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Comprende tesis de título y de grado de estudiantes de la Universidad de Magallanes de contenidos temáticos antárticos y zonas polares
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Item Análisis de datos digitales de los sensores satelitales NOAA- AVHRR: ejemplos de aplicación en la región de Magallanes y Antártica Chilena(Universidad de Magallanes, 1998-08-31) Gallardo Marusich, Luis Marcelo; Pérez, Víctor; Facultad de Ingeniería. Departamento de Electricidad.El presente trabajo de titulación es un estudio de las imágenes digitales obtenidas mediante los sensores AVHRR de los satélites NOAA, específicamente la obtención de temperaturas superficiales del mar, índices vegetacionales e identificación de hielo marino de la región de Magallanes y Antártica Chilena. El desarrollo de la tesis comienza con una revisión de los principios físicos involucrados en el tema, y su conexión directa con el procesamiento e interpretación de imágenes satelitales. Luego se describió y analizó el sistema NOAA-AVHRR instalado en la Universidad de Magallanes, incluyendo formato digital de los datos, recepción, archivo, procesamiento y exportación a distintos formatos. Como parte de esta memoria se desarrolló el programa MAGMASAT_NOAA (Marcelo Gallardo Marusich Aplicaciones Satelitales NOAA), en el lenguaje IDL 4.0, para procesar los datos y obtener los productos antes mencionados, en un ambiente Windows de fácil manejo, que no exige tener grandes conocimientos del tema para la elaboración de productos, pero sí una cierta experiencia en interpretación de imágenes satelitales, de forma de sacar más provecho a la información obtenida. Finalmente, se establecen las conclusiones obtenidas a través del desarrollo de este trabajo y de las mejoras futuras que se pudieran aplicar, para lograr el éxito total y comercial de este sistema.Item Caracterización meteorológica al interior de Glaciar Fleming, península antártica, derivado a partir de datos recopilados in situ(Universidad de Magallanes, 2014-06) Guzmán Sepúlveda, Marcelo; Carrasco, JorgeEste estudio trata sobre las características meteorológicas que se presentan en el Glaciar Fleming (GF) ubicado en la Península Antártica. Para tal efecto se utilizaron datos obtenidos in situ por una estación meteorológica automática (EMA, o AWS por su sigla en inglés; automatic weather station), que recolectó y grabó los datos bajo condiciones de operación continua, entre diciembre de 2007 y octubre de 2008. La EMA fue localiza a unos 50 km del frente del glaciar, aproximadamente 233 km al sur-suroeste de la estación Rothera, y a una altitud de 1.057 metros sobre el nivel del mar (m.s.n.m). Estos datos fueron complementados con observaciones meteorológicas registradas por EMA circundantes que operan en la península. Se encontraron significativas correlaciones estadísticas de las variables atmosféricas entre la EMA emplazada en el GF y las EMA vecinas. La diferencia promedio entre Rothera y la EMA-GF fue de -9,3 °C lo que da un gradiente vertical de temperatura de -0,88 ± 0,27 °C/100 m para el periodo diciembre 2007 - octubre 2008. Este valor es cercano al gradiente adiabático seco. El promedio anual, calculado en la EMA-GF, fue de -12,1 ± 0,3 °C en el año 2008, mientras que, el promedio anual de la temperatura derivada a partir de los datos de Rothera ajustada para la EMA-GF fue de -14,1 ± 0,3 °C para el periodo 1979-2010 y una tendencia de calentamiento anual de 0,69°C/década y de ~ 0,25 °C/década en verano, para el mismo periodo. Estos datos indican que a pesar del significativo aumento de la temperatura superficial del aire en la región interior del GF, el ambiente atmosférico aún se mantiene bajo el punto de congelamiento. En diciembre de 2008, la EMA localizada en el interior del GF fue encontrada prácticamente cubierta de nieve sobresaliendo sólo unos 25 cm sobre la superficie, el tope de la torre de la estación, indicando una acumulación de nieve de 3,85 m, ó 1,27 m equivalentes en agua para el periodo diciembre 2007 - octubre 2008. Los vientos predominantes registrados en la EMA-GF fueron vientos del noreste (NE) con una constante direccional de 0,57; esto es viento descendiendo del glaciar sugiriendo un origen catabático de los flujos de aire. La altitud de la isoterma Cero (ZIA, Zero Isotherm Altitud) para los días con temperaturas sobre cero grados Celsius, durante el verano (Diciembre, Enero y Febrero) en el área del GF y la estación Rothera, alcanzó los 390 m.s.n.m. Esta cota es alcanzada a alrededor de 15 -17 km al interior de la línea de costa, revelando que la mayor parte del glaciar y sus alrededores están bajo las temperaturas de congelamiento durante todo el año.Item Caracterización molecular de la expresión del gen de la metalotioneina en el Erizo Antártico (Sterechinus neumayeri)(Universidad de Magallanes, 2009) Figueroa Delgado, Tania Carolina; González, Marcelo; Astorga, María Soledad; Facultad de Ciencias. Departamento de Ciencias y Recursos NaturalesLos organismos marinos son altamente sensibles a muchos tipos de estrés ambiental y consecuentemente el análisis de sus respuestas moleculares es muy importante para comprender sus mecanismos de adaptación a un medio ambiente contaminado. Este trabajo tiene por objetivo caracterizar la expresión del gen de la metalotioneína en celomocitos del erizo antártico Sterechinus neumayeri en respuesta al estrés por metales pesados. Para esto primeramente se evaluó la relación entre la cantidad de celomocitos totales y células rojas en distintos experimentos de exposición a cloruro de cadmio (CdCl2), por medio de baño y de inyección directa en la cavidad celómica. En ambos experimentos se observó un aumento en la cantidad de celomocitos, sin embargo solo se obtuvieron diferencias significativas en aquellos organismos estimulados a través de inyección de CdCl2 a 100 µg/L y 200 µg/L. En cuanto a la viabilidad celular esta no se vio afectada de mayor manera en ambas experiencias. Respecto del análisis molecular, los valores de cuantificación semicuantitativa de la expresión de la metalotioneína demostraron ser mucho mayores en aquellos organismos que fueron estimulados a 100 µg/L de CdCl2 a diferencia de aquellos estimulados a 200 µg/L. Este es el primer reporte en equinodermos donde se caracteriza una metalotioneína desde celomocitos y en una especie antártica como S. neumayeri. Las diferentes concentraciones de cadmio ensayadas estimularon o bloquearon la proliferación de los celomocitos dependiendo de la concentración de cadmio que se utilice. La expresión del gen de la metalotioneína en celomocitos de S. newnayeri es inductible y puede variar en el tiempo. Las MTs ( metalotioneínas) han sido definidas como proteínas multifunción ya que no solo participan en procesos de detoxificación de metales pesados, sino también como secuestradores de especies reactivas de oxígeno La alta viabilidad obtenida en los celomocitos podría esta asociada a esta capacidad. Finalmente, la expresión de la MT podría ser una buena herramienta como biomarcador ante la contaminación por metales pesados.Item Estudio de metales pesados (Fe, Mn, Zn, Pb,Ni y Cu) en sedimentos marinos costeros, algas intermareales y organismos de Nacella concinna en Bahía Fildes, Isla Rey Jorge,Antártica Chilena(Universidad de Magallanes, 2010) Ocampo Pérez, Ninoska Valeska; Astorga, María Soledad; Facultad de Ciencias. Departamento de Ciencias y Recursos NaturalesConsiderando que los asentamientos humanos están asociados a la producción de contaminación y, la Antártica ha sido considerada por muchos años un territorio prístino, es importante establecer concentraciones basales de metales pesados con la finalidad de establecer si el asentamiento humano en las distintas bases antárticas influye en el nivel de concentración de elementos metálicos en Bahía Fildes. El objetivo de este estudio es determinar y cuantificar concentraciones de elementos traza (Fe, Mn, Zn, Pb, Ni y Cu) en tres matrices ambientales diferentes: Nacella concinna; algas marinas y sedimento en Bahía Fildes, Isla Rey Jorge, Antártica. La concentración de metales en N. concinna, sedimento marino y algas se lleva a cabo mediante Espectrofotometría de Absorción Atómica con técnica de llama para Fe, Mn, Zn, Ni y Cu y Técnica de Horno Gráfico para Pb, utilizando la metodología descrita en el Handbook de Monitoreo Ambiental Antártico para sedimento y el método EPA 200.3 para los organismos. El resultado de esta investigación representa una importante información para establecer los valores de línea de base de concentración de metales pesados y el impacto de las actividades humanas de la zona de estudio, además de apoyar la hipótesis sobre la capacidad de utilizar Nacella concinna y algas marinas como biomonitores de contaminación por metales pesados en Bahía Fildes. Este trabajo fue realizado como parte del proyecto con código T0908 denominado "Evaluación de los efectos contaminantes relacionados con actividades antropogénicas en bases antárticas chilenas" con el apoyo del Instituto Antártico Chileno (INACH). El análisis de metales fue realizado en el Instituto de la Patagonia de la Universidad de Magallanes (UMAG).Item Estudio de metales pesados Fe, Mn, Zn, Ni, Cu, Cr, Cd y Co en sedimento marino costero, años 2010-2011, de bahía Fildes, Antártica chilena(Universidad de Magallanes, 2011) Betanzo Betanzo, Pablo Andres; Astorga, María Soledad; Facultad de Ingeniería. Departamento de Química.La Antártica, el continente más aislado y prístino, no está exento de los efectos nocivos humanos, (efectos antropogénicos) . Estudios científicos reportan muchos efectos producidos por compuestos organoclorados y metales pesados los cuales tienen como vías importantes hacia las regiones polares; las corrientes marinas y las corrientes atmosféricas. El aumento de las actividades humanas en la Antártida después del Año Geofísico Internacional (1957-58) ha causado problemas de contaminación en varios lugares, principalmente cerca de las estaciones científicas las cuales se encargan de estudiar los cambios de este continente mediante trabajo logístico. Estos problemas han conducido a la aplicación de estrictos protocolos de medio ambiente, con el objetivo de prevenir la contaminación del Ecosistema Antártico que es particularmente sensible a modificaciones antropogénicas. La tierra libre de hielo ocupa menos del 2% de todo el continente, pero la mayor parte de las actividades humanos se concentran en estas áreas (Santos I et al, 2005). Los elementos traza, que incluyen a los metales pesados, llegan a los ecosistemas acuáticos desde fuentes naturales y antrópicas. los metales pesados se encuentran entre los contaminantes ambientales más importantes debido a su toxicidad, permanencia y tendencia a acumularse en matrices ambientales como sedimentos y organismos acuáticos, por lo que su estudio es necesario por el riesgo ambiental que representan. Es necesario saber cuál es el estado actual de la concentración de metales pesados en la antártica y por lo tanto el presente estudio tuvo como objetivo principal conocer el estado ambiental del sedimento marino costero de bahía Fildes, Antártica chilena, en relación a la concentración de los siguientes metales pesados Fe, Mn, Zn, Ni, Cu, Cr, Cd y Co, para los años 2010-2011. La determinación de Fe, Mn, Zn, Co, Ni, Cd, Cu y Cr se realizó utilizando la técnica de espectrofotometría de absorción atómica con llama de aire acetileno en sedimento superficial procedente de la zona costera de Bahía Fildes, Isla Rey Jorge, Antártica Chilena, durante la temporada de verano de 2010-2011 . Entre los resultados más relevantes se encuentran que, las concentraciones de metales más altas están representadas por hierro, manganeso y cobre. El año 2010 - 2011 se determinaron concentraciones que siguen el siguiente patrón Fe>Mn>Cu>Zn>Cr>Ni>Co >Cd. Los rangos de concentraciones para los sedimentos superficiales de la zona para el año 2010 son los siguientes :Fe (58,36 - 39,66 mg g-1), Mn (808,16 - 643,01 µg g-1), Zn (64,52 - 53,27 µg g-1) , Co (12,66 - 5,13 µg g-1) , Ni (56,32 - 13,34 µg g-1), Cd (3,22 - 1,97 µg g-1), Cu (77,61 - 53,98 µg g-1), Cr (81,67 - 8,5 µg g -1 ). Para el año 2011 los rangos de concentraciones para los sedimentos superficiales de la zona son los siguientes: Fe (44,69 - 32,18 mg g-1), Mn (777,62 - 608,92 µg g-1), Zn (67,91 - 50,32 µg g-1), Co (5,83 - 1,2 µg g-1), Ni (29,85 - 13,77 µg g-1), Cd (3,31 - 1 ,97 µg g-1), Cu (91,1 - 52,61 µg g-1), Cr (35,87 - 8,1µg g-1). La concentración promedio de materia orgánica para el año 2011 la cual obtuvo un valor 16,6236 mg g-1. El análisis estadístico, mediante una Correlación de Pearson para los metales determinados y materia orgánica, arrojo correlaciones entre Fe-Mn, Fe- Co, Mn-Cu y Ni-Cr con un valor de p < 0.05, mientras que, no se observaron correlaciones para Zn y Cd. Se determinó que la materia orgánica (MO) no tiene correlación con ninguno de los metales determinados para este estudio. El estudio estadístico corrobora la posibilidad de que estos metales hayan sido introducidos al sistema por acción del hombre. Este estudio fue realizado como parte final del proyecto con código T0908 denominado "Evaluación de los efectos contaminantes relacionados con actividades antropogénicas en bases antárticas chilenas", el cual duro 3 años (2009, 2010 Y 2011 ) . El análisis de metales fue realizado en el Laboratorio de Química de Metales, de la facultad de Ciencias, ubicado en el campus Instituto de la Patagonia de la Universidad de Magallanes (UMAG) .Item Filogeografía y divergencia molecular del género harpagifer (Richardson, 1844) (Perciformes: Notothenioidei) de Antártica y Patagonia(Universidad de Magallanes, 2013) Hüne Bustamante, Mathias Eduardo; Andrés Mansilla; Facultad de Ciencias; Programa de Magíster en CienciasLa evolución de la fauna marina bentónica de la Antártica ha sido modelada por factores geológicos y climáticos como el aislamiento geográfico del continente y la posterior instalación de la Corriente Circumpolar Antártica. A pesar del aislamiento que actualmente afecta a esta región, se han planteado fuertes vínculos biogeográficos entre las especies marinas de la Península Antártica y el extremo sur de Sudamérica. Estudios recientes en distintos taxa han demostrado, por ejemplo, que organismos bentónicos con largos estadios larvales han mantenido contactos después de la separación física de los continentes, y la separación podría haberse producido por la intensificación de la Corriente Circumpolar Antártica a finales del Mioceno - principio del Plioceno. Los peces del género Harpagifer representan un buen modelo para estudiar los tiempos y modos de especiación entre las Provincias Antártica y Magallánica, determinando además, los patrones de estructura y diversidad genética causados por los ciclos glaciales del Cuaternario. Si bien, la mayoría de las especies del género se distribuyen en islas Subantárticas, hay una especie que sólo habita en la Península Antártica y Shetland del Sur, H. antarcticus y otra, H. bispinis, que sólo se encuentra en el extremo sur de Sudamérica. En el presente estudio, se realizó un análisis filogenético y filogeográfico, utilizando el marcador molecular de la región control mitocondrial (D-Loop) como herramienta de estudio. Los resultados obtenidos, indican que el tiempo estimado de la separación entre H. bispinis y H. antarcticus tuvo lugar durante el Pleistoceno Medio (1.1 Ma, 1.5-0.7 Ma). Una explicación plausible a estos resultados, podría estar relacionada a procesos de dispersión hacia el extremo sur de América desde las islas del Arco de Escocia, durante la "Gran Glaciación Patagonica" (- 1.168-1.016 Ma). Los eventos cálidos de los ciclos interglaciales del Pleistoceno Medio habrían puesto termino a la conexión, lo que se tradujo en una acumulación de diferencias genéticas entre las poblaciones de Antártica y Patagonia. El nivel de diversidad nucleotídica fue mayor en H. antarcticus. Además, los test de neutralidad fueron negativos y significativos en H. bíspinis, a diferencia de H. antarcticus que presentó valores no significativos, sugiriendo eventos demográficos contrastantes entre ambas especies. Finalmente, estos resultados fueron corroborados mediante la evaluación del tamaño poblacional efectivo en el tiempo, exhibiendo en H. bispinís una expansión posterior al Ultimo Máximo Glacial hace aproximadamente 15.000 años atrás, mientras que la población de H. antarcticus no ha presentado cambios en los últimos 54.000 años.