Catálogo de publicaciones

En el Capítulo 1 se provee el marco teórico y los objetivos planteados en este estudio. En elCapítulo 2 se presentan las grillas de precipitación y temperatura hechas a partir de unarecopilación de datos mensuales en la región. Se compilaron 218 y 114 registros deprecipitaciónytemperaturarespectivamente,provenientesdeinstitucionesgubernamentales y privadas de la región. Estos datos fueron interpolados mediante latécnica de co-kriging para obtener grillas de precipitación y temperatura de 20 km x 20 kmcubriendo el norte de la Patagonia desde 63° a 75° longitud Oeste y 35° a 45° latitud Sur.Estas nuevas grillas (Grillado Climático para Patagonia Norte, o GCPN) representan lasvariaciones de los rasgos espaciales en los campos medios de temperatura y precipitaciónde una manera más realista que las grillas climáticas globales disponibles en la actualidad.También se comparó el desempeño de estas grillas con otras grillas climáticas globales deuso común en la región. A partir del trabajo realizado en este capítulo se ha publicado unartículo científico en una revista indexada (DOI: 10.1007/s13351-015-5058-y).En el capítulo 3 se analizó la variabilidad espacial y temporal de la precipitación y latemperatura (utilizando las grillas presentadas en el capítulo 2) y su relación con fenómenosclimáticos de gran escala. La variabilidad espacio-temporal de los campos de precipitacióny temperatura a escala regional fue establecida aplicando un Análisis de ComponentesPrincipales (ACP) a los datos grillados. Una vez determinados los patrones dominantes, seexploraron los forzantes del sistema climático a escala hemisférica y global asociados a lavariabilidad en la temperatura y precipitación en el norte de la Patagonia. A grandes rasgos,el análisis de componentes principales aplicado a las series de precipitación y temperaturaidentificó cuatro grandes patrones de variabilidad temporal en la región. El patrón asociadoal sector noroeste de la región presenta un clima tipo mediterráneo. El patrón asociado alsector Este y Noreste coincide con el clima frio semiárido. El patrón asociado al sector Sury Sudeste coincide con el clima árido frio, mientras que el patrón asociado a la región Sur ySudoeste coincide con la región de clima oceánico. La comparación de estos patrones dominantes de variabilidad en la temperatura y laprecipitación sobre el norte de la Patagonia con índices de circulación océano/atmosferaarrojó algunas relaciones de interés. Por ejemplo, existe una relación negativa entre laprecipitación en el Oeste de la región de estudio (clima tipo Mediterráneo) durante laprimavera, el verano y el otoño y la Oscilación Antártica (AAO). El fenómeno El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) está relacionado, en su fase cálida, a un aumento deprecipitación sobre la Cordillera de los Andes, particularmente al Oeste de esta durante laprimavera. En el invierno, los eventos cálidos ENOS están asociados a mayoresprecipitaciones en el sector Este de la región. Los índices del Océano Atlántico (SAODI yTSA) solo muestran una relación negativa con la precipitación en el Este de la regióndurante el invierno. La AAO resulta ser el principal forzante de las variaciones en latemperatura en el norte de la Patagonia. Muestra relaciones positivas con esta variable en elSur de la región durante el verano, el otoño y la primavera; y en el Este de la región duranteel invierno.En el capítulo 4 se analiza la variabilidad espacial y temporal del Índice de VegetaciónNormalizado (IVN) mediante el análisis de componentes principales, y se comparan lasregiones que resultan de este análisis con clasificaciones previas de la vegetación en laregión que tienen en cuenta atributos estructurales o funcionales de la misma. Lavariabilidad espacio-temporal del IVN derivado de sensores remotos fue analizada tanto anivel de Región Ecológica Homogénea o Tipo Forestal , como a escala regional aplicandoel Análisis de Componentes Principales (ACP). La variabilidad temporal se analizó a nivelintra-anual e interanual, filtrando el ciclo anual mediante el cálculo de los desvíosestandarizados. Se pudieron reconocer, a grandes rasgos, cuatro regiones donde lavariabilidad temporal del IVN se comporta de manera relativamente homogénea: 1) Regiónde Clima Mediterráneo, que se corresponde con los Tipos Forestales Araucaria, Coihue ?Raulí ? Roble, las Regiones Ecológicas de Pastizales Subandinos y de Sierras y Mesetas(en transición con el clima Frio Semiárido), y el Tipo Forestal Lenga, en transición con elclima Templado Oceánico; 2) Región de clima Semiárido Frío y Árido Frío, quecomprende a las Regiones Ecológicas de Sierras y Mesetas, Distrito central de Chubut yDistrito del Golfo (que a su vez conforman la Provincia Fitogeográfica Patagónica); 3) Región de climas Templado Oceánico y Subpolar Oceánico, que comprende a los TiposForestales Alerce, Siempreverde Valdiviano y Lenga adyacentes; 4) Región de Clima Friosemiárido, representada principalmente por la Provincia Fitogeográfica del Monte (MonteAustral y Monte Oriental). A grandes rasgos, se puede observar que el ciclo anual es elrasgo predominante de la variabilidad del IVN hacia el Noroeste de la región (zona declima mediterráneo). El ciclo anual pierde su amplitud hacia el Sur y hacia el Este, amedida que adquieren mayor importancia los ciclos intra- e inter-anuales.En el capítulo 5 se analiza la relación entre la variabilidad en el IVN y las variaciones en lasprecipitaciones y la temperatura, considerando diferentes escalas temporales en las que sepueden manifestar estas relaciones. La temperatura, particularmente al comienzo de laestación de crecimiento, parece ser el factor climático determinante del crecimiento de losBosques Templados y de algunas regiones ecológicas pertenecientes a la ProvinciaFitogeográfica de la Patagonia (Distritos del Golfo y Central de Chubut). Para la regiónecológica del Monte Oriental, la precipitación de verano es el factor determinante de ladinámica del IVN a escala intra-anual. Este acoplamiento entre la precipitación y el IVN enesta región no ha sido reportado en trabajos anteriores. Esta relación pareciera estarasociada a la mayor abundancia relativa de especies C4 en esta región. Las especies C4 sonparticularmente eficientes para aprovechar los eventos esporádicos de lluvia durante elverano. Este acoplamiento entre el IVN y la precipitación es evidente a diferentesfrecuencias temporales, particularmente en la escala interanual.En el capítulo 6 se abordó el estudio de la relación entre la variabilidad del IVN y lasvariaciones climáticas de gran escala. Los índices muestran diferentes asociaciones con lospatrones de IVN según la región y la época del año. En líneas generales, la AAO influenciatodos los patrones de IVN. Esto probablemente se deba a que su influencia en laprecipitación y la temperatura abarcan casi la totalidad de la región estudiada. El fenómenoEl Niño-Oscilación del Sur también muestra asociaciones con tres patrones, pero surelación más notoria con el IVN se observa en los Bosques Siempreverde y de Alercedurante la primavera y el verano. Por su parte, tanto los índices asociados a la circulacióndel Océano Atlántico, así como las TSM del Atlántico tropical, influyen las variaciones en los patrones que corresponden a las Regiones Ecológicas del Monte Austral y MonteOriental y la Provincia Fitogeográfica de la Patagonia.

