Browsing by Author "Bonilla Meléndez, Carlos Alberto"

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    A model for simulating the performance and irrigation of green stormwater facilities at residential scales in semiarid and Mediterranean regions
    (2017) Herrera, J.; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Castro, L.; Vera Araya, Sergio Eduardo; Reyes, R.; Gironás León, Jorge Alfredo
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    A new method for sensing soil water content in green roofs using plant microbial fuel cells
    (2018) Tapia, N. F.; Rojas, C.; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Vargas, I. T.; CEDEUS (Chile)
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    A numerical model for linking soil organic matter decay and wildfire severity
    (2021) Aedo Quililongo, Sebastián Alejandro; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; CEDEUS (Chile)
    Wildfires are a critical phenomenon in terrestrial ecosystems, and the intensity and frequency of these events have increased in recent years. High temperatures in the topsoil during wildfires can induce changes in soil physical, chemical, and biological properties due to the loss of soil organic matter (SOM). Therefore, the main objective of this study was to develop a numerical model to predict SOM decay during wildfire events. The model identifies the main parameters controlling SOM decay and predicts its decline by coupling the energy balance for soil heating and species conservation for water and SOM using high temperature-induced vaporization and combustion kinetics. Fluid flow was not included; however, the radiative energy conducted through soil pores was incorporated as a volumetric pore radius function. When the radiative term in the thermal conductivity was not considered, the model predicted the soil thermal evolution with a determination coefficient r(2) > 0.91 and with an r(2) > 0.98 when the volumetric pore radius was adjusted. The main parameters controlling SOM decay were soil texture, oxygen availability, and initial soil water and SOM contents. SOM decay was also dependent on the wildfire temperature and exposure time. In terms of soil texture, SOM decay increases as sand increases or clay reduces. The main results showed that the soil water content controlled the amount of heat consumed during vaporization, the normalized SOM decay does not depend on the initial SOM content, and the restricted oxidation limited SOM decay. Finally, this study reduces the number of parameters when studying SOM decay and second-order fire effects for post-fire assessment and restoration. Also, because it provides a better understanding of how wildfires affect SOM, implemented as an additional routine, the model can enhance other existing computer models for describing ecological processes.
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    A simple model for estimating changes in rainfall erosivity caused by variations in rainfall patterns
    (2018) Lobo, Gabriel P.; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto
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    Active and legacy mining in an arid urban environment : challenges and perspectives for Copiap, Northern Chile
    (2016) Carkovic, A.; Calcagni, M.; Vega, A.; Coquery, M.; Moya, P.; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Pastén González, Pablo Arturo
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    Assessment and modelling of organic carbon dynamic in soils of Chile
    (2019) Ramírez Cisterna, Paulina; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La comprensión y predicción de los cambios en el contenido del carbono orgánico del suelo (SOC) es fundamental para desarrollar estrategias que aseguren una mitigación efectiva del cambio climático y la productividad agrícola a largo plazo. Los cambios en el SOC pueden variar según las diferentes condiciones del suelo y del clima, sin embargo, esto sigue siendo un área activa de investigación, ya que el contenido de SOC no siempre responde de manera predecible, debido a su dependencia de las propiedades específicas de cada ecosistema. En esta tesis, evaluamos los cambios espaciales y temporales de SOC a lo largo de diferentes condiciones climáticas, tipos y usos de suelo. Además, estudiamos las propiedades químicas, físicas y microbiológicas asociadas con la dinámica de SOC en Chile. En este trabajo buscamos encontrar evidencia de los cambios de SOC en suelos cultivables en las últimas