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El cambio en el uso del suelo es un fenómeno que ocurre en todo el mundo y que se ha intensificado drásticamente en los últimos años generando una serie de impactos ambientales. Esta tesis se enfoca específicamente en las consecuencias del reemplazo de ecosistemas naturalmente herbáceos por plantaciones forestales en ambientes de la llanura pampeana. Para evaluar este fenómeno se recabó información de campo de distintos ambientes a lo largo de toda la región. Con esto, sumado a los trabajos previos, se observó que existen una gran cantidad de factores ambientales que afectan el proceso, y por lo tanto que es de una gran complejidad. Se determinó que los principales elementos que desencadenan la salinización están relacionados con la posibilidad de la forestación de acceder a fuentes hídricas subterráneas. Para profundizar en estos aspectos, por un lado, se realizó un monitoreo intensivo de las variables hidrológicas en una parcela para evaluar los flujos hídricos a través del horizonte petrocálcico, característica común en la región. Con esta información se elaboró un modelo de flujo y transporte. Así, se determinó que la presencia de estos horizontes constituye una barrera al crecimiento de las raíces de la forestación y a los flujos hídricos, alterando la disponibilidad de agua para la vegetación. Los horizontes petrocálcicos son una característica del ambiente que disminuye el riesgo de salinización causado por la forestación, ya que reduce la posibilidad de que esta acceda al acuífero freático. Por otro lado, para identificar y caracterizar cuáles son los procesos hidroquímicos-biológicos que se desencadenan por la forestación de pastizales, se estudió un sitio con evidencias de salinización, característico de la Pampa Deprimida. En este caso, además de mediciones hidrológicas se contó con información hidroquímica del sitio. Se utilizó la herramienta de modelación de transporte reactivo para evaluar los mecanismos de intrusión, toma selectiva, exudación, reciclaje (cycling) y mayor tasa de respiración; que produjeron salinización, sodificación, acidificación, alcalinización en los distintos sectores de una forestación de eucaliptos. El modelo nos permitió desentrañar los mecanismos, las interacciones y la magnitud de todos estos procesos de la rizósfera. A partir de esto se determinó la gran importancia de considerar las características hidrogeoquímicas del sitio, a tal punto que pueden llevar a resultados muy diferentes partiendo de una situación aparentemente igual. Además, el impacto en el ambiente puede ser irreversible, inutilizando áreas de cultivo o ambientes naturales. La salinización de pastizales forestados es un fenómeno complejo que difícilmente pueda ser abordado sin la herramienta de la modelación. En la región Pampeana esta es una problemática que sólo afecta a algunos ambientes y con prácticas de manejo adecuadas, que tengan en cuenta las características hidrogeoquímicas del sitio, se puede llevar a cabo un plan de manejo que permita la producción forestal evitando la salinización.

El importante crecimiento de la población mundial demanda mayor cantidad de alimentos y esta producción de alimentos debe instrumentarse a través de prácticas que los proporcionen de manera suficiente y responsable, que no sean en detrimento del ambiente y que garanticen beneficios conjuntos para la sociedad. La escasez de agua afectará a gran parte de la población mundial durante las próximas décadas y esta falta de disponibilidad de los recursos hídricos plantean un gran reto ligado a la producción de alimentos. Además de agua, la energía es un insumo clave utilizado en la producción y distribución de alimentos, ya sea para el bombeo de agua de riego, su transporte, distribución o refrigeración. El costo y la disponibilidad de energía en las zonas rurales han tenido y seguirán teniendo una influencia decisiva en el desarrollo de la agricultura. La suficiencia alimentaria y la escasez de agua son un problema global con mayor impacto en zonas con pocas precipitaciones y alta densidad de población, esto exige la planificación y gestión de los recursos hídricos con enfoques globales, pero teniendo en cuenta las condiciones regionales o locales y una perspectiva a largo plazo. En este sentido, la disciplina económica es importante para establecer valoraciones adecuadas de agua y energía y asignar eficientemente los recursos para producir alimentos. Los modelos económicos agrícolas que se encuentran integrados con simulaciones hidrológicas se convierten en importantes herramientas que permiten capturar la retroalimentación entre la actividad agropecuaria y el sistema natural. En Argentina, las regiones áridas del centro-oeste dependen de los recursos hídricos superficiales para el funcionamiento de las diferentes actividades socioeconómicas. Estudios sobre la cuenca del río Colorado han revelado que el caudal anual ha disminuido entre los años 1997 y 2017 con una variación deficitaria importante de la oferta hídrica anual. El Colorado es el límite sur de la provincia de La Pampa y en su ribera, menos del 10 % de la superficie susceptible de regar está ocupada, por lo que se puede observar el fuerte potencial de desarrollo regional. En este contexto regional, la presente investigación se planteó resolver el condicionamiento de las variables hídricas, energéticas y los resultados económicos al desarrollo de las producciones agrícolas pampeanas bajo riego del río Colorado. El objetivo general fue evaluar la eficiencia económica, hídrica y energética de las producciones agrícolas pampeanas bajo riego de la cuenca del río Colorado, a través de un modelo económico hidroenergético. En concordancia se elaboraron cuatro objetivos específicos y tres hipótesis de estudio que guiaron la investigación a lo largo de siete capítulos, el desarrollo de la investigación se orientó hacia la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos con una importante impronta en el desarrollo de políticas públicas territoriales. En primer lugar, se caracterizó la cuenca del río Colorado cómo área de estudio general, particularizando el análisis en el área geográfica de la provincia de La Pampa. Se describieron las principales variables socioculturales, políticas, institucionales, ambientales y productivas, seleccionando tres áreas regables destinadas actual y potencialmente a la producción agrícola bajo riego en La Pampa. Seguidamente se analizó hidrológicamente la cuenca del río Colorado, su oferta hídrica, la problemática de escasez y los requerimientos hídricos de cultivos y plantaciones actuales y alternativos para las áreas regables. Luego se desarrolló un modelo económico hidroenergético de optimización lineal estático que arrojó la maximización de los resultados económicos para dieciocho producciones agrícolas actuales y alternativas con restricciones hídricas, energéticas, de mano de obra y de aptitud edáfica. Por último, se elaboró un análisis prospectivo estratégico El importante crecimiento de la población mundial demanda mayor cantidad de alimentos y esta producción de alimentos debe instrumentarse a través de prácticas que los proporcionen de manera suficiente y responsable, que no sean en detrimento del ambiente y que garanticen beneficios conjuntos para la sociedad. La escasez de agua afectará a gran parte de la población mundial durante las próximas décadas y esta falta de disponibilidad de los recursos hídricos plantean un gran reto ligado a la producción de alimentos. Además de agua, la energía es un insumo clave utilizado en la producción y distribución de alimentos, ya sea para el bombeo de agua de riego, su transporte, distribución o refrigeración. El costo y la disponibilidad de energía en las zonas rurales han tenido y seguirán teniendo una influencia decisiva en el desarrollo de la agricultura. La suficiencia alimentaria y la escasez de agua son un problema global con mayor impacto en zonas con pocas precipitaciones y alta densidad de población, esto exige la planificación y gestión de los recursos hídricos con enfoques globales, pero teniendo en cuenta las condiciones regionales o locales y una perspectiva a largo plazo. En este sentido, la disciplina económica es importante para establecer valoraciones adecuadas de agua y energía y asignar eficientemente los recursos para producir alimentos. Los modelos económicos agrícolas que se encuentran integrados con simulaciones hidrológicas se convierten en importantes herramientas que permiten capturar la retroalimentación entre la actividad agropecuaria y el sistema natural. En Argentina, las regiones áridas del centro-oeste dependen de los recursos hídricos superficiales para el funcionamiento de las diferentes actividades socioeconómicas. Estudios sobre la cuenca del río Colorado han revelado que el caudal anual ha disminuido entre los años 1997 y 2017 con una variación deficitaria importante de la oferta hídrica anual. El Colorado es el límite sur de la provincia de La Pampa y en su ribera, menos del 10 % de la superficie susceptible de regar está ocupada, por lo que se puede observar el fuerte potencial de desarrollo regional. En este contexto regional, la presente investigación se planteó resolver el condicionamiento de las variables hídricas, energéticas y los resultados económicos al desarrollo de las producciones agrícolas pampeanas bajo riego del río Colorado. El objetivo general fue evaluar la eficiencia económica, hídrica y energética de las producciones agrícolas pampeanas bajo riego de la cuenca del río Colorado, a través de un modelo económico hidroenergético. En concordancia se elaboraron cuatro objetivos específicos y tres hipótesis de estudio que guiaron la investigación a lo largo de siete capítulos, el desarrollo de la investigación se orientó hacia la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos con una importante impronta en el desarrollo de políticas públicas territoriales. En primer lugar, se caracterizó la cuenca del río Colorado cómo área de estudio general, particularizando el análisis en el área geográfica de la provincia de La Pampa. Se describieron las principales variables socioculturales, políticas, institucionales, ambientales y productivas, seleccionando tres áreas regables destinadas actual y potencialmente a la producción agrícola bajo riego en La Pampa. Seguidamente se analizó hidrológicamente la cuenca del río Colorado, su oferta hídrica, la problemática de escasez y los requerimientos hídricos de cultivos y plantaciones actuales y alternativos para las áreas regables. Luego se desarrolló un modelo económico hidroenergético de optimización lineal estático que arrojó la maximización de los resultados económicos para dieciocho producciones agrícolas actuales y alternativas con restricciones hídricas, energéticas, de mano de obra y de aptitud edáfica. Por último, se elaboró un análisis prospectivo estratégico territorial con variables de futuro y actores sociales relevantes para el desarrollo futuro de la cuenca pampeana, con escenarios, objetivos y lineamientos estratégicos al año 2030. El modelo económico hidroenergético es metodológicamente novedoso por su restricción de aptitud edáfica manifestada en la construcción de grupos de cultivos y plantaciones. Existen producciones alternativas que presentan mejores indicadores económicos y ambientales que los cultivos y plantaciones actuales. Sólo la variable mano de obra limitaría el desarrollo potencial en las áreas regables pampeanas del río Colorado en el mediano plazo, mientras que las principales variables que lo condicionan serían políticas e institucionales. Se logró originalidad a través de la integración entre un análisis hidrológico, un modelo económico hidroenergético y un estudio de prospectiva territorial a nivel regional. La integralidad de los resultados metodológicos expuestos no se ha expresado en los antecedentes revisados para un análisis de dimensiones regionales, logrando así el objetivo general de la investigación. La presente investigación en su conjunto aporta al marco teórico-metodológico de la GIRH y a la Economía Ecológica como evaluación ambiental integrada.

En Argentina, la madera de salicáceas (álamos y sauces) es utilizada en diversos usos industriales como madera aserrada, envases y tableros, pero principalmente en la fabricación de pulpa para papel de diario. El rápido crecimiento de las salicáceas produce árboles que alcanzan un tamaño comercial a edades muy tempranas con turnos de aprovechamiento de 10 a12 años. Esta disminución en la edad de rotación incrementa la proporción de leño juvenil, aunque esta proporción no está cuantificada en las plantaciones comerciales de álamo y sauce en Argentina. El leño juvenil fue definido para las coníferas como la zona más cercana al centro del árbol, que se extiende desde la base hasta el tope. Esta definición se aplica con algunas variaciones a las angiospermas. La literatura indica que la madera juvenil está asociada a una edad fisiológica temprana de las células cambiales y presenta menor densidad, elementos fibrosos más cortos y propiedades de resistencia menores, en comparación con la madera madura. El objetivo de esta tesis fue determinar los patrones de variación axial y radial de densidad básica, morfometría de fibras y vasos y composición química, de árboles provenientes de plantaciones comerciales de Populus deltoides 'Australia 129-60' y Salix babylonica var sacramenta. Asimismo, y en base a lo anterior, definir la edad de formación de madera juvenil y madura y determinar la incidencia de la presencia de estos tipos de leño sobre la calidad de las pulpas quimimecánicas destinadas a la elaboración de papel de diario. Se trabajó con 5 árboles de Salix babylonica var sacramenta “sauce americano” extraídos de una plantación de Papel Prensa S.A., Establecimiento “Las Animas”, Villa Paranacito, Entre Ríos (33° 45´ LS; 59° 05’ W) y 5 árboles de Populus deltoides `Australia 129-60` “álamo australiano” correspondientes a plantaciones para debobinado en la Zona del Delta Bonaerense. La edad de los ejemplares de Populus muestreados fue de 17 años y en el caso de Salix, de 45 años. Se midió altura total, diámetro a la altura de pecho (DAP) con corteza y sin corteza en los árboles seleccionados. Se extrajo un disco completo de 5 cm de espesor en 5 alturas en el fuste y se midieron anualmente o cada 5 años las siguientes variables: ancho de anillos de crecimiento, densidad básica, morfometría de fibras y vasos (longitud, ancho, lumen y espesor de la pared de las fibras), composición química (extractivos en agua caliente, extractivos en alcohol benceno, lignina insoluble, lignina soluble, lignina total, celulosa y hemicelulosas). Los resultados se expresan como: modelos de variación de las propiedades de la madera, identificación y determinación de la edad de transición entre madera juvenil y madura y calidad de la pulpa quimimecánica. Inicialmente se construyeron modelos de variación axial y radial de las propiedades anatómicas, químicas y de densidad de la madera para ambas especies. El sauce americano y el álamo australiano presentaron una tendencia de variación radial que consiste en un aumento de sus valores de médula a corteza en la mayoría de sus propiedades, con excepción del contenido de hemicelulosas en álamo y contenido de celulosa y espesor de pared en sauce, que presentan una disminución de sus valores con la edad. Las variaciones de las propiedades en sentido axial no son tan uniformes como las radiales. Las principales diferencias se producen entre la base y la primera troza comercial (altura del pecho) en ambas especies. Algunas propiedades presentan una disminución de sus valores dentro de la primera troza, mientras que otras aumentan. En el resto del fuste las propiedades no presentan variación significativa o se mantienen constantes. Teniendo en cuenta los patrones de variación de las propiedades anatómicas y de la densidad, se realizó la determinación de la edad de transición entre madera juvenil y madura por medio del método de regresiones segmentadas. En el álamo australiano, la edad estimada de transición entre madera juvenil y madura no fue idéntica para todas las propiedades. Se obtuvieron edades de 4, 5, 7 y 9 años dependiendo de la variable (vasos, fibras o densidad). En sauce americano, dependiendo de la variable analizada (vasos, fibras o densidad) la edad de transición entre madera juvenil y madura presentó diferentes valores entre los rangos de 5 a 10 y 10 a 15 años. Se evaluaron las propiedades de resistencia y ópticas de 5 pulpas CMP obtenidas como mezclas en diferente proporción de madera juvenil (MJ) y madera madura (MM) en álamo y sauce. El comportamiento de ambos clones fue similar. Las propiedades de resistencia aumentaron con una mayor proporción de MJ en la mezcla. Los mejores valores de tracción y rasgado se obtuvieron con 100% y 75% de MJ en la mezcla respectivamente. Las propiedades ópticas, en cambio, presentaron el comportamiento inverso, obteniéndose los mejores valores de opacidad y blancura a medida que aumenta la proporción de MM. Como conclusión, en esta tesis se identificaron patrones generales de variación de densidad y propiedades anatómicas y químicas, que permitieron determinar la edad de transición de madera juvenil a madera madura para un clon de álamo y uno de sauce de interés comercial. Para turnos de rotación cortos (10 años), usuales en la industria de pulpas celulósicas en Argentina, la proporción de madera juvenil sería del 82% del área basal. Para la industria de aserrado y debobinado, donde se utilizan rotaciones de 17 años o más, la proporción de madera madura sería de 74%. La densidad y algunos parámetros anatómicos y químicos de la madera juvenil mostraron magnitudes inferiores con respecto a la madera madura, sin embargo, las propiedades mecánicas de las pulpas quimimecánicas elaboradas con mayor proporción de madera juvenil fueron superiores en todos los casos.

Caiman latirostris (yacaré overo) es una de las dos especies de cocodrilianos que habitan en Argentina. Como resultado de la expansión agrícola en Argentina en los últimos 15 años, asociada casi exclusivamente al cultivo de soja, muchas áreas de la distribución geográfica de esta especie quedaron como relictos de ambientes naturales inmersos en zonas con actividad agrícola intensa, donde innumerables plaguicidas se utilizan para el control de las plagas. En este trabajo de Tesis Doctoral se realizaron ensayos controlados de laboratorio y en condiciones semi-naturales para evaluar el efecto de la formulación Roundup® (RU), su principio activo (p.a.) glifosato (GFT), y la mezcla de formulaciones de GFT, endosulfán (ES) y cipermetrina (CIP), en embriones y neonatos de C. latirostris. Los resultados obtenidos indicaron que tanto RU como el p.a. GFT y la mezcla de GFT, ES y CIP, indujeron genotoxicidad, alteraciones enzimáticas y metabólicas y retardo en el crecimiento en embriones de C. latirostris luego de exposición in ovo y en neonatos, por exposición in vivo, incluso en concentraciones utilizadas en las prácticas agrícolas de rutina. De estos hallazgos se infiere que el uso masivo de dichos plaguicidas pondría en serio peligro a los organismos ambientalmente expuestos a ellos.