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En el presente trabajo se analizan los efectos del tamaño de grilla sobre la modelación matemática distribuida del escurrimiento superficial en cuencas de llanura y se propone el escalamiento de parámetros con la finalidad de obtener respuestas hidrológicas e hidráulicas similares entre las diferentes discretizaciones para el escurrimiento superficial. Para el estudio se utiliza el modelo matemático cuasi-bidimensional CTSS8 (Riccardi, 2001); basado en esquemas de celdas con aproximación de onda difusiva. Se propone un procedimiento para el escalamiento de parámetros y se cuantifica el grado de similitud alcanzado entre las variables de flujo de las diferentes discretizaciones. La similitud entre esquemas se plantea para las variables de flujo: caudal, velocidad y alturas medias de agua en todo el dominio de la cuenca. Los parámetros a escalar son: i) coeficiente de rugosidad para flujo superficial en celda y ii) la geometría de almacenamiento y conducción en celda parametrizada por la pendiente transversal en celda (ITC). Los resultados obtenidos de las simulaciones hidrológicas indican que a medida que se incrementa el tamaño de la grilla es necesario incrementar el coeficiente de resistencia del flujo entre celdas o bien reducir el parámetro ITC; para lograr similitud hidrológica e hidráulica. Se obtiene mayor similitud hidrológica e hidráulica mediante el escalamiento del parámetro ITC respecto al escalamiento de coeficiente de rugosidad para flujo superficial en celda.

Se investigaron los efectos de cambios de usos/coberturas del suelo sobre la escorrentía directa y los caudales máximos en la cuenca del Aº Feliciano (Provincia de Entre Ríos), aplicando el modelo AGWA- KINEROS2 en el entorno del Sistema de Información Geográfica (SIG). El análisis se realizó para 2 escalas espaciales: la cuenca total y la subcuenca 253, una de las más intervenidas. Se elaboraron los datos básicos requeridos para la aplicación del modelo, como el MDE, y los mapas de usos/coberturas del suelo para tres escenarios (1986, 1997 y 2006), utilizando técnicas de SIG y teledetección. Se procesaron 3 imágenes satelitales representativas de dichos escenarios. Se calibró el modelo para cada uno de los escenarios, seleccionándose tres eventos precipitación-escorrentía observados. Los resultados obtenidos muestran una disminución de la conductividad hidráulica saturada del suelo que puede interpretarse físicamente como la consecuencia de un proceso de destrucción de la estructura de los suelos destinados a uso agrícola. Se evaluaron los cambios de usos/coberturas del suelo entre 1986 y 2006, encontrándose un aumento de la superficie agrícola en detrimento de bosques y montes. Se evaluaron los efectos estos cambios sobre la escorrentía directa y los caudales máximos, aplicándose el modelo calibrado para cada escenario y una tormenta sintética. A partir de los resultados obtenidos, se concluye que el aumento de la superficie agrícola en detrimento de bosques y montes registrado en la cuenca en el período 1986/2006, ha originado un aumento tanto de la escorrentía como de los caudales máximos.

El incremento de la temperatura y de la radiación ultravioleta (RUV) sobre la superficie de la tierra ha sido objeto de numerosos estudios durante las últimas décadas. La temperatura tiene un rol preponderante en la dinámica de los ecosistemas terrestres y acuáticos y los pronósticos de su incremento a consecuencia del calentamiento global indican modificaciones sustanciales en las características físico‐químicas del medio acuático, la dinámica de sus organismos y de sus tramas tróficas. El impacto de la RUV sobre los ambientes acuáticos incluye efectos sobre el medio físico (p.e. clima óptico) y químico (p.e. transformación de la materia orgánica disuelta) que pueden resultar interactivos tendiendo en algunos casos a incrementar el impacto de la radiación de onda corta debido a la pérdida de absorbancia del agua. Además, la RUV afecta estructuras y funciones de los organismos vivos de diversas maneras, involucrando daños en procesos celulares tales como la asimilación de nutrientes, orientación y motilidad, la fotosíntesis, la transcripción y la replicación del ADN. En conjunto la temperatura y la RUV, entre otros factores, tienen un rol determinante sobre la fisiología y comportamiento de los organismos acuáticos. Los organismos planctónicos en particular, utilizan tres estrategias básicas para contrarrestar los efectos nocivos de la exposición a la RUV. Estas estrategias incluyen evitar la radiación (migración), la producción y acumulación de compuestos que actúan como pantallas solares y/o antioxidantes (foto‐protección química) y, por último, la reparación del daño molecular (foto‐reparación enzimática). El objetivo general de esta investigación fue analizar el efecto combinado de la temperatura y de la exposición a la radiación tanto visible como RUV sobre la foto‐protección química en un conjunto de especies de copépodos planctónicos del género Boeckella (COPEPODA: CENTROPAGIDAE). Estas especies habitan sistemas acuáticos expuestos a niveles de radiación elevados y su distribución geográfica está influenciada por su afinidad por las temperaturas templado‐frías y frías, características de una diversidad de ambientes patagónicos. Para ello, se analizaron copépodos provenientes de seis especies del género Boeckella, B. antiqua, B. brasiliensis, B. brevicaudata, B. gracilis, B. gibbosa y B. gracilipes (dos poblaciones alopátricas), obtenidas en cuerpos de agua en un gradiente altitudinal del Norte Andino‐Patagónico. En estas especies de Boeckella se pudieron identificar dos tipos básicos de compuestos foto‐protectores, los aminoácidos tipo micosporina o MAAs, que actúan como pantallas solares; y los pigmentos carotenoides que actúan como antioxidantes. Se registraron 5 tipos de aminoácidos tipo micosporinas: Micosporina‐Glicina, Shinorina, Porphyra‐334, Palithene y un compuesto desconocido denominado MAA‐332. Por otra parte, se realizaron experimentos de laboratorio para analizar el efecto inductor de la radiación sobre la acumulación de compuestos foto‐protectores en 5 especies de Boeckella. En todos los casos, la presencia de radiación visible (PAR) y de radiación ultravioleta A (UVA) produjo un aumento significativo en la concentración tanto de MAAs como de carotenoides. Los MAAs fueron acumulados en los organismos expuestos a la radiación inclusive en ausencia de una fuente dietaria, mientras que en el caso de los carotenoides se supone que fueron adquiridos a través de la dieta. Además, con la finalidad de analizar el efecto conjunto de la temperatura y de la exposición a la radiación PAR+UVA se realizaron una serie de ensayos de laboratorio manipulando experimentalmente la radiación en un gradiente térmico pronunciado de 5 a 20 °C y utilizando 4 especies de Boeckella. Los resultados obtenidos indicaron que la temperatura y la exposición a la radiación PAR+UVA actúan interactivamente afectando la proporción de compuestos foto‐ protectores. Se observaron tres patrones de acumulación de compuestos foto‐protectores con relación al gradiente térmico ensayado (5 a 20°C): i) un incremento en la proporción de compuestos foto‐protectores a temperaturas mayores a 16°C en B. antiqua y B. gracilis, ii) un incremento de la proporción de compuestos a temperaturas menores a 8°C en B. brevicaudata y B. gracilipes del Lago Morenito y, por último, iii) niveles semejantes y elevados de acumulación de compuestos foto‐ protectores a temperaturas contrastantes ( 5 y 16°C) , observada en la población de B. gracilipes de la Laguna Verde. La bio‐acumulación de compuestos foto‐protectores en Boeckella spp. fue estudiada también mediante la aplicación de modelos cinéticos de primer orden, con el fin de analizar el rol de la temperatura sobre la foto‐protección química. A partir de datos empíricos obtenidos en ensayos de laboratorio controlando niveles de temperatura y radiación, se calcularon las tasas de eliminación, ganancia neta y ganancia bruta de compuestos foto‐protectores. El análisis de estas tasas en función de la temperatura reveló que la eliminación de los MAAs y de los carotenoides se incrementó con la temperatura en la mayoría de las especies de Boeckella estudiadas. Por el contrario, el efecto de la temperatura sobre la ganancia neta y bruta de estos compuestos fluctuó entre especies y entre poblaciones de la misma especie. Los modelos cinéticos de primer orden resultaron útiles para describir de manera general el comportamiento de la bio‐acumulación de compuestos foto‐protectores en las especies estudiadas y comparar sus respuestas en relación con la temperatura. Sin embargo, la capacidad de predicción de este modelo es limitada debido a que no tiene en cuenta otros factores que regularían la bio‐acumulación. De hecho, ensayos complementarios de laboratorio con dos especies de Boeckella, B. antiqua y B. gracilipes de la Laguna Verde, evidenciaron que la concentración basal de compuestos foto‐protectores también tiene el potencial de afectar la bio‐acumulación de estos compuestos, reconociéndose dos patrones contrastantes. En B. gracilipes de la Laguna Verde, especie con elevados niveles de concentración basal, el patrón se caracterizó por una gran estabilidad de la concentración de los compuestos, reflejada en la escasa eliminación y ganancia de compuestos tanto en condiciones de PAR+UVA como en oscuridad. Por otro lado, en B. antiqua, especie cuyos niveles basales de foto‐protección química son naturalmente variables, se halló una respuesta notablemente plástica de ajuste de las concentraciones de compuestos dependiente de la concentración basal en escenarios de radiación contrastantes. Por otra parte, el análisis exprimental del efecto de la RUV‐B y de la temperatura sobre la tolerancia en dos especies de Boeckella: B. gracilis y B. antiqua reveló respuestas disímiles en ambas especies y también la ausencia de un efecto interactivo entre la temperatura y la RUV‐B sobre la mortalidad. En las dos especies la mortalidad dependió fuertemente de la dosis de RUV‐B aplicada, resultando máxima a una dosis de UV‐B del 100% equivalente a de 324 J m ‐2 . B. gracilis presentó mayor mortalidad a 20°C mientras que la mortalidad en B. antiqua fue independiente de la temperatura. Por otra parte, se analizó experimentalmente el efecto de la temperatura y la RUV sobre la reproducción de Boeckella antiqua. El tamaño de camada resultó afectado en el tratamiento con radiación PAR+UVA sólo a 5°C, lo cual indicaría que la exposición al PAR+UVA se traduce en una disminución del potencial reproductivo especialmente a bajas temperaturas. La mayor cantidad de huevos se halló en incubaciones a 12°C tanto bajo PAR como bajo PAR+UVA, lo cual sugiere un óptimo térmico para la producción de huevos. En síntesis, los resultados obtenidos indican que en las especies de Boeckella analizadas la foto‐protección química respondería a dos estrategias que reflejan adaptaciones a las condiciones ambientales predominantes. Por un lado, la estrategia de las especies que habitan lagos y lagunas de altura, con niveles elevados de exposición a la RUV y escenarios térmicos muy fluctuantes, que se caracteriza por una elevada concentración basal de compuestos foto‐protectores y una gran resiliencia de la concentración frente a cambios en los niveles de radiación y de temperatura. Por otro lado, la estrategia de la especies de Boeckella que habitan cuerpos de agua pedemontanos, que poseen una mayor variabilidad natural en la concentración de compuestos foto‐protectores y también una mayor plasticidad en su respuesta a cambios en los niveles de la RUV y de la temperatura.

Para el control de la principal plaga de los frutos de pepita, Cydia pomonella (Linneaus) (Lepidoptera: Tortricidae) y otros insectos plaga se utilizan diversas familias de insecticidas, entre ellas, los organofosforados (OFs) y los neonicotinoides (NNs). Al momento de controlar la plaga, el estadio fisiológico de la población de insectos puede ser heterogéneo y la dosis que es letal para un estadio puede resultar subletal para otro. Por lo tanto, una proporción de individuos resulta estresada por el insecticida pero es capaz de sobrevivir. El estrés puede causar un aumento tanto en la tasa de mutaciones como en la actividad del sistema detoxificante, lo cual conduce al desarrollo de resistencia. El estadio blanco de control químico de C. pomonella son las larvas neonatas, las cuales coexisten con los adultos al momento de la aplicación de insecticidas. Dado que las concentraciones necesarias para el control de neonatas es muy inferior al requerido para adultos, estos últimos quedan expuestos a concentraciones subletales. Los objetivos de este trabajo fueron evaluar en poblaciones de campo los mecanismos convencionales de resistencia y los efectos sobre los mecanismos de defensa contra el estrés oxidativo producido por el OF clorpirifós y el NN acetamiprid. Se trabajó con adultos susceptibles a insecticidas de C. pomonella (CSL), cepa usada como referencia, provista por el insectario del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria Alto Valle. También se estudiaron dos poblaciones de campo (PC1 y PC2), recolectadas en montes frutales de la localidad de Villa Regina (Río Negro, Argentina). Los resultados no evidenciaron diferencias significativas en CL 50 y CL 95 de clorpirifós entre CSL y ambas poblaciones de campo. Tampoco se observaron diferencias significativas en la toxicidad de acetamiprid, a nivel de la CL 50 , entre CSL y PC1. Sin embargo, la CL 95 para acetamiprid fue significativamente superior a la determinada en CSL (seis veces mayor). En los estudios in vitro, no se encontraron diferencias en las actividades residuales AChE en presencia de propoxur entre CSL y PC1 que sugieran la existencia de mutaciones en la AChE (p > 0,05). Por otro lado, no se observaron diferencias significativas en las actividades basales AChE en la CSL, PC1 y PC2 (p > 0,05). En la exposición in vivo a concentraciones subletales de clorpirifós se inhibió la actividad AChE en una forma que dependió de la concentración. En ambas poblaciones de campo, las actividades basales CarE y CYP450 fueron significativamente superiores a las determinadas en CSL (p < 0,05). El resto de las enzimas estudiadas y el contenido de GSH no mostraron diferencias significativas entre los grupos controles de PC1 y PC2 con la cepa de referencia (p > 0,05). Tanto CSL como PC1 y PC2 mostraron un aumento en la actividad CarE, con respecto a sus actividades basales, a las concentraciones subletales más bajas de clorpirifós. Sin embargo, este incremento solo fue significativo en CSL (p < 0,05). La caracterización cualitativa de las CarE obtenida de la corrida electroforética de geles nativos de poliacrilamida mostró la presencia de dos isoformas para CSL y cuatro isoformas para PC1. A partir de la concentración 3,9 mg/L de clorpirifós todas las isoformas de CarE fueron completamente inhibidas, coincidiendo con los resultados cuantitativos de actividad. La actividad CYP450 determinada en CSL no fue significativamente afectada por las concentraciones de clorpirifós (p > 0,05). Por el contrario, todos los tratamientos con clorpirifós en adultos de PC1 y PC2 produjeron una disminución en la actividad de esta enzima, la cual fue significativa en algunas de las concentraciones más altas (p < 0,05). La exposición in vivo de adultos de CSL y PC1 a acetamiprid produjo un aumento en la actividad CYP450 a las concentraciones más altas, con cambios significativos para los grupos de PC1 tratados con acetamiprid (p < 0,05). Las actividades GST determinadas en la CSL y PC1 no fueron afectadas por el clorpirifós. Por el contrario, se observó una disminución significativa en la actividad de esta enzima en adultos de PC2 expuestos a algunas concentraciones de clorpirifós, respecto al grupo control. En general, la actividad GST no fue afectada por la exposición a acetamiprid, tanto en CSL como PC1 (p > 0,05). La actividad CAT no fue en general afectada por la exposición a clorpirifós, con la excepción de una disminución significativa (p < 0,05) de la actividad en los adultos de PC2. De la misma manera, la exposición de CSL y PC1 a acetamiprid no produjo cambios significativos en la actividad CAT, con la excepción de adultos de PC1 tratados con el insecticida. La exposición de CSL y PC1 a clorpirifós no produjo cambios significativos en la actividad SOD (p > 0,05). Por último, el contenido de GSH fue significativamente afectado en los adultos de CSL, PC1 y PC2 tratados con algunas concentraciones de clorpirifós y acetamiprid, en comparación a sus respectivos controles. En conclusión, los resultados presentes indicaron susceptibilidad de adultos de PC1 y PC2 al OF clorpirifós y de PC1 al NN acetamiprid. Aun así, la actividad basal CarE y CYP450 fue entre 2 y 4 veces superior a la observada en CSL, ambos mecanismos previamente asociados a resistencia a metil azinfos, acetamiprid y tiacloprid en larvas neonatas de dichas poblaciones. Los resultados de este trabajo sugieren que las actividades AChE y CarE fueron las más afectadas por el clorpirifós en CSL y en las dos poblaciones de campo. En general, el sistema antioxidante de CSL, PC1 y PC2 no mostró cambios significativos por la exposición a clorpirifós y acetamiprid. La mayor actividad CarE en ambas poblaciones de campo podría poner en riesgo el uso actual de insecticidas que contienen grupos hidrolizables en sus estructuras como el novalurón, clorantraniliprole, spinetoram, metoxifenocide y abamectina.

Los ecosistemas pastoriles del mundo se caracterizan por algún grado de aridez y pastoreo por grandes herbívoros, que por su biomasa por área y los efectos de su actividad pueden ser consideradas especies ingenieras del ecosistema. El objetivo de esta Tesis fue estudiar el efecto del manejo del pastoreo ovino sobre distintos niveles jerárquicos de organización de la vegetación en estepas áridas de la Patagonia, desde plantas hasta ecosistemas/comunidades pasando por poblaciones. Se evaluó el efecto de la carga histórica de pastoreo sobre la organización de la biomasa subterránea de la comunidad, sobre la morfología individual y la estructura poblacional de pastos de diferente preferencia y sobre el abastecimiento de servicios ecosistémicos. Por otro lado, se estudió de qué manera el manejo del pastoreo con descansos afecta el crecimiento de las gramíneas forrajeras. Los principales resultados de los estudios de campo indicaron que la carga histórica de pastoreo cambió la composición de la biomasa aérea y subterránea, modificó la distribución de tamaños de las poblaciones de pastos de diferente preferencia y afectó la provisión servicios ecosistémicos. En general, cuando la carga fue moderada, el pastoreo optimizó la estructura de los diferentes niveles de organización de la vegetación y el funcionamiento del ecosistema en relación a las situaciones sin herbívoros. Se incrementó la producción y la disponibilidad de forraje, maximizando de esta manera el abastecimiento de los servicios ecosistémicos de provisión y regulación. En cambio, al intensificar la carga, el efecto del pastoreo se volvió negativo rompiendo con los circuitos de retroalimentación favorables para el funcionamiento del ecosistema. Por otro lado, se demostró que el manejo del pastoreo con descansos prolongados mejora el desempeño de pastos forrajeros en situaciones donde la disponibilidad de agua no limita el crecimiento. En conclusión, este trabajo aporta evidencias empíricas a escala de unidades de manejo pecuario que indican que cargas animales moderadas y variables en el tiempo podrían mejorar la sustentabilidad de los sistemas patagónicos y contribuir a frenar su deterioro.