tres o cuatro décadas y comprender los principales factores involucrados para el futuro mejoramiento o desarrollo de herramientas de simulación de la dinámica de SOC. Las muestras de suelo se analizaron en relación al contenido total de C, N, estabilidad de agregados, textura, densidad aparente, pH, fracción lábil, atributos microbianos y propiedades espectrales. Nuestros hallazgos muestran que las mayores pérdidas de SOC se produjeron en áreas semiáridas y subhúmedas durante el marco de tiempo considerado, disminuyendo sus reservas iniciales de C en un 24,2% y un 26,7%, respectivamente, lo que es consistente con el mayor contenido de fracción lábil encontrados en estas áreas. Los resultados también indican que en las regiones más frías y más húmedas, los contenidos de SOC se mantuvieron estables o aumentaron con el tiempo. Entre los tipos de suelos, los Mollisoles mostraron las mayores pérdidas (29.9% de reducción entre las fechas de muestreo). Los resultados de espectroscopía indicaron que las bandas de minerales para arcillas y silicatos se asociaron con los sitios que muestran mayor almacenamiento de SOC, lo que sugiere que la protección mineral desempeñó un papel importante en la acumulación de SOC a largo plazo en áreas semiáridas. Los regímenes climáticos desempeñaron un papel importante en la estructura de la comunidad microbiana. La composición de la comunidad fue controlada en gran medida mediante las fracciones lábiles, en las que miembros de los phyla Bacteroidetes, Proteobacteria y Archaea se asociaron con una menor disponibilidad de agua y menores contenidos de SOC. El modelo RothC, el cual es ampliamente utilizado, fue una herramienta efectiva para reproducir la dinámica y las tendencias históricas de los contenidos de SOC en sitios con cultivo anuales (trigo y maíz), sin embargo, el modelo se desempeñó bien bajo ciertas condiciones climáticas y de tipo de suelo en Chile. Dadas las limitaciones del modelo, proponemos que los modelos matemáticos se pueden desarrollar teniendo en cuenta los atributos microbianos y el mecanismo de protección de SOC específico del sitio. Esta tesis analiza el papel de las propiedades de los ecosistemas como un factor limitante en las pérdidas de carbono, examina el impulsor más importante de la dinámica de SOC en Chile y evalúa el uso de un modelo del carbono orgánico para abordar la restauración y adaptación a las tendencias futuras en el contexto del cambio global.
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    Boron accumulation in Puccinellia frigida, an extremely tolerant and promising species for boron phytoremediation
    (2015) Rámila, C.; Leiva, E.; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Pastén González, Pablo Arturo; Pizarro Puccio, Gonzalo E.; CEDEUS (Chile)
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    Boron stress response and accumulation potential of the extremely tolerant species Puccinellia frigida
    (2016) Rámila, C.; Contreras E., Samuel; Di Domenico, C.; Molina Montenegro, M.; Vega, A.; Handford, M.; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Pizarro Puccio, Gonzalo E.; CEDEUS (Chile)
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    Daily Freeze-Thaw Cycles Affect the Transport of Metals in Streams Affected by Acid Drainage
    (2016) Guerra, P.; Simonson, K.; González, C.; Gironás León, Jorge Alfredo; Escauriaza Mesa, Cristián Rodrigo; Pizarro Puccio, Gonzalo E.; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Pastén González, Pablo Arturo; CEDEUS (Chile)
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    Desarrollo de un modelo de red neuronal para estimar la tasa de enriquecimiento del sedimento en eventos de erosión hídrica
    (2016) Venegas Quiñones, Héctor Leopoldo; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La tasa de enriquecimiento, entendida como la relación entre la concentración de un elemento en el sedimento luego de ocurrido un evento de erosión hídrica y su concentración en la matriz del suelo, es un parámetro comúnmente utilizado para modelar el movimiento y destino de los agroquímicos. La medición de la tasa de enriquecimiento, especialmente de superficie específica, es un proceso complejo y requiere medir el tamaño y distribución de las partículas, tanto en el material erodado como en la matriz del suelo. Debido a ello el objetivo de este trabajo fue desarrollar un modelo de red neuronal para estimar la tasa de enriquecimiento y compararlo con el método actualmente más utilizado en base a datos experimentales