En este trabajo se describieron las variaciones de abundancia de los roedores en un agroecosistema, relacionándolas con las variaciones en condiciones climáticas, de la vegetación, del uso de los campos y de la depredación. El seguimiento se realizó a lo largo de 3 años (comenzando en época de baja densidad y de inicio de la estación reproductiva) y en tres sitios distintos, pudiendo evaluar el grado de variabilidad entre sitios (debidos principalmente al uso de los campos) y a lo largo del tiempo, influidos por cambios de los cultivos y de condiciones climáticas. Se construyeron modelos generales mixtos para explicar las variaciones de abundancia de las dos especies más capturadas, A. azarae y C. laucha. La abundancia de roedores presentó ciclos estacionales y variaciones entre años, tanto debido al efecto de variables climáticas como a las variaciones en el uso de los campos. A. azarae fue la especie más abundante y se capturó principalmente en los bordes de los campos de cultivo, C. laucha fue la segunda especie en importancia y se capturó tanto en los campos como en los bordes. Los efectos de los distintos factores mostraron variaciones según la estación del año, pero en general los modelos que describieron la variación de abundancia de A. azarae incluyeron variables relacionadas con la precipitación, la temperatura y características de la vegetación de los bordes mientras que las variaciones de abundancia de C. laucha estuvieron relacionadas con la precipitación, las características de la vegetación y el tipo de cultivo de los campos, así como la depredación por Leopardus geoffroyi (gato montés).

