La Amazonía peruana representa el 60.9% del territorio nacional (Infobosques, 2009). Es debido a su gran extensión y complicada accesibilidad por lo que en ella se generan procesos complejos que se amplifican debido a una débil presencia del Estado y gestión ineficaz de los recursos naturales. Las Áreas Naturales Protegidas buscan salvaguardar la naturaleza y los servicios ecosistémicos que esta nos brinda. Sin embargo, en algunas de ellas, como es el caso del Bosque de Protección San Matías-San Carlos, la gestión efectiva se complica por factores antrópicos que ocasionan perturbaciones en los ecosistemas, los cuales pueden verse potenciados a futuro bajo un contexto de cambio climático y, en consecuencia, afectar a especies de gran valor como la especie forestal Cedrela odorata L. (cedro). No obstante, la brecha de información es una de las limitantes principales para una adecuada toma de decisiones, por lo que es necesario determinar aspectos como la distribución espacial del cedro en el ANP, realizar proyecciones a futuro considerando diversos escenarios de cambio climático y, además, delimitar las zonas específicas de mayor presión antrópica para generar acciones efectivas basadas en ciencia que contribuyan a una mejor gestión del territorio. Para ello, se empleó el software de Modelamiento de Distribución de Especies Maxent 3.4.4., en el cual se empleó 99 puntos de ocurrencia del cedro y 21 variables de predictores ambientales, tanto para la actualidad como para el periodo 2041 – 2060 bajo los escenarios de cambio climático RCP 4.5 y 8.5. Asimismo, se identificó las áreas de mayor presión de deforestación mediante un mapa de densidad de Kernel para priorizar zonas en donde es necesario fortalecer el control. Finalmente, el análisis determinó que podría existir una alarmante reducción del 81.5% y 91% del área de mayor probabilidad de distribución del cedro para los escenarios futuros de cambio climático intermedio (RCP 4.5) y pesimista (RCP 8.5), respectivamente. / The Peruvian Amazon represents 60.9% of the national territory (Info Bosques, 2009). Due to its great extension and difficult accessibility complex processes are generated in it, which are amplified due to a weak presence of authorities and the inefficient management of natural resources. Protected Natural Areas objective is to safeguard nature and the ecosystem services it provides. However, in some of them, such as the Bosque de Protección San Matías-San Carlos, effective management is threatened by anthropic factors that cause disturbances in the ecosystems, which may be enhanced in the future in a climate change frame and, as a consequence, affect species of great value such as Cedrela odorata L. (cedar). However, the information gap is one of the main limitations for decision making, so it is necessary to stablish the current spatial distribution of cedar in the protected area, make future projections considering some climate change scenarios, and, in addition, determine the specific areas of greatest anthropic pressure, in order to generate effective actions based on science that contribute to improve management of the territory. For this, the Maxent 3.4.4 Species Distribution Modeling software was applied, in which 99 points of occurrence of cedro and 21 variables of environmental predictors were introduced, both for the present and for the period 2041 - 2060 under the RCP 4.5 and 8.5 climate change scenarios; likewise, the areas of greatest deforestation pressure were identified through a Kernel density map to prioritize areas where it is necessary to strengthen control. Finally, the analysis shows that there would be an alarming reduction of 81.5% and 91% in the area of greatest probability of distribution of cedro for future intermediate (RCP 4.5) and pessimistic (RCP 8.5) climate change scenarios, respectively.

Perú, Colombia, Ecuador y Bolivia comparten desafíos similares frente al Cambio Climático y cuentan con un organismo regional que trabaja temas medio ambientales: la Comunidad Andina. Sin embargo, no articulan estrategias conjuntas en los espacios de negociación internacional. Esta Investigación busca responder a la pregunta:¿Por qué no participa la Comunidad Andina en la Conferencia de las Partes dentro de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático entre los años 2007 y 2012? La tesis se divide en tres niveles y utiliza una metodología basada en las herramientas teóricas del neo funcionalismo y el constructivismo. Primero evalúa el grado de participación de la CAN en la Conferencia de las Partes (COP). En segundo lugar, se compara la integración entre los países miembros de la CAN en la agenda medioambiental con la agenda económica y política. Para ello utilizamos herramientas teóricas provenientes del neo funcionalismo, evaluando el aspecto infraestructural. En tercer lugar, utilizamos elementos del constructivismo para analizar los discursos y narrativas que influyen en la toma de decisiones políticas y de cooperación, haciendo una recolección de las declaraciones más importantes en la materia y generando un perfil de las identidades de los diferentes países miembros. Los resultados principales de la investigación son que a pesar que la CAN tiene cómo uno de sus ejes temáticos la conservación medio ambiental, ese mecanismo no es parte de las negociaciones de la COP, en contraste con otros organismos de cooperación regionales y grupos de trabajo. Esto se debe a que los niveles de integración son muy bajos a nivel estructural, ello favorece los temas políticos y económicos, relegando la mitigación contra el Cambio Climático. Además, las identidades de los países, se han prefigurado a traves de elementos discursivos opuestos dividiendo a los países miembros en dos ejes: Perú y Colombia por un lado y Ecuador y Bolivia en otro extremo. Es por ello que hay divergencias dentro de la región andina y no se logra generar una estrategia de cooperación y un marco común dentro de las negociaciones frente a la emergencia global y al interior de la COP.

Los efectos del cambio climático están generando un gran impacto en la regulación de los países, ello con la finalidad de formular escenarios que permitan cumplir con las obligaciones medioambientales asumidas en la COP21. En el año 2008 se promulgó en el Perú el Decreto Legislativo N° 1002 que tiene por finalidad la promoción de la inversión privada para la generación de electricidad con recursos renovables energéticos (RER); sin embargo, 10 años después, el mercado de los RER ha cambiado. En ese sentido, es necesario que se realicen reformas en la regulación eléctrica que vayan acorde a las nuevas tecnologías con RER, pues el esquema de remuneración de las generadoras eléctricas se formuló considerando las características de las de las energías convencionales: generadoras hidráulicas o térmicas, lo cual impide que los proyectos de generación con RER no puedan entrar a competir en el mercado. Por lo tanto, en el presente trabajo académico explicaremos que los conceptos como bloque de hora punta y potencia firme deben ser reevaluados en función a la realidad de demanda y de prestación, de igual forma, el esquema de subastas deberá realizarse considerando las capacidades técnicas de las RER. Dichas reformas, permitirán contar con un mayor porcentaje de energía mediante RER y de esa forma no solo diversificar la matriz energética sino contar con energía limpia.

A pesar del creciente número de estudios sobre el efecto del cambio climático en los glaciares peruanos y su impacto en la seguridad hídrica, existe una brecha de conocimiento sobre cómo la minería afecta a los glaciares. Esta problemática adquiere mayor relevancia considerando que el Perú es un país minero, donde los principales proyectos actuales y numerosas concesiones se ubican en la zona altoandina. Con esta tesis se presenta una aproximación a los impactos de la minería en los glaciares Rinconada y Ananea, cercanos al centro poblado La Rinconada en la Cordillera Apolobamba, Puno. Se realizó un análisis anual de cobertura glaciar de 1985 a 2022 mediante el Índice Normalizado de Diferencia de Nieve. Para el mismo periodo, se aplicó un análisis multitemporal cada 5 años de la cobertura no-natural usando el algoritmo de aprendizaje automático Random Forest. Ambos análisis fueron computados en la plataforma Google Earth Engine con imágenes satelitales de mediana resolución espacial (Landsat 5 y 8, Sentinel 2) con corrección atmosférica. Los resultados indican que la cobertura glaciar de la Cordillera Apolobamba se redujo alrededor del 43 % entre 1985 (161.4 km²) y 2022 (92.1 km²). Asimismo, el área urbana aumentó en un 1 176 % entre 1990 (17 ha) y 2022 (200 ha), mientras que el área degradada incrementó en un 289 % entre 2010 (1 774 ha) y 2022 (3 389 ha). Los cambios de la cobertura glaciar y no-glaciar fueron analizados mediante el coeficiente de correlación de Pearson con tres indicadores socioeconómicos claves ligados a la actividad minera incluyendo datos de población, producción y precio del oro en la región. Este análisis permitió establecer un alto grado de asociación positiva entre el crecimiento de la actividad minera y la reducción de la cobertura glaciar. Este caso y el potencial de impactos mineros en la evolución glaciar actual y futura resaltan la urgencia de desarrollar y fortalecer una agenda ambiental para la protección de glaciares y cabeceras de cuenca en el Perú considerando lecciones aprendidas en la región, en particular en Argentina. / Despite an increasing number of studies on the effect of climate change on Peruvian glaciers and its impact on water security, there is a knowledge gap on how mining affects these glaciers. This issue becomes even more relevant considering that Peru is a mining country, where the main current projects and numerous concessions are located in the high-Andean region. This thesis presents an approach to the impacts of mining on the Rinconada and Ananea glaciers, close to the town of La Rinconada in the Apolobamba mountain range, Puno. An annual analysis of glacier coverage from 1985 to 2022 was conducted using the Normalized Difference Snow Index. For the same period, a 5-year multitemporal analysis of non-natural coverage was applied using the Random Forest machine learning algorithm. Both analyses were computed in the Google Earth Engine platform with medium spatial resolution satellite images (Landsat 5 and 8, Sentinel 2) with atmospheric correction. The results indicate that the glacier coverage of the Apolobamba mountain range decreased by about 43 % between 1985 (161.4 km²) and 2022 (92.1 km²). Likewise, the urban area increased by 1 176 % between 1990 (17 ha) and 2022 (200 ha), while the degraded area increased by 289 % between 2010 (1 774 ha) and 2022 (3 389 ha). Changes in glacier and non-glacier coverage were analyzed using the Pearson correlation coefficient with three key socioeconomic indicators linked to mining activity, including population, production, and gold price data in the region. This analysis established a high degree of positive association between the growth of mining activity and the reduction of glacier coverage. This case and the potential impacts of mining on current and future glacier evolution highlight the urgency of developing and strengthening an environmental agenda for the protection of glaciers and headwaters in Peru considering lessons learned in the region, particularly in Argentina.

El cambio climático es un problema global que genera incertidumbre sobre sus efectos, impactando transversalmente en las actividades económicas. En tal sentido, el problema de investigación, ha sido analizar el impacto del cambio climático en las empresas de gran minería de Cobre en el Perú, ubicadas en la vertiente del Pacifico, debido a que es una zona altamente vulnerable porque solo dispone del 2,2% de agua y alberga al 66% de la población, en consecuencia, uno de los efectos está asociado a la disponibilidad hídrica; y podría derivar en potenciales conflictos sociales por la calidad, cantidad u oportunidad del recurso hídrico. El objetivo principal del trabajo de investigación, sirvió para identificar las medidas que vienen implementando las empresas para enfrentar las consecuencias negativas del cambio climático relacionado a la disponibilidad hídrica. La metodología utilizada ha sido la Cualitativa y se realizó un análisis de casos de dos empresas de gran minería productoras de Cobre en el Perú localizadas en la vertiente del Pacífico, como son Sociedad Minera Cerro Verde S.A.A. y Southern Copper Corporation. Como resultado de la investigación, las empresas como parte de su gobierno corporativo y políticas empresariales vienen implementando las siguientes medidas: cambio tecnológico en los principales procesos productivos, eficiencia hídrica (promoción del reúso y reutilización del agua), promoción de la eficiencia energética renovable e identificación de vulnerabilidades para crear planes de contingencia para enfrentar eventos climáticos extremos. Asimismo, son miembros activos de organizaciones internacionales y nacionales que promueven una industria sostenible y con los mejores estándares a nivel mundial, que hacen seguimiento al desempeño ambiental / social de la empresa y al desarrollo sostenible de la misma. / Climate change is a global problem that generates uncertainty about its effects, impacting across economic activities. In this sense, the research problem has been to analyze the impact of climate change on large copper mining companies in Peru, located on the Pacific side, because it is a highly vulnerable area because it only has 2, 2% of water and houses 66% of the population, consequently, one of the effects is associated with water availability; and it could lead to potential social conflicts due to the quality, quantity or opportunity of the water resource. The main objective of the research work was to identify the measures that companies have been implementing to face the negative consequences of climate change related to water availability. The methodology used has been Qualitative and a case analysis was carried out of two large copper-producing mining companies in Peru located on the Pacific side, such as Sociedad Minera Cerro Verde S.A.A. and Southern Copper Corporation. As a result of the research, companies as part of their corporate governance and business policies have been implementing the following measures: technological change in the main production processes, water efficiency (promotion of reuse and reuse of water), promotion of renewable energy efficiency and Identification of vulnerabilities to create contingency plans to face extreme weather events. They are also active members of international and national organizations that promote a sustainable industry and with the best standards worldwide, which monitor the environmental / social performance of the company and its sustainable development. / Trabajo de investigación

El presente trabajo tiene como objeto analizar la necesidad de incorporar los criterios de adaptación y mitigación del cambio climático a los Estudios de Impacto Ambiental Detallados (EIA-d) -Los Estudios de Impacto Ambiental previstos para los proyectos de inversión con impactos ambientales significativos- del sector agricultura y riego, que agrupa actividades que generan las mayores emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) en el país. Para tales efectos, se evaluará una muestra compuesta por cuatro EIA-d de proyectos de cultivo y procesamiento de palma aceitera instalados en la región amazónica peruana, con el fin de identificar (i) los impactos ambientales asociados al cultivo de la palma aceitera y (ii) las medidas que los titulares de los proyectos han propuesto para mitigar dichos efectos; especialmente, considerando su impacto en la contribución al avance del cambio climático. Tras ello, se hará revisión de la experiencia comparada sobre la materia, tanto en países que incorporan en mencionado criterio en su legislación, así como países que, en contextos similares al peruano, han adoptado buenas prácticas vinculadas al cultivo de palma aceitera, sin que estas sean obligatorias legalmente. A partir de dicho contraste, se propondrán mejoras en la legislación nacional, destinadas a contribuir con reducir la vulnerabilidad climática del país, considerando su conexión con la deforestación causada por el cultivo y procesamiento de palma aceitera. / The purpose of this paper is to analyze the need to incorporate climate change adaptation and mitigation criteria into the Detaliled Environmetal Impact Assessments foreseen for investment projects with significant environmental impacts - of the agriculture and irrigation sector, which groups together activities that generate the highest Greenhouse Gas emissions in the country. For this purpose, a sample of four EIA-d of oil palm cultivation and processing projects installed in the Peruvian Amazon region will be evaluated in order to identify (i) the environmental impacts of oil palm cultivation and (ii) the mesures that the project owners have proposed to mitigate these effects, especially considering their impact on the contribution to the advancement of climate change. After this, a review Will be made of the comparative experience on the subject, both in countries that incorpórate the aforementioned criterion in their legislation, as well as countries that, in contexts similar to Peru’s, have adopted good practices related to oil palm cultivation, without these being legally mandatory. From this contrast, we will proceed to formulate proposals to improve national legislation, aimed at contributing to reduce the country’s climate vulnerability, considering its link with deforestation caused by oil palm cultivation and processing. / Trabajo académico

La presente investigación, surge en un momento en el cual el país, aún tiene grandes niveles de pobreza y desigualdad a pesar del actual crecimiento económico. Además, presenta crisis ambiental climática, que en el caso de la selva tiene como una de las causas la deforestación creciente. Otra característica del contexto de la presente tesis, es la exclusión de las comunidades nativas. Ante esta situación el Estado peruano ha propuesto revertir el problema a través de diferentes estrategias, una de ellas impulsando el Programa Nacional de Conservación de Bosques para la Mitigación del Cambio Climático, con la participación activa de las comunidades nativas. Considerando las características de la investigación las teorías más asumidas tienen que ver con el desarrollo humano y el desarrollo de capacidades, la teoría ambiental; y los enfoques de género, interculturalidad, sostenibilidad; y desarrollo territorial. A nivel metodológico, la naturaleza de la investigación es cualitativa porque se ha enfatizado las opiniones, actitudes y la observación de las y los comuneros nativos. La forma de investigación corresponde a un Estudio de Caso, por ello, los resultados obtenidos se referirán sobre todo a las comunidades nativas analizadas; sin embargo, algunos resultados podrían aplicarse y ser aplicados parcialmente a comunidades similares. Las mujeres y hombres kichwa, se muestran satisfechos con el aporte del equipo zonal, consideran que las actividades que realizan principalmente productivas y formativas, les beneficia para su desarrollo; cosa distinta sucede con la muestra de Shimpiyacu; que, preferirían invertir su subvención económica en mejoramiento del agua y saneamiento. Como otro resultado tenemos que el Programa Bosques, necesita dimensionar el enfoque de género que atraviese en las localidades, el aspecto productivo y político; como un requisito para su sostenibilidad. Otros resultados muestran que el enfoque de género cuenta con estrategias y acciones generales, más no cuentan con herramientas para el monitoreo, y recojo de información; importantes en el proceso de implementación de las Transferencias Directas Condicionadas (TDC) del Ministerio de Economía y finanzas. Una de las principales dificultades que se viene arrastrado durante varios años, es el deficiente diseño con que fue creado, el cual no involucra a todos los integrantes de los equipos productivo y social; y no establecen acciones vinculantes entre los directivos y personal trabajador referidos al conocimiento y compromiso con el enfoque de género. / This research intends to highlight the procedure of one of the environmental policy strategies (Forest Program) interrelated with a tool of the country's gender policy. Both issues (environmental and gender), for several years, are being highlighted in the various program spaces and projects by the State, framed in international agreements and commitments with which the country is linked. For this I have formulated a general question: How does the National Forest Conservation Program implement the gender approach in the communities of Copal Sacha and Shimpiyacu, in the department of San Martín and how does it relate to social sustainability? And five specific objectives: "Analyze the design and alignment of the Forestry Program with respect to the theory of design and implementation of the program and projects and the environmental and gender policy, respectively"; "Identify and evaluate the strategies and resources of the gender approach implemented by the Forests Program in the communities of Copal Sacha and Shimpiyacu," analyze the perspective of the Forests Program regarding the gender approach in its application in native communities and its relationship with social sustainability. "Describe the form of analysis of needs and interests of men and women of the communities that develop the Forest Program" and finally, "analyze the monitoring tools used to systematize the participation of men and women." The implementation of the research was through different techniques of data collection such as participant observation, documentary review, semi-structured interviews, groups of women and men that are directly and indirectly linked to the Forest Program, in the native communities of Copal Sacha and Shimpiyacu. In addition, officials and servers of the San Martín Zonal Area and the headquarters of the Forest Program, Ministry of Environment and Ministry of Women and Vulnerable Populations. What has resulted is that the Forests Program, implemented through its San Martin Zonal Area, strategies and actions with a gender focus, but does not have tools that are used in the implementation process of Conditional Direct Transfers - TDC One of the main difficulties that has dragged for several years is the poor design with which it was created; likewise, the Zonal San Martín has created alliances to train in implementing some measures that generate better results. There is a common idea in the Forestry Program teams that the gender approach will be effective with the promotion of more women participating in activities of various types (political, productive, etc.). There is evidence that the approach would contribute to the closing of social gaps in the communities and therefore there is a strong connection with social sustainability. However, it does not have information collection tools with a gender perspective in its main processes of affiliation with TDC nor monitoring tools that facilitate the reading of the expected results in this field. Despite this, mainly Kichwa women and men, feel identified and satisfied with the support they receive from the zonal team, they consider that the activities they do benefit them for their development; A different story happens with the sample of Shimpiyacu, which would prefer to invest its economic subsidy in improving basic services, such as quality water / Tesis

[EN] The riparian areas can be understood as those areas adjacent or very close to the river channels that are environmentally influenced by this proximity and, in consequence, that are frequently subjected to periodic flooding. The riverbank is an ecosystem itself that has great ecological value. It acts as a transition zone between land and water areas and as a corridor across different regions. As riparian areas are located beside the river water, their soils are frequently very productive. The vegetation in these areas is very productive and favours a great density and diversity of wild life. It has an important role in the ecosystem's capacity for other different functions as the nutrients balance, the water temperature regulation by shadowing, the banks stabilization, etc. In consequence, the riparian vegetation is necessary for the correct balance in the fluvial ecosystem. As this vegetation conditions the hydrology of the river system, the hydrological regime of the river determines the development, the distribution and the diversity of this vegetation. In fact, the presence and wellbeing of the vegetation in semiarid riparian environments is mainly conditioned to the floods frequency and magnitude, to the water availability in the unsaturated upper soil and to the water table accessibility. The aim of the present thesis is to develop and to implement a new ecohydrological dynamic model that predicts the vegetation on the riparian zones of a river reach by including new processes or by reconsidering the definition of those already included in the models taken as reference. In addition, it is pursued to demonstrate the utility of the new model by analysing the dynamic response of the vegetation under different global change scenarios. A background review has been intensively addressed to obtain the required expert knowledge needed to face the proposal of a new methodology for the analysis of the spatial and temporal distribution of the vegetation in the riparian area. A selection of the most representative models among the currently available and their implementation on different Mediterranean semiarid case studies of the Jucar River Basin District have been performed. After evaluating the advantages and limitations of these reference models, a new improved mathematical model has been proposed. This new tool, the Riparian Vegetation Dynamic Model (RVDM), integrates the knowledge provided by previous tools and represents an upgrade in the way of understanding the relations between the riparian hydrodynamics and the vegetation dynamics. The model has proved to be capable to predict the distribution of the riparian vegetation communities observed in reaches with semiarid characteristics. It has been demonstrated that RVDM represents an upgrade respect to previous tools in the quality and the reliability of the results. Once the advantages of this new tool have been proven, different global change scenarios have been simulated to analyse the dynamic response of the vegetation in the riparian areas. / [ES] Las riberas pueden entenderse como aquellas áreas adyacentes o muy próximas a los cauces fluviales, con inundaciones periódicas, que se ven ambientalmente influidas de forma distintiva por esta proximidad. La ribera es un ecosistema en sí mismo que tiene un gran valor ecológico por constituir una zona de transición entre las zonas terrestre y acuática y un corredor a través de diferentes regiones. Su cercanía al agua, sus suelos tradicionalmente fértiles y su vegetación característica, hacen de estos ecosistemas entornos favorables para una gran densidad y diversidad de vida salvaje. La vegetación de ribera tiene un papel importante en la capacidad del ecosistema para diferentes funciones como son el balance de nutrientes, la regulación de la temperatura de las aguas por efecto del sombreo, la estabilización de las márgenes del río, etc., y por tanto es necesaria para un equilibrio adecuado del ecosistema fluvial. Pero no solo la vegetación de ribera tiene influencia sobre la hidrología del cauce; el desarrollo, la distribución o la diversidad de esta vegetación vienen determinados por el régimen hidrológico del mismo. De hecho, en entornos semiáridos, no solo la frecuencia e intensidad de las avenidas, sino también la cantidad de agua capilar disponible en la zona superficial del suelo, así como la accesibilidad al nivel freático, condicionan tanto la presencia como el bienestar de la vegetación. El objetivo fundamental de esta tesis doctoral es el desarrollo e implementación de un modelo ecohidrológico dinámico, de distribución espacio-temporal de la vegetación de ribera a escala de tramo que, incluyendo nuevos procesos o replanteando la definición de los ya incluidos en los modelos de referencia, mejore los resultados que pueden obtenerse con los modelos actualmente disponibles. Asimismo, se pretende demostrar la utilidad del nuevo modelo mediante el análisis de la respuesta dinámica de la vegetación de ribera a escala de tramo frente a diferentes escenarios de cambio global. Con el fin de adquirir la autonomía y el conocimiento experto necesario para abordar este objetivo, se propone una revisión del estado del arte actual, una selección de los modelos más representativos entre los actualmente disponibles y su aplicación en diferentes casos de estudio dentro del entorno semiárido mediterráneo de la Demarcación Hidrográfica del Júcar. Tras valorar los defectos y posibles mejoras de los modelos de referencia, se ha propuesto un nuevo modelo mejorado que combina el conocimiento existente de los procesos hidrológicos, biológicos y geomorfológicos que se producen en la zona de ribera. Este modelo matemático, Riparian Vegetation Dynamic Model (RVDM), se ha implementado en una herramienta capaz de reproducir la distribución de las comunidades vegetales riparias observadas en tramos con características similares a las de los casos de estudio seleccionados. Se ha comprobado que, efectivamente, RVDM supone una mejora en la calidad y la fiabilidad de los resultados respecto a las herramientas homólogas contemporáneas, es decir, respecto a los modelos de referencia. Demostradas las ventajas de su uso se ha determinado, mediante la aplicación del nuevo modelo RVDM, la respuesta dinámica de la vegetación de ribera a escala de tramo frente a diferentes regímenes de aportaciones, como respuesta a diferentes escenarios de cambio global. / [CA] Les riberes poden entendre's com aquelles àrees adjacents o molt pròximes als llits fluvials, amb inundacions periòdiques, que es veuen ambientalment influïdes de forma distintiva per esta proximitat. La ribera és un ecosistema en si mateix que té un gran valor ecològic per constituir una zona de transició entre les zones terrestre i aquàtica i un corredor a través de diferents regions. La seua proximitat a l'aigua, els seus sòls tradicionalment fèrtils i la seua vegetació característica, fan d'estos ecosistemes entorns favorables per a una gran densitat i diversitat de vida salvatge. La vegetació de ribera té un paper important en la capacitat de l'ecosistema per a diferents funcions com són el balanç de nutrients, la regulació de la temperatura de les aigües per efecte de l'ombrege, l'estabilització dels marges del riu, etc., i per tant és necessària per a un equilibri adequat de l'ecosistema fluvial. Però no sols la vegetació de ribera té influència sobre la hidrologia del llit; el desenvolupament, la distribució o la diversitat d'esta vegetació vénen determinats pel règim hidrològic del mateix. De fet, en entorns semiárids, no sols la freqüència i intensitat de les avingudes, sinó també la quantitat d'aigua capil·lar disponible en la zona superficial del sòl, així com l'accessibilitat al nivell freàtic, condicionen tant la presència com el benestar de la vegetació. L'objectiu fonamental d'esta tesi doctoral és el desenvolupament i implementació d'un model ecohidrológic dinàmic, de distribució espai-temporal de la vegetació de ribera a escala de tram que, incloent nous processos o replantejant la definició dels ja inclosos en els models de referència, millore els resultats que poden obtindre's amb els models actualment disponibles. Així mateix, es pretén demostrar la utilitat del nou model per mitjà de l'anàlisi de la resposta dinàmica de la vegetació de ribera a escala de tram enfront de diferents escenaris de canvi global. A fi d'adquirir l'autonomia i el coneixement expert necessari per a abordar este objectiu, es proposa una revisió de l'estat de l'art actual, una selecció dels models més representatius entre els actualment disponibles i la seua aplicació en diferents casos d'estudi dins de l'entorn semiárid mediterrani de la Demarcació Hidrogràfica del Xúquer. Després de valorar els defectes i possibles millores dels models de referència, s'ha proposat un nou model millorat que combina el coneixement existent dels processos hidrològics, biològics i geomorfològics que es produïxen en la zona de ribera. Este model matemàtic, Riparian Vegetation Dynamic Model (RVDM) , s'ha implementat en una ferramenta capaç de reproduir la distribució de les comunitats vegetals riparies observades en trams amb característiques semblants a les dels casos d'estudi seleccionats. S'ha comprovat que, efectivament, RVDM suposa una millora en la qualitat i la fiabilitat dels resultats respecte a les ferramentes homòlogues contemporànies, és a dir, respecte als models de referència. Demostrats els avantatges del seu ús s'ha determinat, per mitjà de l'aplicació del nou model RVDM, la resposta dinàmica de la vegetació de ribera a escala de tram enfront de diferents règims d'aportacions, com a resposta a diferents escenaris de canvi global. / García Arias, A. (2015). Desarrollo de un modelo ecohidrológico para el análisis de la dinámica de ecosistemas riparios [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/53693

Tesis por compendio / [ES] La berenjena (Solanum melongena) es una hortaliza muy importante en muchas áreas tropicales y subtropicales del mundo. Es la tercera solanácea más producida a nivel mundial, pero a pesar de su importancia los recursos genéticos y las herramientas biotecnológicas para su investigación no han sido desarrollados lo suficiente. Con la actual situación de cambio climático, muchas de las áreas donde se produce este cultivo están sufriendo modificaciones dramáticas en el ambiente y la climatología. Esto está ocasionando una reducción de los rendimientos de este cultivo que cada vez se ven más afectados por la aparición de nuevas enfermedades, plagas, malezas, pérdida en la fertilidad de los suelos, mayor prevalencia de sequía y salinidad, así como el incremento de las temperaturas. La berenjena se encuentra en una situación de vulnerabilidad ante estos cambios debido a los efectos de cuello de botella genético acontecidos durante su domesticación y a la disponibilidad limitada de recursos genéticos accesibles para su mejora genética. En un primer gran bloque de esta tesis, mediante el uso de especies silvestres relacionadas con la berenjena, se ha iniciado el desarrollo de una colección de líneas de introgresión (ILs). Utilizando tres especies representantes de los tres grupos de germoplasma de la berenjena (S. insanum del germoplasma primario, S. dasyphyllum del germoplasma secundario y S. elaeagnifolium del germoplasma terciario) se ha ampliado el fondo genético de este cultivo. Estas especies, han sido seleccionadas por sus extraordinarias capacidades de adaptación a climas áridos, suelos secos y tolerancia a plagas y enfermedades. Reintroduciendo estos genes en el genoma de la berenjena cultivada hemos desarrollado un conjunto de materiales élite, que ponen a disposición de los investigadores y mejoradores nuevos recursos genéticos para la mejora genética de este cultivo. También hemos desarrollado un modelo experimental (Micro-Mel) a partir de materiales de introgresión con la especie S. anguivi. Este modelo consiste en una berenjena de tipo compacto y crecimiento determinado con floración y cuajado múltiple y puede ayudar a desarrollar experimentos rápidos, así como acelerar los ciclos generacionales en los proyectos de mejora. En otro segundo gran bloque de este trabajo, hemos desarrollado una serie de herramientas biotecnológicas que van a permitir desarrollar otro tipo de investigaciones para la adaptación al cambio climático en berenjena. En primer lugar, frente a la necesidad de un protocolo eficiente de regeneración in vitro para poder llevar a cabo experimentos de transformación y edición genética en la berenjena, se ha desarrollado con éxito un protocolo de alto rendimiento basado en el uso del ribósido de zeatina y que presenta una baja dependencia del factor genotipo. Como resultado derivado de este primer desarrollo, diseñamos otro protocolo para la obtención de organismos poliploides en berenjena sin la necesidad de utilizar agentes antimitóticos para la duplicación de su genoma. Empleando los distintos niveles de ploidía presente en algunos tejidos jóvenes (patrón polisomático) conseguimos desarrollar plantas tetraploides in vitro a través de la regeneración directa a partir de estas células, suponiendo una nueva vía hacia el desarrollo de plantas triploides sin semillas. Finalmente, la última herramienta de apoyo a la mejora de la berenjena que se ha desarrollado en esta tesis doctoral ha sido una herramienta basada en la inteligencia artificial para la identificación de estadios de desarrollo de las células precursoras del polen en retrocruces avanzados con especies silvestres. Con esto se ha conseguido optimizar los protocolos de androgénesis empleados para la producción de plantas dobles haploides, automatizando y haciendo más eficiente la selección de anteras con estadios inducibles y por tanto incrementando la tasa de plantas dobles haploid / [CA] L'albergínia (Solanum melongena) és una hortalissa molt important en moltes zones tropicals i subtropicals del món. És la tercera solanàcia més produïda en l'àmbit mundial, però malgrat la seua importància els recursos genètics i les ferramentes biotecnològiques per a la seua investigació no han sigut desenvolupades el suficient. Amb l'actual situació de canvi climàtic, moltes de les zones on es produeix aquest cultiu estan patint modificacions dramàtiques al seu ambient i climatologia. Açò ocasiona una reducció dels rendiments d'aquest cultiu que cada vegada es veu més afectat per l'aparició de noves malalties, plagues, males herbes, pèrdua de la fertilitat del sol, major prevalença de la sequera i salinitat, així com l'increment de les temperatures. L'albergínia es troba a una situació de vulnerabilitat davant aquests canvis debuts als efectes de l'erosió genètica ocasionats durant la seua domesticació i a la disponibilitat limitada de recursos genètics accessibles per a la seua millora genètica. En un primer gran bloc d'aquesta tesi, mitjançant l'ús d'espècies silvestres relacionades amb l'albergínia, s'ha iniciat el desenvolupament d'una col·lecció de línies de introgressió (ILs). Utilitzant tres espècies representants dels tres grups de germoplasma de l'albergínia (S. insanum del germoplasma primari, S. dasyphyllum del germoplasma secundari i S. elaeagnifolium del germoplasma terciari) s'ha ampliat el fons genètic d'aquest cultiu. Aquestes espècies, han sigut seleccionades per les seues extraordinàries capacitats d'adaptació a climes àrids, sòls secs i tolerància a plagues i malalties. Reintroduint aquests gens en el genoma de l'albergínia cultivada hem desenvolupat un conjunt de materials elit, que posen a la disposició dels investigadors i milloradors nous recursos genètics per a la millora genètica d'aquest cultiu. També hem desenvolupat un model experimental (Micro-Mel) a partir de materials de introgressió amb l'espècie S. anguivi. Aquest model consisteix en una albergínia de tipus compacte i creixement determinat amb floració i quallat múltiple i pot ajudar a desenvolupar experiments ràpids, així com accelerar els cicles generacionals en els projectes de millora. En un altre segon gran bloc d'aquest treball, hem desenvolupat una sèrie d'eines biotecnològiques que permetran desenvolupar un altre tipus d'investigacions per a l'adaptació al canvi climàtic en albergínia. En primer lloc, enfront de la necessitat d'un protocol eficient de regeneració in vitro per a poder dur a terme experiments de transformació i edició genètica en l'albergínia, s'ha desenvolupat amb èxit un protocol d'alt rendiment basat en l'ús del ribòsid de zeatina i que presenta una baixa dependència del factor genotip. Com a resultat derivat d'aquest primer desenvolupament, dissenyem un altre protocol per a l'obtenció d'organismes poliploids en albergínia sense la necessitat d'utilitzar agents antimitòtics per a la duplicació del seu genoma. Emprant els diferents nivells de ploidía present en alguns teixits joves (patró polisomàtic) aconseguim desenvolupar plantes tetraploids in vitro a través de la regeneració directa a partir d'aquestes cèl·lules, suposant una nova via cap al desenvolupament de plantes triploids sense llavors. Finalment, l'última eina de suport a la millora de l'albergínia que s'ha desenvolupat en aquesta tesi doctoral ha sigut una eina basada en la intel·ligència artificial per a la identificació d'estadis de desenvolupament de les cèl·lules precursores del pol·len en retrocreuaments avançats amb espècies silvestres. Amb això s'ha aconseguit optimitzar els protocols d'androgènesi emprats per a la producció de plantes dobles haploids, automatitzant i fent més eficient la selecció d'anteres amb estadis induïbles i per tant incrementant la taxa de plantes dobles haploids produïdes. / [EN] Eggplant (Solanum melongena) is a very important vegetable in many tropical and subtropical areas of the world. It is the third most produced Solanaceae in the world, but despite its importance, genetic resources and biotechnological tools for research have not been sufficiently developed. With the current climate change situation, many of the areas where this crop is produced are undergoing dramatic changes in the environment and the weather. This is causing a reduction in the yields of this crop that are increasingly affected by the appearance of new diseases, pests, weeds, loss of soil fertility, greater prevalence of drought and salinity, as well as the increase in temperatures. The eggplant is in a situation of vulnerability to these changes due to the genetic bottleneck effects that occurred during its domestication and the limited availability of accessible genetic resources for its genetic improvement. In a first large block of this thesis, using wild species related to eggplant, the development of a collection of introgression lines (ILs) has been started. Using three species representing the three groups of eggplant germplasm (S. insanum from primary germplasm, S. dasyphyllum from secondary germplasm and S. elaeagnifolium from tertiary germplasm) the genetic background of this crop has been expanded. These species have been selected for their extraordinary capacities to adapt to arid climates, dry soils and tolerance to pests and diseases. By reintroducing these genes into the genome of cultivated eggplant, we have developed a set of elite materials that make new genetic resources available to researchers and breeders for the genetic improvement of this crop. We have also developed an experimental model (Micro-Mel) from introgression materials with the species S. anguivi. This model consists of an eggplant of compact type and determined growth with multiple flowering and fruit set and can help to develop rapid experiments, as well as accelerate generational cycles in improvement projects. In another second large block of this work, we have developed a series of biotechnological tools that will allow the development of other types of research for adaptation to climate change in eggplant. In the first place, in view of the need for an efficient in vitro regeneration protocol to be able to carry out transformation and gene editing experiments in eggplant, a high-throughput protocol based on the use of zeatin riboside and which presents a low dependence on the genotype factor was developed. As a result, derived from this first development, we designed another protocol to obtain polyploid organisms in eggplant without the need to use antimitotic agents for the duplication of their genome. Using the different levels of ploidy present in some young tissues (polysomatic pattern) we managed to develop tetraploid plants in vitro through direct regeneration from these cells, assuming a new path towards the development of triploid seedless plants. Finally, the last tool to support the breeding of eggplant that has been developed in this doctoral thesis has been a tool based on artificial intelligence for the identification of stages of development of pollen precursor cells in advanced backcrosses with wild species. With this it has been possible to optimize the androgenesis protocols used to produce double haploid plants, automating, and making the selection of anthers with inducible stages more efficient and therefore increasing the rate of double haploid plants produced. / García Fortea, E. (2020). Desarrollo de materiales de pre-mejora y herramientas biotecnológicas para la adaptación de la berenjena al cambio climático [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/160059 / Compendio

[ES] El tema de la investigación se centra en técnicas avanzadas para manejar problemas de aguas subterráneas y superficiales relacionados con métodos inversos y cambio climático. Los filtros de Kalman, con especial atención en Ensemble Smoother with Multiple Data Assimilation (ES-MDA), se analizan y mejoran para la solución de diferentes tipos de problemas inversos. En particular, la principal novedad es la aplicación de estos métodos para la identificación de series temporales. La primera parte de la tesis, luego de la descripción del método, presenta el desarrollo de un software escrito en Python para la aplicación de la metodología propuesta. El software cuenta con un flujo de trabajo flexible que puede adaptarse fácilmente para implementar diferentes variantes del filtro de Kalman y ser aplicado para la solución de varios tipos de problemas. Un paquete de herramientas proporciona varias funcionalidades que permiten de configurar el algoritmo de acuerdo con el problema específico analizado. La primera aplicación se refiere a la solución del problema inverso de flujo en ríos. Este es un procedimiento inverso destinado a estimar el flujo de entrada a un sistema hidráulico en función de información recopilada abajo. El procedimiento se prueba mediante dos ejemplos sintéticos y un estudio de caso real; se investiga el impacto de los tamaños de los conjuntos y la aplicación de técnicas de localización e inflación de covarianzas. Los resultados muestran la capacidad del método propuesto de resolver este tipo de problemas; el rendimiento de ES-MDA mejora, especialmente para tamaños de conjuntos pequeños, cuando se aplican técnicas de inflación y localización de covarianza. La segunda aplicación en el campo de las aguas superficiales se refiere a la calibración de un modelo hidrológico-hidráulico que simula los mecanismos de formación de eventos de inundación. ES-MDA se acopla al modelo numérico de forma paralela para la estimación de los coeficientes de rugosidad e infiltración en base al conocimiento de un hidrograma de flujo en una sección del dominio. Los resultados de dos casos sintéticos y un estudio de caso real demuestran la capacidad del método propuesto para calibrar el modelo hidrológico-hidráulico con un tiempo computacional razonable. En el campo de aguas subterráneas, ES-MDA se aplica por primera vez para identificar simultáneamente la ubicación de la fuente y el historial de liberación de un contaminante en un acuífero a partir de datos de concentración detectados en diferentes puntos del dominio. Se realizaron numerosas pruebas para evaluar la influencia de la distribución espacial y temporal de los datos de concentración, el número del conjunto y el uso de técnicas de localización e inflación; además, se presenta un nuevo procedimiento para realizar una localización iterativa espacio-temporal. La metodología se valida mediante un ejemplo analítico y un estudio de caso que utiliza datos obtenidos en el laboratorio mediante una caja de arena. ES-MDA conduce a una buena estimación de los parámetros investigados; una red de monitoreo bien diseñada y la aplicación de correcciones de covarianza mejoran el rendimiento del método y ayudan a mitigar el posible problema de no unicidad de la solución. Otro propósito de la tesis es investigar el efecto del cambio climático en las aguas subterráneas. Se presenta un modelo simplificado que describe la respuesta de los niveles de agua subterránea a las variables meteorológicas hasta 2100. Es un enfoque estadístico sencillo basado en las correlaciones entre los niveles de agua subterránea y dos índices de sequía que dependen de los datos de precipitación y temperatura. El método se utiliza para evaluar el impacto del cambio climático en los recursos de agua subterránea en un área de estudio ubicada en el norte de Italia utilizando datos históricos y de modelos climáticos regionales. Los resultados m / [CA] El tema de la investigació se centra en tècniques avançades per a manejar problemes d'aigües subterrànies i superficials relacionats amb mètodes inversos i canvi climàtic. Els filtres de Kalman, amb especial atenció en Ensemble Smoother with Multiple Data Assimilation (ES-MDA), s'analitzen i milloren per a la solució de diferents tipus de problemes inversos. En particular, la principal novetat és l'aplicació d'aquests mètodes per a la identificació de sèries temporals. La primera part de la tesi presenta el desenvolupament d'un programari escrit en Python per l'aplicació de la metodologia presentada. El programari compta amb un flux de treball flexible que pot adaptar-se fàcilment per a implementar diferents variants del filtre de Kalman i ser aplicat per a la solució de diversos tipus de problemes. Un paquet complementar d'eines proporciona diverses funcionalitats que permeten de configurar l'algorisme d'acord amb el problema específic analitzat. La primera aplicació es un nou enfocament per la solució del problema invers de flux en rius. Aquest és un procediment invers destinat a estimar el flux d'entrada a un sistema hidràulic en funció d'informació recopilada aigües avall. El procediment es prova mitjançant dos exemples sintètics i un estudi de cas real; s'investiga l'impacte de les grandàries dels conjunts i l'aplicació de tècniques de localització i inflació de covariàncies. Els resultats mostren la capacitat del mètode proposat de resoldre aquest tipus de problemes; el rendiment de ES-MDA millora, especialment per a grandàries de conjunts xicotets, quan s'apliquen tècniques d'inflació i localització de covariància. La segona aplicació en el camp de les aigües superficials es refereix al calibratge d'un model hidrològic-hidràulic que simula els mecanismes de formació d'esdeveniments d'inundació a partir de sollicitació hidrometeorológicas i la seua posterior propagació. ES-MDA s'acobla al model numèric de manera paral·lela per l'estimació dels coeficients de rugositat i infiltració sobre la base del coneixement d'un hidrograma de flux en una secció del domini. Els resultats de dos casos sintètics i un estudi de cas real demostren la capacitat del mètode proposat per calibrar el model hidrològic-hidràulic amb un temps computacional raonable. En el camp d'aigües subterrànies, ES-MDA s'aplica per primera vegada per identificar simultàniament la ubicació de la font i l'historial d'alliberament d'un contaminant en un aqüífer a partir d'un conjunt de dades de concentració detectats en diferents punts del domini. Es van realitzar nombroses proves per avaluar la influència de la distribució espacial i temporal de les dades de concentració, el número del conjunt i l'ús de tècniques de localització i inflació; a més, es presenta un nou procediment per realitzar una localització iterativa espaciotemporal. La metodologia es valguda mitjançant un exemple analític i un estudi de cas per al qual s'utilitzen dades obtingudes en el laboratori mitjançant una caixa d'arena. ES-MDA condueix a una bona reconstrucció dels paràmetres investigats; una xarxa de monitoratge ben dissenyada i l'aplicació de correccions de covariància milloren el rendiment del mètode i ajuden a mitigar el possible problema de no unicitat de la solució. Un altre propòsit de la tesi és investigar l'efecte del canvi climàtic en les aigües subterrànies. Es presenta un model simplificat que descriu la resposta dels nivells d'aigua subterrània a les variables meteorològiques fins a 2100. És un enfocament estadístic senzill basat en les correlacions entre els nivells d'aigua subterrània i dos índexs de sequera que depenen de les dades de precipitació i temperatura. El mètode s'utilitza per a avaluar l'impacte del canvi climàtic en els recursos d'aigua subterrània en una àrea d'estudi situada en el nord d'Itàlia utilitzant dades històriques i de models climàtics regionals. / [EN] This work focuses on the investigation of advanced techniques to handle groundwater and surface water problems in the framework of inverse methods and climate change. The Ensemble Kalman filter methods, with particular attention to the Ensemble Smoother with Multiple Data Assimilation (ES-MDA), are extensively analyzed and improved for the solution of different types of inverse problems. In particular, the main novelty is the application of these methods for the identification of time series function. In the first part of the thesis, after the description of the ES-MDA method, the development of a Python software package for the application of the proposed methodology is presented. It is designed with a flexible workflow that can be easily adapted to implement different variants of the Ensemble Kalman filter and to be applied for the solution of various types of inverse problems. A complemented tool package provides several functionalities that allow to setup the algorithm configuration suiting the specific analyzed problem. The first novelty application of the ES-MDA method aimed at solving the reverse flow routing problem. The objective of the inverse procedure is the estimation of an unknown inflow hydrograph to a hydraulic system on the basis of information collected downstream and a given forward routing model that relates inflow hydrograph and downstream observations. The procedure is tested by means of two synthetic examples and a real case study; the impact of ensemble sizes and the application of covariance localization and inflation techniques are also investigated. The tests show the capability of the proposed method to solve this type of problem; the performance of ES-MDA improves, especially for small ensemble sizes, when covariance localization and inflation techniques are applied. The second application, in the context of surface water, concerns the calibration of a hydrological-hydraulic model that simulates rainfall-runoff processes. The ES-MDA is coupled with the numerical model by parallel way for the estimation of roughness and infiltration coefficients based on the knowledge of a discharge hydrograph at the basin outlet. The results of two synthetic tests and a real case study demonstrate the capability of the proposed method to calibrate the hydrological-hydraulic model with a reasonable computational time. In the groundwater field, ES-MDA is applied for the first time to simultaneously identify the source location and the release history of a contaminant spill in an aquifer from a sparse set of concentration data collected in few points of the aquifer. The impacts of the concentration sampling scheme, the ensemble size and the use of covariance localization and covariance inflation techniques are tested; furthermore, a new procedure to perform a spatiotemporal iterative localization is presented. The methodology is tested by means of an analytical example and a study case that uses real data collected in a laboratory sandbox. ES-MDA leads to a good estimation of the investigated parameters; a well-designed monitoring network and the use of covariance corrections improve the performance of the method and help to minimize ill-posedness and equifinality. A part of the thesis investigates the impact of climate change on the groundwater availability. A surrogate model that describes the response of groundwater levels to meteorological variables up to 2100 is presented. It is a simple statistical approach based on the correlations between groundwater levels and two drought indices that depend on precipitation and temperature data. The presented method is used to evaluate the impact of climate change on groundwater resources in a study area located in Northern Italy using historical and regional climate model data. The results denote a progressive increase of groundwater droughts in the investigated area. / Todaro, V. (2021). Advanced techniques for solving groundwater and surface water problems in the context of inverse methods and climate change [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/166439