medidos en estudios previos. Para el desarrollo de la red neuronal se utilizó el Neural Network Toolbox de MATLAB y los resultados de mediciones realizadas en seis estudios previos. La red así construida utiliza ocho variables que responden a las características de suelo, clima y topografía de la superficie del suelo. El modelo de red neuronal permitió obtener un alto nivel de precisión en las estimaciones (r2=0,99 y coeficiente N-S=0,99). Evaluada su eficiencia en relación a las mediciones de cada estudio previo por separado, los resultados muestran estimaciones con valores de r2=0,65-1,00 y N-S=0,56-1,00 para aquellos estudios que presentan 3 o más datos. Así, el modelo de red neuronal probó ser un método adecuado para estimar la tasa de enriquecimiento de superficie específica en eventos de este tipo. Finalmente, y dado que es una de las alternativas más utilizadas, se compararon las estimaciones del modelo de red con las estimaciones de enriquecimiento obtenidas con la ecuación de Menzel (1980) en 54 eventos. Los resultados indican que la ecuación de Menzel muestra una reducida capacidad predictiva (r2=0,10 y N-S<-9,25). En este trabajo se describe la elaboración y validación de la red, y se entrega la información necesaria para su implementación en otros modelos de simulación de sedimentos y de transporte de contaminantes.
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    Differential arsenic binding in the sediments of two sites in Chile's lower Loa River basin
    (2014) Bugueño, M.; Acevedo, S.; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Pizarro Puccio, Gonzalo E.; Pastén González, Pablo Arturo
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    Distribución espacial y temporal de la precipitación y la humedad del suelo en tres sitios forestales de la VIII Región de Chile.
    (2002) Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Bonomelli de Pinaga, Claudia María; Urrutia, Gonzalo
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    Efecto de la discretización de la cuenca y modelo digital de elevaciones en la estimación de la erosión hídrica en cuencas de gran tamaño
    (2013) González Valderrama, Virginia Isabel; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El empleo de modelos de erosión hídrica acoplados a Sistemas de Información Geográfica (SIG) ha facilitado el análisis a escala de cuenca. Modelos como la interfaz geo-espacial del Proyecto de Predicción de Erosión Hídrica (GeoWEPP) son capaces de determinar la erosión, distribuida espacial y temporalmente. Para ello requieren una discretización, con el fin de identificar las laderas y canales que conforman la cuenca. GeoWEPP incorpora el modelo de Parametrización Topográfica (TOPAZ) que extrae esta información a partir de Modelos Digitales de Elevación (MDE). Al analizar las estimaciones de erosión en cuencas pequeñas, estudios previos han demostrado que estos se ven afectados por las características de las laderas y la distribución de los canales. En cuencas de gran tamaño, los efectos sobre las estimaciones de la erosión no se han probado hasta el momento. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la discretización sobre las estimaciones de erosión utilizando GeoWEPP.
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    Effect of substrate depth and roof layers on green roof temperature and water requirements in a semi-arid climate
    (2016) Reyes, R.; Bustamante Gómez, Waldo; Gironás León, Jorge Alfredo; Pastén González, Pablo Arturo; Rojas, V.; Suárez Poch, Francisco Ignacio; Vera Araya, Sergio Eduardo; Victorero Castaño, Felipe Andrés; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; CEDEUS (Chile)
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    Effect of temporal resolution on rainfall erosivity estimates in zones of precipitation caused by frontal systems
    (2015) Lobo, Gabriel P.; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; CEDEUS (Chile)
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    Effect of the Soil Temperature on Root Growth of Cherry Trees [Prunus avium L. cv. Bing/Gisela®6] : A Preliminary Study in Central Chile
    (2014) Bonomelli de Pinaga, Claudia María; Núñez, F.; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Artacho Vargas, Pamela Natalia
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    Estimación del contenido de humedad del suelo mediante el empleo de funciones de pedotransferencia
    (2001) Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Cancino V., José