Cerca de 60 investigadores de las universidades EAFIT, Del Rosario, Michigan, Cambridge, Zurich, el Museo de Chicago y el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, entre otras entidades, viajaron al desierto para conmemorar un siglo de investigación paleontológica en este lugar.  

La región de La Tatacoa es reconocida por su abundancia de fósiles, algunos con una antigüedad de hasta 13 millones de años. En la expedición surgieron nuevas preguntas e hipótesis relacionadas con la riqueza paleontológica de la zona.

Sobre la expedición, que se hizo entre el 15 y 22 de mayo, se realizó un documental que será presentado en las próximas semanas. Este es el tráiler.

​Un suelo árido, cientos de rocas y un cielo estrellado podrían ser la impresión inicial de un turista al contemplar el desierto de La Tatacoa. A pesar de eso, al adentrarse en la tierra con una lupa en mano, el panorama comienza a transformarse. Un grupo de alrededor de 60 expertos y estudiantes en diferentes ramas de la paleontología se embarcaron en un viaje a este lugar en busca de fósiles, con un motivo especial: celebrar el centenario de investigación en este importante yacimiento tropical. 

Carlos Jaramillo, geólogo y científico asociado al Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, fue el organizador de este encuentro que reunió a investigadores de EAFIT, la Universidad del Rosario, la Universidad de Michigan, la Universidad de Cambridge, la Universidad de Zurich, el Museo de Chicago, entre otras instituciones y medios de comunicación. La expedición incluyó en su agenda actividades destinadas a la participación de la comunidad local, que muestran cada vez más interés y curiosidad por comprender la historia que se encuentra preservada en el paisaje que la rodea. 

En 2019, Andrés Cárdenas Rozo, profesor de la Escuela de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de la EAFIT, participó en otra expedición con estudiantes de paleontología para elaborar un mapa hidrológico de la región. Con esta nueva inmersión, quiere responder otros interrogantes, por ejemplo, ¿cuál tipo de bosque existía en La Tatacoa? y ¿cómo ha evolucionado la fauna a raíz de las variaciones climáticas?, temas relevantes en la actualidad, dado los cambios de temperatura que experimenta el planeta.   

En el caso de Camila Martínez Aguillón, profesora de Sistemas Naturales y Sostenibilidad en el programa de Biología de EAFIT, su interés se centra en la paleobotánica, no obstante, destaca que este encuentro “fue casi como un congreso que nos permitió compartir nuestras ideas y pensar en posibilidades de colaboración. También, fue un espacio para que los estudiantes conocieran a estos expertos y se les abrieran panoramas académicos. Fue muy emotivo que las personas de la comunidad se acercaran a conocernos, ver qué estábamos haciendo y aprender más sobre paleontología”.  

¿Qué información pueden aportar los fósiles vegetales? Diana Karen Pérez Lara, estudiante del doctorado en Ciencias de la Tierra de EAFIT, llegó desde México para trabajar con la asesoría de la profesora Camila. Su tema de investigación son las maderas fósiles (también llamados xilópalos) de La Tatacoa, que pueden proporcionar información sobre el clima que existía hace 13 millones de años en este ecosistema.  

Durante la expedición, Diana Karen recolectó alrededor de 80 muestras en diferentes puntos del desierto. Hasta ahora, ha identificado una especie predominante de leguminosa, lo cual es un hecho poco común en un bosque convencional. También, encontró una especie que se desarrolla cerca de ríos, lo que plantea la hipótesis de si existió en La Tatacoa un bosque húmedo y diverso. 

Estas y otras preguntas surgieron en el viaje, así como la reafirmación de la pasión por la paleontología. Diego Armando Urueña Carrillo es un joven que nació en la zona norte de La Tatacoa. Un día conoció esta ciencia gracias a un semillero de investigación, pero fue su dedicación y habilidad lo que le permitió obtener el apoyo de personas que gestionaron una beca en EAFIT para estudiar Geología. Su sueño se hizo realidad a principios de este año, convirtiéndolo así en el primer paleontólogo profesional del municipio de Villavieja en los últimos 100 años.  

“Cuando las personas se dan cuenta de que este proyecto crece y que un joven de la comunidad puede ir a estudiar, entienden la importancia que tiene. El Museo de Historia Natural de la Tatacoa y todos los procesos han generado una apropiación y una concientización en la comunidad de la importancia de la paleontología en el desierto de La Tatacoa”, expresa Diego. 

Museo de Historia Natural de la Tatacoa  

En la vereda La Victoria, ubicada en el municipio de Villavieja, se encuentra el Museo de Historia Natural de La Tatacoa, un proyecto que surgió gracias al impulso de los hermanos Andrés y Rubén Vanegas. Desde temprana edad, comenzaron a recolectar fósiles, guardando las muestras en su propia casa, con la meta de algún día tener un museo que permitiera su conservación. 

Con el apoyo de diversas instituciones, como el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, EAFIT, Universidad del Rosario, Parque Explora, Universidad del Norte, Instituto Humboldt, entre otras, el museo se hizo realidad. En la actualidad, alberga más de 1.700 piezas fósiles de diferentes especímenes, entre las cuales se identifican mamíferos, reptiles, peces, aves y madera petrificada. 

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​Mariana Echeverri, Sebastián Gómez Torres, Nicolás Pinel y Carlos Perafán son los investigadores de EAFIT que realizaron el importante hallazgo de cuatro nuevas especies de arañas en Bahía Solano, Chocó: Ummidia solana, Melloina pacifica, Euthycaelus cunampia y Neischnocolus mecana.

Este estudio representa una contribución significativa, ya que es el primer registro de estas especies en la región de Chocó, lo que amplía el rango de distribución geográfica de la comunidad de arañas Migalomorfas.

Temidas e incomprendidas, conocidas comúnmente como tarántulas, la comunidad de arañas migalomorfas es un grupo de seres vivos poco explorado. En una expedición a la costa del Pacífico colombiano, investigadores de EAFIT descubrieron y estudiaron cuatro nuevas especies pertenecientes a las familias Halonoproctidae y Theraphosidae: Ummidia solana, Melloina pacifica, Euthycaelus cunampia y Neischnocolus mecana.  

Este hallazgo es de gran relevancia, ya que es la primera vez que se encuentran ejemplares de estos grupos en la región de Chocó, lo que amplía el rango de distribución geográfica de las Migalomorfas y proporciona un mejor entendimiento del estado de conservación del ecosistema en cuestión.  

Pero ¿cómo se llega a descubrir nuevas especies de tarántulas? Todo comienza con la curiosidad y la pasión, dos cualidades compartidas por Mariana Echeverri Díez y Sebastián Gómez Torres, ambos biólogos eafitenses, quienes decidieron dedicar su tesis de pregrado a la elaboración de un inventario de tarántulas con el acompañamiento de Carlos Perafán y la asesoría de Nicolás Pinel, profesores e investigadores de la Universidad. 

“Después de revisar la literatura, nos dimos cuenta de que la región del Pacífico colombiano estaba abandonada en cuanto a estudios sobre este grupo. La mayoría de las investigaciones se enfocaba en la región de los Andes, pero a pesar de ser un hotspot de biodiversidad, Chocó tiene un vacío gigante en cuanto a conocimiento en esta área. Antes habíamos hecho contacto con el Jardín Botánico del Pacífico, entonces vimos la oportunidad de ir allá”, cuenta Mariana.  

Pasada esta etapa, los investigadores realizaron varias salidas de campo a Chocó, conscientes de la alta probabilidad de encontrar nuevas especies. Al regresar, comenzaron un riguroso proceso que implicaba ilustrar, diagnosticar, documentar y escribir con gran detalle sus observaciones.  

“Es necesario fotografiar muchas estructuras y órganos que tienen estas tarántulas, que por lo general son supremamente pequeños, pero brindan información muy importante para poder diferenciar entre especies. También fue clave escribir todas esas características morfológicas y discutir aspectos de su taxonomía”, dice Sebastián.  

Al comparar las estructuras, especialmente los órganos reproductivos de estas tarántulas, se podía observar que eran diferentes a los previamente documentados, como se detalla en el artículo publicado por los investigadores en la revista científica Zookeys. Según el profesor Nicolás Pinel, la identificación de nuevas especies se realizó a través de la descripción de la anatomía de las arañas, siguiendo los criterios establecidos en la ciencia. 

“Lo más especial de estas cuatro especies es que son nuevos registros para la región del pacífico. Dos de los géneros ya estaban reportados en la cordillera oriental (Amazonas), pero no en Chocó, entonces la particularidad está en que se amplía la distribución de esos linajes. Las tarántulas son especies con poca movilidad, lo que nos puede llevar a pensar que en algún momento Chocó y Amazonas estaban conectados por un corredor muy fácil de transitar entre los dos ecosistemas”, afirma Nicolás.  

Los investigadores consideran que este descubrimiento es vital para los campos de bioprospección y biotecnología, ya que representa un potencial de nuevos recursos biológicos con aplicaciones en diversos campos. Este es un primer paso para conocer la riqueza natural del país y aprovecharla mediante investigaciones más especializadas. 

La historia detrás de los​ nombres  

Para dar nombre a las cuatro especies de tarántulas, los investigadores se inspiraron en diferentes fuentes. En el caso de Ummidia solana, quisieron hacer referencia al municipio de Bahía Solano, donde se realizó el hallazgo, además, “solana” también significa “viento por donde sale el sol”. 

Melloina pacifica está inspirado en la región del pacífico. Por su parte, Euthycaelus cunampia es un gesto de agradecimiento hacia don José y don Antonio Cunampia, de la comunidad indígena Emberá. Estos dos hombres pasaron de ser cazadores para convertirse en guías del Jardín Botánico del Pacífico. 

Finalmente, Neischnocolus mecana establece una conexión con el corregimiento de Mecana, ubicado en el municipio de Bahía Solano, lugar en el que está ubicado el Jardín Botánico del Pacífico, institución que apoyó el estudio y promueve la investigación para la protección de la biodiversidad en este espacio.​​ 

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Las primeras referencias a la paleontología son los dinosaurios y los mamuts, pero ¿qué pasa con las maderas? También nos ayudan a entender la evolución de la vida y cómo ha cambiado la Tierra porque son organismos del reino vegetal. 

Un grupo de científicos de las universidades EAFIT, Del Rosario, Michigan, Cambridge, Zúrich, el Museo de Chicago y el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales se instaló en el desierto de la Tatacoa para hacer un viaje científico guiados por trozos de maderas fósiles. Este documental es una crónica de esa exploración.

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En un proyecto colaborativo entre estas tres instituciones se creó un dataset de 20.000 imágenes que muestran diferentes etapas de maduración de mazorcas de cacao. Los datos permitirán entrenar algoritmos para la aplicación de una agricultura de precisión en este tipo de cultivos.      

En futuros desarrollos será posible para pequeños y grandes productores identificar los tiempos óptimos de maduración del cacao, planificar la fertilización y determinar el momento adecuado para la cosecha. Esto contribuirá a reducir las pérdidas de frutos y mejorar la eficiencia de producción.  

​¿La cámara de su teléfono celular puede identificar y distinguir cuando está capturando una imagen de un animal, un paisaje o un grupo de personas? Esto es inteligencia artificial, pero ¿qué pasaría si se aplicara este conocimiento al ámbito de la agricultura?  

El primer paso sería recopilar una gran cantidad de datos, tal como lo hicieron EAFIT, la Compañía Nacional de Chocolates y el Agroparque Biosuroeste en un proyecto que los congregó con el objetivo de construir un conjunto de datos que proporcionara información sobre las etapas de maduración de las mazorcas de cacao de las variedades CNCH12 y CNCH13. 

En esta primera fase, de lo que sería un proyecto a largo plazo de inteligencia artificial, Juan Felipe Restrepo Arias, docente e investigador del pregrado en Ingeniería Agronómica de EAFIT, explica que “capturar las etapas de maduración en cualquier cultivo es muy importante, porque en cada una de ellas hay que hacer alguna actividad agronómica, como fertilizar el cultivo, por ejemplo”. 

A través del entrenamiento de algoritmos con estas imágenes —que suman alrededor de 20.000— será posible tener diversas aplicaciones que ayudarán a crear una agricultura de precisión para pequeños y grandes productores de cacao. Esto permitirá fortalecer la toma de decisiones en cuanto a los momentos óptimos para la cosecha, la fertilización, la planificación de la producción y otros aspectos.  

Óscar Hincapié Echeverri, investigador de Fomento Agrícola de la Compañía Nacional de Chocolates, señala que la colaboración con la academia facilita estar al tanto de las nuevas tendencias. Además, agrega que “la industria 4.0 no solo beneficiará la competitividad y la productividad del cacao, sino también al sector agropecuario en general, ayudando a mitigar los efectos del cambio climático. Lo que hicimos con EAFIT va a ser la base para muchas investigaciones futuras. Por ejemplo, podremos explorar cómo generar alertas tempranas para la moniliasis del cacao, una enfermedad que afecta al 70% de la producción en Colombia”, afirma.  

Para lograr la creación de este dataset —uno de los más grandes de acceso público a nivel mundial— la Compañía Nacional de Chocolates facilitó la recolección de imágenes en su finca experimental ubicada en el municipio de Támesis (Antioquia), entre el primero de diciembre de 2022 y el 17 de febrero de 2023. Después de obtener la información, dos estudiantes eafitenses realizaron el proceso de etiquetado de datos de 4.116 fotografías de la variedad CNCH12. El primer conjunto de datos se encuentra disponible en este enlace.

“Considero que experimentar con estos enfoques y la agricultura digital es fundamental, ya que nos brinda unas herramientas muy útiles. Formarse todo lo que tenga que ver con aprendizaje en máquinas e inteligencia artificial nos prepara para lo que viene y tenemos que adaptarnos a este crecimiento”, expresa María Camila Giraldo, estudiante de octavo semestre de Ingeniería Agronómica, quien trabajó en el proyecto con María Isabel Salinas, de Ingeniería Física.  

Con la obtención de recursos el profesor Juan Felipe espera completar el proceso de etiquetado de la variedad CNCH13, entrenar los algoritmos y desarrollar una aplicación que permita a los agricultores, por ejemplo, identificar y contar los frutos en los árboles de sus cultivos a través de sus teléfonos celulares. Además, planea que esta información pueda ser cargada a la nube y utilizada para análisis posteriores.  

El cruce entre la ingeniería agronómica y la inteligencia artificial 

Los profesionales en Ingeniería Agronómica se han enfocado principalmente en cuestiones fitosanitarias y de nutrición de las plantas, sin embargo, la agricultura digital está ganando terreno gracias a los avances tecnológicos, ya que ha resuelto problemas que antes eran difíciles de abordar. En este sentido, EAFIT ha trabajado en el desarrollo de un perfil en el pregrado de Ingeniería Agronómica que aplique y utilice estas nuevas herramientas.  

“La inteligencia artificial, la agricultura digital y el uso de tecnologías tiene muchos impactos positivos, por ejemplo, agilizar diagnósticos y prevenir pérdidas ocasionadas por enfermedades a tiempo. También puede ayudar en el relevo generacional si hacemos de la agricultura algo más interesante, que puede acercarse a otras áreas como los seguros y las finanzas”, explica María Isabel Hernández, jefa del pregrado de Ingeniería Agronómica de la Universidad.  

En resumen, el objetivo con estas tecnologías es asegurar la calidad y el análisis de los datos. Las empresas enfrentan este desafío, y por eso se requiere de profesionales que no solo posean conocimiento en la materia, sino también la habilidad para realizar interpretaciones precisas, procesar la información y generar nuevo conocimiento. 

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Se trata del Electrodo Bioinspirado, un electrolizador que almacena y genera hidrógeno verde de manera eficiente. Este desarrollo se inspiró en la célula y sus mitocondrias, y utiliza nanotecnología para lograr una producción económica de energía limpia.

Esta tecnología busca abordar los desafíos ambientales del planeta y contribuir a la sostenibilidad, ya que el hidrógeno verde se produce a partir de fuentes de energías renovables con bajas emisiones de contaminantes, ofreciendo una alternativa al uso de combustibles fósiles.

​Las temperaturas aumentan con intensidad, la contaminación del aire está es un desafío y en muchos países se preguntan por alternativas para crear un futuro limpio para la humanidad. El uso indiscriminado de combustibles fósiles y sus emisiones de gases contaminantes representa una problemática ambiental, lo que ha llevado al mundo a buscar horizontes verdes y sostenibles.  Una de estas transiciones tiene que ver con la producción de energía a partir de fuentes naturales, un tema que convocó a investigadores eafitenses, quienes se dieron a la tarea de desarrollar un electrolizador hecho de silicio capaz de generar altas eficiencias en la producción de hidrógeno verde, un tipo de energía limpia que no contamina el aire y solo emite vapor de agua.

Esta solución innovadora utiliza técnicas de nanofabricación y se inspira en fenómenos propios de la biología. “Se llama bioinspiración. Básicamente, vemos cómo la naturaleza funciona y así empezamos a estudiar lo que hace la mitocondria para generar la energía celular. Ahí nos dimos cuenta de que ella también produce hidrógeno. Aprendimos de esto y, usando nanotecnología y materiales asequibles, ideamos una forma de hacer el proceso de electrólisis más económico”, explica Alexander Ossa Henao, profesor y coordinador del Grupo de Investigación en Materiales de la Escuela de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de EAFIT.

Junto a él, Laura Carmona Saldarriaga, estudiante del doctorado en Ingeniería, y Ricardo Camargo, ingeniero de Diseño de Producto, han impulsado este proyecto. Sumado a la generación de energía limpia a partir de fuentes renovables, el Electrodo Bioinspirado presenta una serie de beneficios y ventajas. Uno de estos es que su material de fabricación (silicio) es de bajo costo.

Además, la estructura de esta tecnología logra reducir el valor de producción de hidrógeno verde en comparación con otros electrolizadores disponibles en el mercado que dependen de fuentes petroquímicas.

Actualmente, el 97 % del hidrógeno consumido en el ámbito mundial se produce a partir de combustibles fósiles, mientras que el 3 % es hidrógeno verde. El profesor Alexander destaca el logro que representa la reducción del costo del procedimiento, dado que el 40 % del precio del hidrógeno está vinculado al del electrolizador.

El Electrodo Bioinspirado, en consonancia con el Objetivo de Desarrollo Sostenible 7, que promueve la energía asequible y no contaminante, busca reducir el costo de producción de este tipo de energía para fomentar su uso. Por esta razón, en la agenda mundial se ha establecido como meta que para el año 2030, el costo de 1 kilogramo de hidrógeno sea de 1 dólar, en contraposición al actual costo de 14 dólares.

Gracias al apoyo brindado por el Área de Transferencia de Tecnología y Conocimiento de EAFIT, los investigadores han obtenido recursos para el alistamiento tecnológico. Igualmente, han logrado identificar las oportunidades comerciales y las condiciones actuales del mercado, con el fin de llevar esta propuesta a una escala mayor, que contribuya a la preservación del medio ambiente mediante su introducción en el mundo empresarial.

Hasta el momento, el proyecto ha tenido reuniones con la Asociación Hidrógeno Colombia. Además, Natalia Raigoza Rodríguez, coordinadora de Transferencia de Tecnología y Conocimiento de EAFIT, menciona que se han “logrado contactos muy interesantes con los que ya se están explorando las necesidades puntuales de las empresas. Dos de ellas son Opex y Hevolución, con las que se está trabajando en el proceso de alistamiento tecnológico, diseño, puesta a punto y pruebas de un prototipo a escala real”.

Para el equipo de investigadores del Electrodo Bioinspirado, contar con este apoyo ha sido de gran importancia para ampliar su alcance y conectar con personas e instituciones interesadas. Su objetivo principal es llevar su solución fuera del laboratorio y extender su impacto a la industria y la sociedad en general.

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Gracias a un proyecto financiado por el programa Plásticos Circulares de las Américas–CPAP, en el que participaron EAFIT, el Área Metropolitana del Valle de Aburrá, US&SU, Aoxlab, Pond Biomaterials y Aimplas, fue posible obtener una materia prima a partir del mucílago de café. 

A través de la fermentación se logró transformar este subproducto de la industria cafetera en insumos para dos prototipos: un empaque para café y una camiseta, ambos 100 % biodegradables.  

23 de febrero de 2024

Compartir, reutilizar, reparar, renovar y reciclar materiales son los principios fundamentales que promueve la economía circular en medio de un contexto mundial que pide implementar prácticas más sostenibles. En Colombia se generan aproximadamente 4 millones de toneladas de biomasa residual de café al año, lo que impulsó en 2023 un proyecto piloto financiado por el programa Plásticos Circulares de las Américas–CPAP de la Unión Europea. 

La ideación y posterior ejecución de la propuesta fue liderada por la Escuela de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de EAFIT, en alianza con el Área Metropolitana del Valle de Aburrá, US&SU, Aoxlab, Pond Biomaterials (Dinamarca) y Aimplas (Instituto Tecnológico del Plástico de España), que desarrollaron en conjunto una materia prima a partir de los residuos de café, específicamente del mucílago. 

Los aportes de la Universidad a esta innovación fueron la elaboración de una red logística para la recolección de los residuos de café en el Valle de Aburrá, así como su posterior procesamiento. La separación, caracterización y producción de los monómeros vía fermentativa, fueron elementos clave para llegar a la producción de bioplásticos. 

“Del mucílago extraíamos unos componentes bastante interesantes, como los antioxidantes, que tienen una aplicación en la industria cosmética, de alimentos, farmacéutica y en la producción de bioplásticos”, explica Catalina Giraldo Estrada, profesora del área de Sistemas Naturales y Sostenibilidad de la Escuela de Ciencias Aplicadas e Ingeniería, resaltando los procesos biotecnológicos y de transformación con microorganismos que se implementaron en los laboratorios de la U.   

El Área Metropolitana del Valle de Aburrá, US&SU y Aoxlab apoyaron temas logísticos, de suministro y caracterización de los residuos. A nivel internacional, la empresa danesa Pond Biomaterials desarrolló un prototipo de textil (camiseta), mientras que Aimplas contribuyó en la creación de un prototipo de bolsa para empacar café, que cuenta con un recubrimiento para mejorar características de permeabilidad. Ambas creaciones tomaron como base los monómeros producidos por EAFIT y son 100 % biodegradables. 

Dentro del equipo de estudiantes, profesores e investigadores eafitenses que formaron parte de esta propuesta, también se encuentran Mario Cesar Vélez Gallego, del área de Computación y Analítica; Carlos Alberto Castro Zuluaga, del área de Industria, Materiales y Energía, y Luz Deisy Marín Palacio, jefa del pregrado en Ingeniería de Procesos. 

“Estamos haciendo una estimación de un residuo para generar productos de valor agregado, beneficiando así a pequeños productores. Igualmente, favorecemos la producción y consumo responsable al tener materias primas biodegrabales, una acción importante por el planeta”, afirma Luz Deisy sobre la importancia de contar con estos prototipos. Además, agrega que la iniciativa contribuyó en 6 Objetivos de Desarrollo Sostenible: Agua limpia y saneamiento; Industria, innovación e infraestructura; Ciudades y comunidades sostenibles; Producción y consumo responsables; Acción por el clima, y Alianzas para lograr los objetivos.  

Con el trabajo realizado, se espera poder conformar redes para futuros proyectos de investigación y conseguir financiación para llevar este piloto a procesos de mayor escala, donde los prototipos puedan tener una viabilidad comercial. Por ahora, como parte de esta iniciativa, se creó un clúster de bioplásticos en el que participan la academia, empresas del sector público y privado, y que dará lugar a nuevas propuestas relacionadas con el bioplástico.   

Economía circular  

Los procesos productivos, en la mayoría de los casos, generan subproductos y residuos que tienen una disposición final en el relleno sanitario, sin embargo, la economía circular propone que puedan ser utilizados para la generación de nuevos productos. Esta es la apuesta del programa Plásticos Circulares de las Américas de la Unión Europea, que busca propiciar un trabajo articulado con las cadenas de valor de plástico en el país.  

En Colombia, la idea fue explorar soluciones que plantearan modelos de negocio y productos más compatibles con los principios de la economía circular. Mediante una metodología de cocreación de ideas, se eligieron dos propuestas piloto, una en Bogotá y otra en Medellín, donde EAFIT participó en uno de los grupos de trabajo ganadores.  

De acuerdo con Kevin de Cuba, líder para Colombia del programa CPAP, la creación de estos prototipos tiene un gran potencial en diferentes mercados, no solo en Colombia, sino también en países de la Unión Europea. Asimismo, destaca el papel de la Universidad en el proceso: “Gracias al rol de EAFIT al poner a disposición sus laboratorios, conocimientos y habilidades para abordar muchas de esas brechas de habilidades para lograr estos prototipos, se llegó a la implementación exitosa del piloto”, concluye. ​ 

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La investigación se centró en el periodo geológico del Holoceno en las costas del Caribe y el Pacífico colombiano. Mediante simulaciones por computadora, se encontró que hay una influencia significativa de la actividad tectónica en la región.   

Estos hallazgos permiten avanzar en el conocimiento de los ambientes marinos actuales, predecir con mayor certeza cuál sería la respuesta ante el cambio climático y cómo hacer una planificación racional de las zonas costeras, vitales para el desarrollo económico y social del país. 

11 de marzo de 2024

​​De los cerca de 3.000 kilómetros de zonas costeras que hay en Colombia se sabe poco. Al estar de pie en la playa, se podría pensar en cómo sube y baja el mar, pero también cómo la tierra varía su altura debido a diversos fenómenos. Estas fueron las preguntas que se hicieron los investigadores eafitenses Juan Felipe Paniagua Arroyave y José Fernando Duque Trujillo, de la Escuela de Ciencias Aplicadas e Ingeniería, quienes con el apoyo de Giorgio Spada, de la Universidad de Bolonia, y Daniele Melini, del Instituto de Geofísica y Vulcanología de Italia, simularon los cambios en el nivel relativo del mar en las costas del Caribe y el Pacífico colombiano en el periodo geológico conocido como Holoceno.  

Retroceder en el tiempo para analizar esta información tiene un motivo especial, ya que en los últimos 11 mil años ha habido una estabilidad climática que permite ver la variabilidad en el cambio del nivel relativo del mar, lo que proporciona una perspectiva más amplia. “Encontramos que la tectónica, los movimientos de las placas en la tierra, nos está mostrando que en la zona del Caribe y en algunas partes del Pacífico tiene una influencia muy grande en ese cambio en el nivel del mar, por lo tanto, no es solamente el agua, sino también la tierra que sube o baja”, afirma el profesor José Fernando.   

Entre los hallazgos se encontró que, al sur del Golfo de Morrosquillo, el nivel relativo del mar fue constante durante los últimos 11 mil años, mientras que al norte estuvo subiendo. Esto lleva a pensar que las desembocaduras y acantilados han estado en el mismo punto a lo largo de todo este tiempo, mientras que los cambios actuales en la cuenca son producto de la intervención humana con la deforestación y el aumento de la sedimentación.  

Por otra parte, en el Pacífico, los resultados sugieren que el nivel relativo del mar durante el Holoceno estuvo por encima del nivel actual y ha estado bajando, con un factor importante relacionado con la glacio e hidroisostasia (carga y descarga de hielo y agua), entre otros fenómenos. Además, se detectaron zonas en las que el nivel del terreno está bajando, como en Cartagena, algo que no se tenía en cuenta en el panorama regional y que los investigadores explican como el contraste con las zonas en las que hay levantamiento costero.  

Estos análisis son importantes, dice el profesor José Fernando, porque los escenarios que se pueden presentar son múltiples y complejos, desde el hundimiento de zonas cercanas al mar que son utilizadas para cultivos y zona hotelera, como también lo que podría pasar, hipotéticamente, en lugares como Bajo Cauca o Bajo Magdalena que, con un incremento de dos metros del nivel del mar, se cubriría una gran extensión de tierra.

¿Cómo viajar 11 mil años atrás? 

Para lograr los resultados presentados, se utilizó la supercomputadora Apolo de EAFIT, en la que se simuló la tierra como una cebolla que tiene en la parte de arriba una plastilina que se deforma, mientras que en el interior hay anillos líquidos, y a estos últimos se les brindó características de viscosidad.  

“Se utilizó un modelo de código abierto, desarrollado por los profesores Giorgio Spada y Daniele Melini. En la supercomputadora de la Universidad, pusimos los escenarios de viscosidad del manto para analizar la respuesta de los derretimientos de la Antártica y Laurentide al cambio de los casquetes de hielo, la deformación de la corteza, los cambios en la rotación de la tierra, la atracción gravitacional al agua y la deformación por el peso del agua”, explica el profesor Juan Felipe Paniagua.  

Estas simulaciones se compararon con datos publicados en la literatura científica sobre evidencias en los cambios del nivel relativo del mar de tipo geológico y estratigráfico, los cuales se recopilaron y organizaron en un marco común de tiempo. Nutrir esta información con metodologías estandarizadas para lograr resultados más confiables, menciona el investigador, posibilitaría tener un mapa que muestre los cambios y ayude a refinar los modelos para estas variaciones.  

Por ahora, los investigadores seguirán buscando recursos y alianzas con otros colegas para identificar variaciones tridimensionales en la estructura terrestre y hacer simulaciones más cercanas a la realidad del territorio colombiano. La proyección es tener un catálogo de evidencias del nivel relativo del mar que permita hacer predicciones ante los escenarios de cambio climático, aumento del nivel del agua, cambios en el uso del suelo, entre otros, y tenerlos en cuenta para una planificación racional del territorio. 

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Ese es uno de los objetivos del programa 4DAir, desarrollado por las universidades EAFIT, del Valle, Nacional y La Salle, con financiamiento de MinCiencias, en el que se busca comprender de manera amplia la contaminación atmosférica en Medellín, Bogotá y Cali. 

A través de este proyecto se han creado instrumentos para medir la contaminación atmosférica y conocer la composición del material particulado presente en el aire. La propuesta busca entender cómo se mueven los contaminantes y realizar pronósticos más precisos.  

La calidad del aire vuelve a ser el centro de atención en marzo, cuando la conjunción de eventos atmosféricos impide que la contaminación salga del Valle de Aburrá. Con la intención de encontrar soluciones a esta problemática que aqueja a distintos centros urbanos del país, y de ofrecer evidencia científica para la toma de decisiones, surgió el programa 4DAir, una iniciativa financiada por MinCiencias en la que participan las universidades EAFIT, del Valle, Nacional y La Salle.  

Estimación de la polución urbana mediante el uso de mediciones y asimilación de datos en superficie, in situ y de detección remota (4DAir-MOLIS) es el nombre de esta propuesta, que busca ofrecer información relevante a partir de tres proyectos de investigación enfocados en: desarrollo de instrumentos de medición; caracterización morfológica y química de material particulado, y análisis de modelos matemáticos de meteorología.  

Según Elena Montilla Rosero, directora del programa y profesora de la Escuela de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de EAFIT, en el primer proyecto se han creado instrumentos de medición de material particulado y gases en la atmósfera en dos formatos: in situ, ubicados a nivel de la superficie, y de detección remota, capaces de abarcar grandes volúmenes de información, como el sistema Lidar, que utiliza luz láser para medir a partir de los cien metros sobre el nivel de la superficie, con la gran ventaja de poder mover el láser en distintas direcciones. 

Ambos instrumentos tienen el sello de la Universidad, ya que con el apoyo de la spin-off eafitense SimpleSpace se desarrollaron las microestaciones in situ, mientras que el sistema Lidar fue producto del trabajo de Manuela Hoyos Restrepo, graduada de EAFIT y estudiante de doctorado en la Agencia Espacial Francesa, y la profesora Elena. Desde el año pasado han podido utilizar los instrumentos en campañas de mediciones en Bogotá, Cali y Medellín, buscando comprender, entre otras preguntas, hacia dónde va la contaminación en horarios que normalmente no se analizan.  

“Por ahora, estamos mirando todo el volumen de aire dentro del Valle de Aburrá para saber de forma amplia desde dónde viene y hacia dónde se está moviendo la contaminación, porque no es solamente cómo se afecta el Valle, sino también cómo se afectan los ecosistemas aledaños y su biodiversidad”, expresa la directora del programa, agregando que con esta información se podrán tomar medidas más pertinentes y complementar los datos que presenta actualmente la red del Sistema de Alerta Temprana de Medellín y el Valle de Aburrá (Siata). 

De este primer proyecto, es importante resaltar la colaboración reciente entre EAFIT y la Universidad del Valle para el desarrollo de un sistema de detección remota llamado DOAS, del que se espera que aporte información relevante para la medición de gases contaminantes, como el dióxido de nitrógeno.   

