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En la actualidad existen y se han aplicado técnicas de protección de taludes, algunas basadas en estructuras de contención dirigidas a estabilizar el talud y otras con una fuerte componente vegetacional orientadas a controlar, principalmente, la erosión superficial. Actualmente, en Chile no existe normativa que regule estas últimas soluciones que incluyen bioingeniería de suelos y estabilización biotécnica. Surge interés de conocer más el Estado del Arte y Estado de la Práctica en el Mundo y, en particular, en Chile. En Chile han existido experiencias aisladas de soluciones integradas para proteger los taludes tanto de la erosión superficial como de la inestabilidad; por ejemplo Camino La Pólvora, Carretera del Cobre, Camino Costero Bucalemu-Cahuil, con resultados poco efectivos, presentando incluso desplazamiento de masas de suelo. Se revisará estas tres situaciones, con diferentes soluciones entre si, y analizará el comportamiento de las ellas, frente a las condiciones climaticas y el tiempo. Este trabajo de título analiza aquellos factores que influyen en la erosión superficial y en la estabilidad de los taludes de la zona central de Chile. Se analizará el comportamiento de las soluciones aplicadas en algunos caminos de la zona central, para verificar la efectividad de la solución empleada. Mediante una planilla de cálculo – autor Prof. John Greenwood – que estima el Factor de Seguridad y considera la presencia de vegetación se compararán los valores de entregados para cuantificar estimativamente el aporte de la vegetación a la protección del talud. La vegetación no será perjudicial para un talud. Produce un incremento en el factor de seguridad. La vegetación ideal es aquella nativa de la zona en intervención, de poco biomasa aérea, pero con raíces largas para que la solución en el mediano plazo sea autosustentable.

Geóloga / Chile es un país que destaca por su vitivinicultura a nivel mundial, sin embargo, esta actividad sigue prácticas tradicionales, donde la relación de la geología con la formación de los suelos y cómo esta interacción afecta al desarrollo de la vid es aún poco comprendida. Es en este contexto, que esta memoria tiene por objetivo realizar una caracterización geo-vitivinícola de Chile para efectos de le generación de criterios geológico y geomorfológicos de evaluación de zonas de cultivo de la vid. En virtud de este objetivo se realizó un mapa, escala 1:1.000.000 utilizando la geología generada por el SERNAGEOMIN (2004). Para acotar la zona de estudio, se definieron 17 valles vitivinícolas establecidos en el Decreto N°464, el cual determina las denominaciones de origen chilenas, a los cuales se les añadió la componente geológica mediante la incorporación de cuencas hidrográficas proporcionadas por la Dirección General de Aguas (DGA). Los valles se encuentran divididos en las regiones vinícolas de Atacama, Coquimbo, Aconcagua, del Valle Central, Sur y Austral. Para cada una de estas regiones y sus respectivos valles se describió la geología a escala regional y se caracterizaron las morfoestructural de Cordillera Principal, Depresión Central y Cordillera de la Costa. Además, a modo de explorar la incorporación de información de mayor detalle, se selecciona el Valle de Casablanca para realizar un mapeo escala 1:100.000 en base a la carta de la zona Valparaíso-Curacaví, con el fin de diferenciar los distintos tipos de depósitos y sus geomorfologías y también se estudió la variación del nivel estático, en un periodo de 10 años, para 28 pozos ubicados en este valle. Por su parte, en el Valle de Copiapó se realizó un mapeo de arcillas mediante imágenes satelitales ASTER para reconocer la distribución de los minerales illita, caolinita, montmorillonita y vermiculita. Por último, para seis valles definidos como prioritarios (Casablanca, Maipo, Rapel, Maule, Curicó e Itata) se realizaron mapas de aspecto y pendientes. Los valles se caracterizan por presentar variaciones norte-sur y este-oeste de las unidades geológicas y las unidades morfoestructurales y si bien valles de la misma región vitivinícola tienen características similares entre sí, cada uno de estos presenta particularidades únicas que los diferencian. Para Casablanca se pudo apreciar que el mayor detalle en la geomorfología permite diferenciar cuatro unidades geomorfológicas, que en el mapa de escala 1:1.000.000 corresponde a una. En cuanto al nivel estático es posible apreciar una clara disminución de este a lo largo de los años y en el Valle de Copiapó es posible reconocer las arcillas illita y caolinita. En base a las cuencas hidrográficas y las características geomorfológicas, se proponen posibles tres valles vitivinícolas en la Región de Aysén supeditados a las condiciones mesoclimáticas de ellos. Cada uno de estos presentan unidades de roca particulares, los cuales pueden representar interesantes terroirs en un escenario de cambio climático. Es así como la comprensión de las características geológicas enfocada a los valles vitivinícolas chilenos, podrá permitir la generación de criterios de evaluación de predios agrícolas.

Se investigan los aspectos geomorfológicos y sedimentológicos que configuran el sistema de dunas costeras presente en litoral de la región del Maule, entre los estuarios Huenchullamí y Mataquito, en la zona denominada como La Trinchera. Se observaron tres zonas con distintos patrones dunares predominantes: la zona norte, dominada por dunas de la familia de barjanes; la zona sur, dominada por dunas de la familia parabólica; y la zona intermedia, la cual se expresa como una zona de transición, exhibiendo patrones de dunas de origen barjánico y parabólico. Además, se analizan perfiles estratigráficos obtenidos sobre los distintos tipos de morfología presentes, por medio de instrumentos como el sand auger y caising de perforación, lográndose profundidades de hasta 9,5 m. Se suma a este análisis, un estudio sobre la base de una secuencia de imágenes de distintos años, con el fin de observar la sucesión de formas dunares que han acaecido sobre el área de estudio durante los últimos 50 años, y cuya ocurrencia debió quedar registrada en perfiles estratigráficos identificables. A partir de una correlación morfo-sedimentaria temporal, se intenta establecer los ambientes de depositación y los procesos que ayudaron a configurar el estado actual del campo de dunas, dilucidando así los aspectos evolutivos relevantes para el desarrollo geomorfológico de estas.

La materia orgánica tiene un rol de gran importancia en la fertilidad de los suelos, otorgada por sus propiedades químicas, físicas y biológicas, lo cual la convierte en un vital aporte para el sistema edáfico. En Chile la mayoría de los suelos cultivables son derivados de cenizas volcánicas, y poseen alto contenido de materia orgánica, lo que implica un grado alto de fertilidad; pero ésta, se ve afectada por diversos problemas como contaminación por metales pesados, acidez o falta de nutrientes, lo cual modifica su estructura, esto debido principalmente al manejo que reciben los suelos. Estos problemas se ven disminuidos o controlados si se maneja la preservación de la materia orgánica, para mejorar así las condiciones de los suelos. En este estudio se plantea determinar la calidad y cantidad de materia orgánica en suelos de praderas naturales y cultivadas, lo cual se lleva a cabo mediante el “balance de carbono” de las fracciones lábiles y estables, además de evaluar las propiedades de las fracciones orgánicas respecto a su contenido de carbono, nitrógeno y cationes, las cuales tienen relación con el aporte de nutrientes. A la vez, para determinar la capacidad de interacción con cationes (Ca+2 y Zn+2), se determina la capacidad de retención de ellos, acidez total, acidez carboxílica y acidez fenólica. Los suelos muestreados en horizontes de 0-5cm y de 5-10 cm de profundidad, corresponden a suelo Andisol de la serie Osorno, recolectadas en la estación experimental Remehue (INIA) de la IX Región., bajo sistema de cultivo y pradera natural. Los niveles de carbono y nitrógeno encontrados son mayores para suelos de pradera natural en comparación con suelos de pradera cultivada, en ambas profundidades estudiadas, al igual que los valores determinados para los grupos fenólicos en las fracciones estables de la materia orgánica, lo que implica una mayor capacidad de retención de cationes por este tipo de suelo. En cuanto a los grupos carboxílicos, estos se encontraron en mayor cantidad en suelos de praderas cultivadas en comparación con suelos de praderas naturales. Los valores encontrados de hidratos de carbono totales son más elevados en suelos de pradera natural, en comparación con aquellos de pradera cultivada, sin embargo, esta relación se invierte en el caso de los hidratos de carbono libres. En general los suelos estudiados son muy humificados ya que más del 50% del carbono total es carbono estable y sólo un 10% corresponde a carbono lábil lo cual asegura la preservación de la materia orgánica. En este estudio se demuestra un claro deterioro de la pradera producto del cultivo: bajan los contenidos de nutrientes N y C, y además se moviliza carbono desde la fracción muy estable del tipo humina, hacia formas mas susceptibles de degradarse (ácidos fúlvicos). Por ello, es necesario estudiar las rotaciones más adecuadas y aplicar técnicas de cultivo conservacionistas que incorporan residuos orgánicos al suelo para preservar la materia orgánica (MO), para así mantener en el futuro la fertilidad del suelo.

Memoria para optar al título de Químico / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo en el Portal de Tesis Electrónicas

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo en el Portal de Tesis Electrónicas / Memoria para optar al título de Químico

Tesis presentada a la Universidad de Chile para optar al grado académico de Magíster en Bioquímica área de especialización en Bioquímica Ambiental y Memoria para optar al título profesional de Bioquímico / El valle de Aconcagua es una de las principales zonas agrícolas ubicada en la región de Valparaíso, Chile. La minería del cobre y el empleo de agroquímicos que contienen cobre, ha provocado un incremento en la concentración de este metal en este sector. La presencia de cobre en los suelos disminuye la biomasa y la actividad metabólica bacteriana provocando un menor rendimiento de los procesos biogeoquímicos en los que las bacterias participan. Esto conlleva a una pérdida de la fertilidad de los suelos agrícolas y daños en el ecosistema. En esta tesis se postula que la presencia de cobre en altas concentraciones en los suelos agrícolas de la región de Valparaíso provoca una disminución en la diversidad de las comunidades bacterianas y un incremento de bacterias tolerantes al metal. Para esto se analizaron suelos del valle de Aconcagua que presentaron altas concentraciones de cobre (379, 520 y 784 mg/kg) y un suelo sin contaminación con cobre (control) correspondiente al valle de Casablanca (20 mg/kg). Se determinó el número de bacterias heterótrofas y bacterias tolerantes a cobre (0,8 mM) mediante técnicas de cultivo. Se caracterizaron las cepas bacterianas más tolerantes a este metal. Se determinó la diversidad y riqueza de las comunidades bacterianas de los suelos del valle de Aconcagua y Casablanca mediante la técnica de electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (DGGE). Los resultados obtenidos indican que el número de bacterias heterótrofas fue similar en los suelos analizados. Sin embargo, el número de bacterias heterótrofas tolerantes a cobre fue significativamente mayor en los suelos contaminados que en el suelo control. De las 92 cepas aisladas cinco presentaron alta tolerancia a cobre (CMI entre 3,1 - 4,7 mM). Las cinco cepas seleccionadas, C21, O4, O12, A32 y A55 presentaron el gen copA que codifica la enzima oxidasa multicobre que confiere resistencia a cobre. O12, A32 y A55 exhibieron resistencia a 17 mM de níquel y presentaron el gen nccA que codifica una de las proteínas que forma parte de la bomba de eflujo que otorga resistencia a níquel. Los aislados C21 y O4 presentaron tolerancia a cromato (4,3 mM). Las cepas O12 y A32 presentaron plásmidos que podrían estar involucrados en la resistencia a metales pesados. La velocidad de crecimiento de la cepa O12 por la presencia de cobre (0,8 y 2,4 mM) no fue afectada. Por otra parte, la riqueza y el índice de diversidad (H) no mostraron diferencias significativas entre las comunidades de los suelos contaminados y el control (p>0,05). La tolerancia a altas concentraciones de metales pesados de las cepas aisladas de los suelos con alto contenido de cobre indica que la presencia de este metal en los suelos ejerce una presión selectiva en las comunidades bacterianas. Esta presión selectiva tiene como consecuencia un aumento en la tolerancia a cobre en las comunidades bacterianas. / The Aconcagua valley, located in the Valparaiso region, is one of the main agricultural areas of Chile. Copper mining and the massive use of copper agrochemicals has led to an increase of copper concentration in soils. Copper reduces biomass and bacterial metabolic activity in soils. Therefore, copper reduces agricultural soils fertility and causes ecosystem damage. This thesis postulates that copper at high concentrations in agricultural soils decreases the bacterial community diversity and increases copper-tolerant bacteria. Soils from the Aconcagua valley with high concentrations of copper (379, 520 y 784 mg/kg) and a soil from the Casablanca valley (20 mg/kg) were analyzed. Heterotrophic bacteria and copper-tolerant bacteria from soils were determined by culture-dependent techniques. Copper resistant bacteria were isolated. Strains with high copper-tolerance were further characterized. The diversity and abundance of bacterial communities in Aconcagua and Casablanca valleys soils were determined by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). The number of heterotrophic bacteria was similar in all soils. The number of copper-tolerant heterotrophic bacteria was significantly higher in copper-contaminated soils than in control soils. 92 bacterial strains were isolated. Five strains, C21, O4, O12, A32, and A55, showed high resistance to copper (MIC 3.1 - 4.7 mM). These 5 strains possess the copA gene that encodes CopA, a protein related to copper resistance. The strains O12, A32 and A55 showed tolerance to nickel (17 mM) and possessed the nccA gene that encodes the protein NccA confering resistance to this metal. Strains C21 and O4 were tolerant to chromate (4.3 Mm). Plasmids ware detected in isolates O12 and A32, which may encode heavy metal resistance genes. The growth rate of strain O12 was not affected by the presence of copper (0,8 mM and 2,4 mM). The richness and diversity index (H) indicated no significant differences between communities from copper-contaminated soils and control soil (<0,05). The copper tolerant strains isolated from contaminated soils suggest selective pressure of copper to bacterial communities. The selective pressure of copper increased copper tolerance of bacterial communities.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Estructural, Sísmica y Geotécnica / Esta tesis desarrolla un estudio de los métodos de mejoramiento de suelos que serían adecuados para lograr la densificación del suelo presente en el sector sur del Puerto de San Antonio. El suelo existente en esta zona es de generación reciente desde un punto de vista geológico, debido a la acumulación de sedimentos provenientes del río Maipo, lo que conlleva a que la compacidad de las arenas sea media-baja. Además, los estudios geotécnicos en este material son escasos, por lo tanto, se hace necesario una revisión de antecedentes relacionados con la granulometría, propiedades índices y parámetros resistentes del suelo, sumado a una complementación de la información a partir de extracción de muestras del sector y posterior realización de ensayos de laboratorio para esta investigación en particular. Los resultados de los análisis indican que se trata de una arena fina de compacidad media con bajo contenido de finos. Por otra parte, debido al historial de terrenos aledaños que presentaron licuación en los terremotos de gran magnitud (1985 y 2010), se hace necesario evaluar el potencial de licuación de la zona. Para esto se analizan ensayos SPT y geofísicos realizados con anterioridad a este trabajo y se complementan con ensayos triaxiales cíclicos. Los resultados obtenidos indican que existen muchas zonas potencialmente licuables que requieren tratamiento. Aun así, los valores obtenidos de este trabajo no son concluyentes, ya que hay discrepancia entre algunos resultados. Al requerir un mejoramiento de suelos, se debe elegir aquellos que sean adecuados para el tipo de suelo estudiado, los que en este caso corresponden a compactación dinámica y vibroflotación, debido al tipo de suelo y la profundidad que requiere tratamiento. Al no poder realizar pruebas en terreno de estos métodos de mejoramiento, se opta por una modelación numérica de ellos. En el caso de la compactación dinámica se utilizan masas de 15, 20 y 25 toneladas arrojadas desde 20 metros de altura, mientras que para la vibroflotación se utilizan tres equipos estándar.

Memoria para optar al título de Geógrafa / La presente investigación analiza desde la dimensión geohistórica la producción del territorio forestal a partir del concepto y determinación de la erosión en las zonas más afectadas. Por lo anterior se establece como objetivos, analizar la dimensión histórica del conocimiento oficial sobre la erosión del suelo en Chile, entre los años 1943 y 2010, y la dimensión espacial a través de la representación cartográfica de las distintas categorías de la erosión (1979 – 2010), usos y coberturas de suelo (1979 – 2015) en las comunas de Constitución, Empedrado y Chanco. Finalmente, el cuarto objetivo determina si la superficie forestada actual responde o no a la necesidad de recuperar los suelos con “erosión activa”; criterio establecido por el Instituto de Investigaciones de Recursos Naturales (IREN) en 1979. La metodología utilizada está constituida por un análisis de contenido cualitativo de los estudios sobre la erosión elaborados por las fuentes oficiales del Estado y un análisis cartográfico desde un enfoque espacio temporal que implica cuantificar y cualificar las distintas categorías de la erosión de los años 1979-2010, de usos y coberturas de los años 1979-2015, para finalmente, a través del cruce de información espacial, determinar si la superficie forestal actual responde o no a la necesidad de recuperar los suelos erosionados según el criterio indicado por IREN en 1979. Los resultados obtenidos a través de esta investigación establecieron que la producción de conocimiento de la erosión a través de las fuentes oficiales del Estado ha contribuido en el desarrollo de la expansión forestal, sin embargo la determinación de suelos con “erosión activa” en el año 1979 por medio de la representación cartográfica, no ha sido el criterio que ha predominado en la necesidad de forestar, principalmente en Constitución y Empedrado, donde aproximadamente un 60% del total de la superficie forestada en estas comunas, se ha desarrollado en suelos que en 1979 no se determinaron bajo esta categoría.