros. En la mayoría de los casos se citan las publicaciones originales, parte de las cuales han sido en español y el resto en inglés.

1. Aspectos hidráulicos de la calidad del agua potable en las redes de distribución – 2. Metodologías para el diseño óptimo de la sectorización de las redes – 3. Modelación de la demanda estocástica de agua potable – 4. Modelación del suministro intermitente de agua potable – 5. Fatiga del material en los transitorios hidráulicos – 6. Rehabilitación de tuberías de agua potable.

Hidráulica Abastecimiento de agua Redes de distribución de agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Diversidad de fauna asociada al sargazo (Sargasum fluitans y Sargasum natans) y su relación con las características físicas del agua en el norte del Caribe mexicano

HELDER ABRAHAM BERZUNZA PASOS (2024, [Tesis de maestría])

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO HIDROLOGÍA HIDROBIOLOGÍA HIDROBIOLOGÍA

Modelo bidimensional para la extracción de agua por las raíces de las plantas

MANUEL ZAVALA TREJO Heber Saucedo CARLOS FRANCISCO BAUTISTA CAPETILLO CARLOS FUENTES RUIZ (2012, [Artículo])

Los modelos tradicionales para describir la extracción de agua por las plantas usan funciones mecanicistas o empíricas para representar el término de sumidero de la ecuación de transferencia de agua en el suelo, lo cual no permite representar explícitamente el efecto de la geometría del sistema de raíces sobre los patrones de extracción. Para eliminar esta limitante se desarrolla un modelo que simula la extracción, el cual considera las raíces como segmentos de frontera del dominio de solución e impone en éstos una condición tipo radiación para representar la resistencia al flujo del agua en la interfaz suelo-raíz, la cual es despreciada en los modelos reportados en la literatura que usan en las raíces una condición de frontera tipo Dirichlet. Se establece la condición tipo radiación, la cual contiene parámetros que representan las propiedades de las plantas, las características hidrodinámicas del suelo y la resistencia al flujo del agua en la interfaz suelo-raíz. Se obtiene una solución de elemento finito de la forma bidimensional de la ecuación de transferencia de agua sujeta en las raíces a la condición de radiación establecida; se aplica el modelo a un escenario de extracción, asumiendo valores medios característicos para las propiedades de las plantas y considerando un coeficiente de resistencia de la interfaz suelo-raíz variable. Se muestra que la resistencia en la interfaz suelo-raíz define el orden de magnitud del caudal de agua que extraen las raíces del suelo, por lo que esta variable no puede ser despreciada cuando se analiza el fenómeno de la extracción.

Condición de frontera tipo radiación Potencial de presión de las raíces Sistema planta-suelo CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Programa de cómputo para analizar la dinámica del agua en sistemas de drenaje agrícola subterráneo

Computer program to analyze the water dynamics in subsurface agricultural drainage systems

MANUEL ZAVALA TREJO HEBER ELEAZAR SAUCEDO ROJAS CARLOS FUENTES RUIZ (2014, [Artículo])

El análisis del drenaje agrícola requiere una herramienta computacional que facilite a un usuario describir los cambios del manto freático somero y del flujo de drenaje considerando las propiedades del suelo, las características físicas y disposición espacial de los drenes y las tasas verticales de recarga o descarga del acuífero (infiltración o evapotranspiración). En este estudio se desarrolló el programa de cómputo con interfaz gráfica llamado DRENAS que simula el funcionamiento hidráulico de sistemas de drenaje subterráneos; su módulo de cálculo principal contiene una solución numérica de la ecuación de Boussinesq unidimensional para acuíferos libres, considerando el coeficiente de almacena¬miento del acuífero una función de la carga hidráulica y re¬presentando la recarga vertical como función del tiempo. En este módulo se pueden emplear relaciones no lineales entre el flujo de drenaje y la carga hidráulica sobre el dren, llamadas condiciones de frontera de radiación fractal y radiación convexa.

Drenaje agrícola Hidrodinámica Programas de computación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Restauración ecológica de la laguna de Bojórquez, Benito Juárez, Quintana Roo: 5.2 Supervisión de acciones y desarrollo de herramienta de soporte para generación de escenarios de restauración ecológica

Ariosto Aguilar PEDRO MISAEL ALBORNOZ GONGORA Jorge Laurel Castillo Ruben Morales Jorge Laurel Castillo VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA (2012, [Documento de trabajo])

Para mejorar las condiciones ambientales de la laguna de Bojórquez, el Gobierno del estado de Quintana Roo gestionó recursos federales para llevar a cabo el proyecto denominado “Restauración ecológica de la laguna de Bojórquez”. En éste se contempla la construcción de una herramienta de soporte para la generación de escenarios de restauración ecológica. Dicha herramienta consiste en la implementación de un modelo hidrodinámico para la caracterización del sistema lagunar en condiciones actuales y de proyecto, con las últimas se pretende dar solución a los problemas que actualmente enfrenta la laguna. De igual manera, se muestran las bases de datos utilizadas, datos adquiridos mediante mediciones sistemáticas, y las simulaciones numéricas del sistema lagunar en condiciones actuales y de proyecto.

Lagunas Restauración ecológica Hidrodinámica Modelos matemáticos Informes de proyectos Laguna de Bojórquez INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA