3.01 Escuela de Ingeniería

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Browsing 3.01 Escuela de Ingeniería by browse.metadata.categoriaods "15 Vida de ecosistemas terrestres"

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    A machine learning-based analysis of actual evaporation drivers across different land covers in the chilean andean plateau
    (2024) Boada Campos, Javiera Ignacia; Suárez Poch, Francisco Ignacio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La estimación precisa de la evaporación (E) es crucial para la gestión del agua en regiones áridas como el Altiplano chileno. Aquí, E es el principal flujo de salida de agua en cuencas endorreicas, predominando en salares, superficies vegetadas, suelos desnudos con aguas subterráneas poco profundas y lagunas salinas someras. Estimar E es desafiante debido a su naturaleza altamente dinámica, influenciada por procesos atmosféricos y por el tipo de cobertura terrestre. Aunque los algoritmos de aprendizaje automático (ML) han mostrado ser prometedores para entender E, aún no se ha profundizado en cómo la cobertura terrestre afecta las principales variables que predicen E. Este estudio emplea técnicas de ML para determinar los impulsores de E en distintas coberturas evaporíticas del Altiplano. Tres algoritmos de ML fueron evaluados utilizando flujos de E y datos ambientales de campañas de terreno. Random Forest (RF) emergió como el algoritmo más efectivo debido a su mejor rendimiento y menor tiempo de ejecución. Las variables ambientales clave fueron identificadas utilizando el método explicativo SHAP. Los resultados revelaron que E en salares y vegetación están principalmente limitadas por la disponibilidad de energía. El suelo desnudo se ve influenciado tanto por la energía como por la disponibilidad de agua, mientras que la turbulencia mecánica domina sobre las superficies de agua. Al definir umbrales de impacto para los principales impulsores, se demostró la interdependencia entre procesos físicos y estados ambientales en la promoción de E. Finalmente, la sensibilidad del modelo indicó que es posible predecir E con cuatro variables para salares, vegetación y suelo desnudo, y tres para superficies de agua, sin pérdida significativa de precisión. Este enfoque permite establecer una red de estaciones meteorológicas de bajo costo para estimar E en toda la región. Esta investigación mejora la comprensión de cómo las características de la superficie y las condiciones ambientales influyen en E, ofreciendo información valiosa para la gestión efectiva de los recursos hídricos en regiones áridas.
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    A water balance approach to estimate fog water contribution to a relict forest in the coastal semi-arid region in Central Chile
    (2024) Pacheco Canales, Valentina J.; Vicuña Díaz, Sebastián; Suárez Poch, Francisco Ignacio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La niebla marina a lo largo de la costa occidental de Chile, en la región semiárida y mediterránea, ejerce influencia en los patrones de vegetación costera y representa una fuente de agua significativa, aunque subestimada, para el balance hídrico de la cuenca. Aunque se ha sugerido que los vientos del sudoeste transportan la niebla marina tierra adentro, la comprensión de esta dinámica es limitada. Por ello, este estudio tiene como objetivo analizar la niebla costera en la costa de la región central de Chile, examinando su distribución temporal, contenido de agua y recolección, en relación con la presencia de bosques relicto. Se enfoca en un bosque relicto ubicado en la costa semiárida de Chile, a 3.5 km tierra adentro, con una altitud de 650 metros. Este bosque, dominado por Aextoxicon punctatum, sobrevive con menos de 200 mm de precipitación anual, lo que destaca la importancia crítica del agua de niebla. El enfoque metodológico implica un análisis del balance hídrico adaptado a las contribuciones de agua relacionadas con la niebla, considerando la precipitación, evapotranspiración, acumulación de suelo y entrada de niebla a diferentes escalas. Los hallazgos revelan que la niebla se presenta el 17% del tiempo y contribuye hasta el 75% a la evapotranspiración del bosque, con una capacidad de captura de niebla de hasta el 10.5%. Sin embargo, según los datos de sensores de humedad del suelo, la niebla capturada parece no penetrar profundamente en el suelo ni generar escorrentía. Se exploró la variabilidad de la eficiencia de captura de niebla del bosque con respecto a la elevación, el área de recolección y la evapotranspiración. Estos resultados resaltan la importancia del agua de niebla como fuente vital para la vegetación y enfatizan la necesidad de integrarla en evaluaciones más amplias para predecir mejor los recursos hídricos y conservar los ecosistemas.
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    Integration of near surface complementary geophysical techniques for the study of ancient archaeological areas in the Atacama Desert case study : Iluga Archaeological site, Northern Chile
    (2022) Gallegos Poch, Fernanda Andrea; Yáñez Carrizo, Gonzalo Alejandro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La geofísica somera ha demostrado ser una herramienta de gran utilidad para la caracterización de sitios arqueológicos debido a su capacidad de cubrir grandes superficies en cortos períodos de tiempo obteniendo datos de alta resolución para mapear objetos y estructuras en profundidad. Esto permite caracterizar diversas propiedades del subsuelo y definir zonas anómalas claves para las excavaciones, limitando así la destrucción del sitio. En ambientes hiper áridos, las técnicas utilizadas para la caracterización de sitios arqueológicos se ven afectadas por el bajo contenido de humedad del subsuelo complejizando el estudio de estos. El presente estudio propone la integración de 3 equipos geofísicos: ‘Ground Penetrating Radar’ (GPR), un equipo electromagnético de inducción (EMI) y un equipo de tomografía sísmica de alta resolución (HRST), para la caracterización de estructuras circulares alineadas en dirección EW que atraviesan al sitio arqueológico de Pampa Iluga, ubicado en la Pampa del Tamarugal (Desierto de atacama). El GPR fue capaz de reconocer depósitos aluviales y el relleno eólico de las estructuras circulares, alrededor de las cuales se encontraron raíces reconocidas como hipérbolas en la señal. Por otro lado, para el caso del equipo EMI, la componente de in-phase, normalmente desestimada, pudo identificar la presencia de cenizas y zonas quemadas asociadas a un alto local de susceptibilidad magnética. Finalmente, la HRST reconoció el relleno eólico como un bajo de velocidad de la onda sísmica y anomalías puntuales de alta velocidad que se asocian a las raíces en profundidad. De acuerdo a lo anterior y corroborado por la excavación realizada en el sitio, las estructuras circulares son el resultado de un extenso proceso de deforestación ocurrido en la Pampa del Tamarugal, donde se extrajo tanto del tronco como de las raíces de algarrobos (Prosopis chilensis) o tamarugos (Prosopis tamarugo) probablemente para la producción de carbón. La metodología geofísica propuesta, entrega resultados prometedores para estudios de sitios arqueológicos en ambientes hiper áridos. Finalmente, una vez reconocida la presencia de árboles en el sitio, se estimaron sus tasas de evapotranspiración mensuales y anuales para determinar la necesidad aproximada de agua de los árboles que habitaron el sitio. Eventos pluviométricos ocurridos en los últimos 18,000 años, habrían generado las condiciones climáticas e hidrológicas que permitieron el desarrollo de los árboles en el sitio, lugar que hoy es hostil y no permitiría su desarrollo debido a la ausencia de agua en superficie y la profundidad de la napa subterránea. física, GPR, EM38, Desierto de Atacama, Zona hiper árida, deforestación.