El balance de agua de ecosistemas situados sobre planicies áridas y semiáridas se encuentra determinado por la precipitación (principal entrada de agua) y la evapotranspiración (principal salida de agua). La fracción de la precipitación que ingresa en el suelo y su redistribución espacial son los principales controles del funcionamiento de dichos ecosistemas, como por ejemplo de su productividad primaria neta. En esta tesis se exploró la dinámica superficial del agua en planicies semiáridas dedicadas a la ganadería extensiva, evaluando el papel de las precipitaciones y de la cobertura vegetal a distintas escalas espaciales. En el centro de Argentina, la distribución relativa de tamaño de eventos de precipitación resultó constante en el espacio (sitios dispuestos a lo largo de un gradiente de precipitación de ~1000 mm/año) y en el tiempo (50 años); encontrándose que el 10 por ciento de los eventos de precipitación de mayor tamaño explicó casi la mitad de la precipitación anual. El reemplazo de bosques secos nativos por pasturas en el Chaco Árido, por un lado, aumentó la evaporación potencial del suelo y el escurrimiento superficial a escala de parcela (~1 ha); por otro lado, redujo a la mitad la conductividad hidráulica saturada y generó una reducción de la variabilidad espacial del agua del suelo a escala de parche (0,25 m2). La intensidad de los eventos de precipitación resultó el factor determinante para explicar los procesos de redistribución de agua del suelo de los bosques secos nativos; parches menos vegetados capturaron más agua en eventos de precipitación poco intensos (mayor a 10 mm/h), mientras que parches más vegetados capturaron más agua en eventos más intensos ((menor a 20 mm/h). La cosecha de agua de lluvia en represas o tajamares representó menos del 1 por ciento de la precipitación anual, desempeñando un papel menor en el balance de agua regional (~20000 km2); sin embargo, a escala de parcela o lote (1-100 ha) puede afectar profundamente la partición de flujos de agua, por ejemplo generando recarga inducida como resultado de las pérdidas por infiltración de las represas. Los resultados obtenidos en esta tesis aportan nuevas perspectivas para entender la dinámica superficial del agua en sistemas ganaderos semiáridos, y por lo tanto, para mejorar la producción primaria y secundaria de los mismos.

Nothofagus antarctica (ñire)es una de las especies forestales más importantes en abundancia en Patagonia Sur, siendo utilizado principalmente bajo sistemas silvopastoriles. En esta tesis se estudió la acumulación de biomasa y nutrientes (N, P, K, Ca, S y Mg)en componentes aéreos y subterráneos de ñire de distintas edades (5-20, 21-110 y 120-220 años), clases de copa (dominantes, codominantes, intermedios, suprimidos)y creciendo en tres calidades de sitio diferentes (alta, mediana y baja). Se encontró que la cantidad de biomasa y nutrientes varió significativamente según la edad, clase de copa y calidad de sitio, detectándose interacciones entre estos factores. Basado en un enfoque alométrico se determinó que la partición de biomasa varió según el sitio aunque no con la clase de copa, mientras que la partición de nutrientes varió significativamente con ambas. Los árboles creciendo en los mejores sitios destinaron mayor cantidad de todos los recursos hacia el componente aéreo mientras que los sitios de baja calidad incrementaron el destino hacia raíces. Los árboles dominantes destinaron mayor proporción de nutrientes hacia el componente aéreo con excepción del N, el cual fue derivado en mayor proporción hacia la parte aérea por los suprimidos. Por otra parte, se evaluó la dinámica del N en un sistema silvopastoril de ñire (1600 árboles ha-1). Se utilizó fertilizante enriquecido con 15N y se estudió su dinámica en un sistema silvopastoril (estrato herbáceo + árboles + suelo)en comparación con un pastizal abierto adyacente. El sistema silvopastoril absorbió casi tres veces más 15N que el pastizal abierto, y el estrato herbáceo absorbió casi un 70 por ciento más del fertilizante que el componente arbóreo. En conclusión, este estudio brinda información relevante y original en cuanto a dinámica y partición de recursos (biomasa y nutrientes)en ñire, y se presentan reglas alométricas como herramienta para estimaciones a futuro en diversos estudios ecológicos de ciclo de nutrientes y fertilidad mineral. Por otra parte, los resultados obtenidos indican que en sistemas silvopastoriles de ñire existiría un efecto de facilitación de N por parte del componente arbóreo hacia el estrato herbáceo, siendo estos sistemas más eficientes en la absorción y retención de N en comparación a un pastizal abierto.

Anticarsia gemmatalis Hübner (Lepidoptera: Noctuidae), una de las principales plagas de los cultivos de soja, puede ser controlada mediante la utilización de insecticidas de origen biológico. Entre ellos, se encuentran el virus de la poliedrosis nuclear múltiple de Anticarsia gemmatalis (AgMNPV) y las entomotoxinas producidas por la bacteria Bacillus thuringiensis var. kurstaki (Btk). A pesar de sus innegables ventajas ambientales, la aceptación de estos plaguicidas, y la expansión de su aplicación, están condicionadas por sus propiedades insecticidas menos notables que las de los pesticidas químicos y, por otro lado, por una relación actividad/precio menos ventajosa. Con el objetivo de contribuir a superar estas limitaciones, se propuso estudiar la factibilidad de desarrollar un proceso combinado para obtener un co-producto constituido por ambos bio-insecticidas. Con tal fin se desarrolló una estrategia experimental en cuatro etapas: establecimiento del sistema de cultivo de la línea celular saUFL-AG-286 en frascos con agitación orbital; estudio de la influencia de las condiciones de infección, modelado y optimización de la producción del insecticida viral; escalado de la producción viral en reactores de diseño estándar; y estudio de la factibilidad de obtención del co-producto viral bacteriano. En nuestro conocimiento, esta es la primera descripción de un proceso que permite producir dos insecticidas biológicos en una misma fermentación, y es también la primera descripción de un proceso que combina, en un mismo reactor, la multiplicación de un virus y la propagación de una bacteria. Estos resultados pueden constituir un aporte al desarrollo de procesos fermentativos económicamente factibles de producción de agentes bio-insecticidas.

La dispersión de semillas es un proceso de enorme relevancia para la ecología y evolución de las comunidades jugando un papel determinante sobre la regeneración y el flujo genético de las plantas. En los bosques tropicales y subtropicales la mayoría de las plantas son dispersadas por animales. El disturbio del hábitat frecuentemente implica la defaunación y la consecuente desaparición de las interacciones planta-animal. La Selva Paranaense ha sido reducida a menos del 8% de su extensión original. Nuestro objetivo general fue evaluar posibles efectos ecológicos y genéticos de la defaunación para especies dispersadas por vertebrados. En particular, estudiamos algunos aspectos de la dispersión de semillas de la palmera pindó (Syagrus romanzoffiana), una especie clave como fuente de alimento para la comunidad de frugívoros en la Selva Paranaense. El pindó mostró una alta dominancia entre los frutos consumidos por el tapir en el Parque Nacional Iguazú, y un alto nivel de reclutamiento de juveniles fue hallado en las letrinas generadas por este frugívoro. El reclutamiento fue mayor en las letrinas que debajo de la copa de palmeras adultas y sitios al azar dentro del Parque. Para estudiar los efectos genéticos de la dispersión de semillas por tapires y de la defaunación transferimos microsatélites a pindó de otras especies de palmera, y comparamos los patrones de reclutamiento y variación genética de juveniles entre el Parque y un área defaunada. En el Parque, la mayoría de los juveniles reclutados en letrinas no estaban emparentados entre sí, ni con la palmera adulta más cercana, sino que provenían de diversas madres, a diferencia del patrón observado debajo de palmeras adultas. En el área defaunada, hallamos una mayor cantidad de juveniles reclutados debajo de palmeras adultas, y la proporción de juveniles provenientes de semillas dispersadas fue menor respecto al Parque. Además, en el área defaunada los juveniles de pindó presentaron una riqueza alélica significativamente menor y una tendencia a una mayor estructuración genética espacial respecto a aquellos reclutados en sitios con letrinas dentro del Parque. Concluimos que, a través de este mutualismo, el tapir contribuye significativamente al reclutamiento de juveniles y al flujo génico en el pindó. La defaunación puede producir pérdida de variabilidad genética y aumento de la estructuración genética espacial en aquellas plantas dispersadas por los vertebrados que son más sensibles al disturbio.

Tesis de maestría para obtener el grado de M.Sc. en Producción Vegetal presentada en la Universidad Nacional de Mar del Plata; Facultad de Ciencias Agrarias: Balcarce, Buenos Aires, Argentina, 2019

Tesis para obtener el grado de Magíster Scientiae en Producción Vegetal, de la Universidad Nacional de Mar del Plata, en marzo de 2012