En el segundo proyecto, se propuso determinar de qué está compuesto el material particulado, para eso, se diseñó un sistema inteligente capaz de establecer la composición química y morfológica de las partículas contaminantes, algo que anteriormente era un proceso costoso. Saber esta información permitirá identificar cuáles son las fuentes y enfocar esfuerzos en la mitigación de cierto tipo de actividades en el corto y mediano plazo.  

Finalmente, el tercer proyecto se centra en modelos matemáticos para describir los procesos en la atmósfera, determinar fuentes y predecir comportamientos: “Logramos acoplar un modelo de meteorología con modelos de química”, dice Olga Lucía Quintero Montoya, investigadora y profesora de la Escuela de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de EAFIT, quien también ha hecho parte de este programa. Además, resalta que con la incorporación de las mediciones del primer proyecto se mejorará la capacidad de estos modelos.  

El programa 4DAir presentará próximamente los resultados de sus análisis, sin embargo, destacan que con esta iniciativa se ha logrado generar una metodología de trabajo con independencia tecnológica, y que se complementa muy bien con los resultados del programa Exposure to Pollutants Regional Research (ExPoR2), en el que se conocieron los efectos adversos para la salud que produce la exposición al material particulado presente en el aire del Valle de Aburrá, y que derivó en la spin-off Bottom, dedicada a fabricar filtros de nanofibras para mascarillas e industrias.  

Entablar diálogos con tomadores de decisión y especialistas en calidad de aire es uno de los próximos retos que tiene el equipo del programa. La profesora Elena concluye que uno de los propósitos es “poder presentar las herramientas desarrollas y que ponemos a disposición de la comunidad y de las autoridades competentes para que podamos hacer un trabajo futuro con estas nuevas herramientas, que hasta ahora no estaban disponibles tanto en Medellín y Cali, e incluso en Bogotá”.  

Vivir de manera inteligente  

Si bien las emisiones de las industrias contribuyen significativamente a la mala calidad del aire, estas ya están reguladas, mientras que las emisiones vehiculares requieren aún más intervención. La profesora Olga Lucía plantea, de acuerdo con estudios previos que ha realizado, que contar con una red vial que no presente embotellamientos es una de las mejores formas de regular las emisiones de gases contaminantes.  

Para lograrlo, explica, habría que mantener un carril exclusivo a la derecha para los buses: “si se tiene una línea exclusiva dedicada para el transporte público se reduce en un 80 % los embotellamientos”. Los vehículos livianos circularían a la izquierda a alta velocidad, mientras que los carriles centrales se usarían para adelantar en algunos casos o para el flujo de motos, con el fin de mantener una velocidad en las rutas y reducir las densidades. 

Con medidas se podrían regular los perfiles de emisión vehicular durante el día y permitir que la atmósfera haga su trabajo para dispersar los contaminantes: “No podemos regular el viento, pero sí podemos vivir de manera inteligente”, afirma la investigadora, destacando que compartir medios de transporte o implementar el pico y placa son buenas prácticas, que se podrían acompañar con medidas de control de flujos, densidades y velocidades. ​

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Alejandro Gómez Valencia 
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A propósito del Día Mundial del Medio Ambiente, compartimos la experiencia de estudiantes del pregrado en Diseño Urbano y Gestión del Hábitat, quienes crearon un Plan Maestro, a 30 años, para la reserva El Globo, en el municipio antioqueño de Támesis. 

Un museo vivo; la adecuación de las zonas para hospedaje de visitantes; un laboratorio ambiental; el desarrollo de ecosistemas de transición; los sistemas agroecológicos con foco en la seguridad alimentaria; y la reforestación del bosque de galería de la quebrada El Tacón, son los seis proyectos priorizados en esta iniciativa.

Colombia es hogar del 5% de los bosques altos andinos de la región, o como son conocidos popularmente, bosques de niebla. Y uno de ellos está ubicado en la reserva natural El Globo, que está dentro de los límites político-administrativos del municipio de Támesis, en el Suroeste antioqueño.  

Son 382 hectáreas las que conforman esta reserva de la sociedad civil que, si bien es una propiedad privada, también se constituye como un banco de hábitat fundamental para la conservación y las estrategias de compensación ambiental de varias organizaciones. 

Y hasta allí, a 126 kilómetros de Medellín, llegaron los estudiantes del pregrado en Diseño Urbano y Gestión del Hábitat, de la mano de los profesores Nataly Montoya Restrepo y Luis Miguel Ocampo Marín, y con el apoyo del Centro de Estudios Urbanos y Ambientales (Urbam), para vivir una estrategia de aprendizaje experiencia que les permitiera construir un Plan de Desarrollo para la reserva, como parte del proyecto final de la materia Laboratorio VI. 

El resultado es el proyecto Reserva Natural El Globo: tejiendo visiones por la conservación, en el que tuvieron la oportunidad de presentar, este 29 de mayo, en el Domo del Centro de Visitantes, como parte de la programación de Inventiva y Acción EAFIT.  

“Se trata de un ejercicio detallado y una propuesta de valor, con perspectiva de desarrollo a 60 años, en la que mezclamos estrategias de clases magistrales, análisis de documentación y, sobre todo, recorridos en campo y expediciones para plantear una serie de líneas estratégicas y unos proyectos derivados de estas. En total se priorizaron 6 proyectos”, explica la profesora Nataly, de la Escuela de Derecho. 

Un museo vivo; la adecuación de las zonas para hospedaje de visitantes; un laboratorio ambiental; el desarrollo de ecosistemas de transición; los sistemas agroecológicos con foco en la seguridad alimentaria; y la reforestación del bosque de galería de la quebrada El Tacón, que hace parte de esta reserva natural, fueron las iniciativas que lideraron los estudiantes, derivadas de la construcción conjunta del Plan Maestro. 

Es un proyecto que, como mencionaron los estudiantes durante su exposición, es pertinente y respetuoso con la ruralidad y el medioambiente. Se planteó a 30 años porque ese es el tiempo necesario que toma la recuperación del funcionamiento ecológico de un bosque.  

Con esta iniciativa, que tuvo en cuenta una lectura juiciosa del territorio y la evaluación del ciclo del agua, el uso del suelo y el enfoque por la conservación, los estudiantes y la Universidad le apuestan por hacer de este territorio un referente en los temas de conservación y, de manera especial, en la protección de los bosques de niebla del país. 

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La supervivencia de los ecosistemas y la reproducción de cultivos y plantas silvestres dependen de polinizadores como abejas, mariposas, aves, escarabajos y murciélagos. Estos visitantes florales facilitan el intercambio genético, esencial para la seguridad alimentaria y la conservación de la biodiversidad. 

Como parte de un estudio realizado por el semillero de investigación en Botánica de EAFIT se publicó un catálogo de plantas nativas beneficiosas para la protección de los polinizadores de la ciudad. Para su construcción, se utilizaron bases de datos y se instalaron cámaras trampa con el fin de observar y registrar las interacciones entre las plantas y sus visitantes.

​​De acuerdo con datos de la Organización de las Naciones Unidas (ONU) el 75 % de los cultivos alimentarios del mundo depende de los polinizadores, aquellos animales que se encargan de llevar el polen de una flor a otra para propiciar el intercambio genético. A pesar de su importancia para el planeta, su existencia está en riesgo debido a prácticas agrícolas intensivas y los efectos del cambio climático. 

Una forma de contribuir a la supervivencia de estos visitantes florales es promover la siembra de plantas portadoras de néctar o polen. Por ello, el semillero de investigación en Botánica de EAFIT lidera una iniciativa para identificar aquellas especies vegetales que atraen polinizadores como abejas, moscas, mariposas, aves, escarabajos y murciélagos. Mediante el uso de bases de datos para el análisis de la diversidad de plantas nativas, sumado al uso de cámaras trampa en un ecosistema urbano y la observación tradicional, registraron las interacciones de las plantas y sus visitantes florales. 

Este proceso tuvo como resultado un catálogo de plantas nativas que, según Camila Martínez Aguillón, profesora y coordinadora del semillero, más que una revisión exhaustiva, es un primer acercamiento a una información que se cree abundante, pero que en realidad es todavía escasa. Además, este inventario incluyó una selección precisa y beneficiosa para el diseño de los jardines de la ciudad y la Universidad, aunque algunas de estas plantas ya se encuentran en el campus. 

“A la hora de sembrar plantas en ambientes urbanos es necesario pensar en muchos factores como que generen sombra, crezcan rápido o estabilicen taludes, pero también es importante pensar en cuáles son esas plantas que van a atraer visitantes florales y a generar diversidad. No se trata solamente de que sea algo estético, sino de promover esa variedad de polinizadores y la estabilización de los ecosistemas, para que más especies puedan sobrevivir”, afirma la profesora Camila. 

Sin polinizadores muchas plantas no podrían reproducirse eficazmente, lo que llevaría a su posible extinción y a una drástica reducción de la biodiversidad. En ciudades como Medellín, la ausencia de polinizadores resultaría en una disminución significativa de la vegetación. La preservación de los polinizadores es, por tanto, esencial no solo para la biodiversidad global, sino también para la seguridad alimentaria y el equilibrio de los ecosistemas urbanos y rurales.

Biodiversidad nativa 

El catálogo del semillero de Botánica de EAFIT se compone de plantas nativas, es decir, aquellas que naturalmente tienen una distribución en Colombia. La intención con esta selección es fomentar la siembra y el crecimiento de este tipo de especies vegetales, aprovechando que en el país hay una amplia diversidad que, poco a poco, ha sido desplazada por plantas que crecen en otros lugares (como las acacias y los pinos).​ 

 

 

 

 

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“Recomendamos sembrar no solo plantas que atraen polinizadores sino plantas nativas que sean llamativas para los animales. Esto es importante para no afectar las redes de interacción entre las plantas y polinizadores nativos, así como para apropiarnos de la biodiversidad de nuestro país”, afirma Isabelle Vergnaud Palacio, estudiante de Biología y participante del semillero de Botánica. 

Desde disciplinas como la biología y la ingeniería forestal se ha comprobado que sembrar plantas nativas es fundamental para llevar a cabo procesos de restauración efectivos, donde las especies que existen en esas regiones tengan la posibilidad de sobrevivir y mantener un equilibrio. En el caso de EAFIT, “generar esos corredores que comunican las partes internas de la ciudad con la periferia ayudaría a que los animales puedan migrar y moverse a través de estos territorios”, agrega la profesora Camila. 

Entre las plantas que recomienda el semillero de Botánica para sembrar están algunas especies de Heliconias como Heliconia latispatha y Heliconia wagneriana, visibles cerca al bloque de Idiomas de la Universidad. Igualmente, se sugiere cultivar especies de la familia del café, como Hamelia patens (coralillo), también presente en el campus; y Palicourea guianensis (cafeto de monte).  Algunos árboles recomendados son Annona muricata (guanábano), Psidium guajava (guayabo) y Tabebuia rosea (guayacán rosado).  El catálogo completo se puede consultar en este enlace​. 

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