Grupos de Investigación:

GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN RECURSOS, ECOLOGÍA, SOSTENIBILIDAD E INGENIERÍA AMBIENTAL – GRESIA

Principales proyectos:

● Efectos ambientales de la puesta en riego y alternativas para minimizarlos (2013)

● Simulación del movimiento de los contaminantes en el suelo mediante el uso de un modelo numérico compatible con el Sistema de Información Geográfica de la Autoridad Nacional de Licencias Ambientales (ANLA) (2012)

● Evolución del impacto agro-ambiental por la transformación en riego y eficacia depuradora de humedales. (2012)

● Aislamiento de organismos autóctonos con capacidad biosurfactante en suelos contaminados con fuel oil (2010)

● Lineamientos para un trabajo comunitario de educación ambiental con comunidades de la localidad de Usme en el marco del proyecto Parque Tecno Ecológico de Usme de la UAN. (2013)

● Proyecto de regalías: Implementación de un modelo hidrológico-ambiental para el soporte de decisiones en el departamento de Sucre, Caribe (2014).

● Efectos del hormigón en masa en el diseño y durabilidad de elementos estructurales de puentes y edificios (2014)

PROYECTOS DESTACADOS EN GRESIA

Modelo hidrológico-ambiental del Departamento de Sucre.

Aníbal Pérez, PhD.

El estudio está enfocado en la construcción de un sistema de soporte de decisiones basado en un modelo de información geográfico, incorporando información cartográfica, hidroclimática, geológica, hidrogeológica y ambiental, así como de cobertura y uso del suelo. El modelo permite estimar la oferta y la demanda hídrica en el Departamento de Sucre, bien como identificar la capacidad de recarga de sus acuíferos y su sostenibilidad a mediano y largo plazo. La metodología puede resumirse en: la construcción del sistema de información geográfico para el Departamento; la construcción de un modelo conceptual hidrológico integrado; el análisis cuantitativo de la oferta hídrica; el levantamiento de una geodatabase con información socioeconómica y de huella ecológica para el cálculo de la demanda doméstica y agrícola; la generación y simulación de escenarios partiendo de la construcción de modelos numéricos y finalmente el desarrollo del módulo de comunicación operador-usuario. La implementación del sistema se concentró en las subregiones Golfo de Morrosquillo, Sabana y Montes de María. El Modelo hidrológico ambiental fue posible gracias a una alianza con la Corporación Autónoma Regional de Sucre, FUNDIMUR y CECAR; fue financiado con fondos del Sistema General de regalías en Ciencia Tecnología e Innovación y actualmente es usado por la Gobernación del Departamento de Sucre.

Palabras clave: sistemas de información geográfica (SIG), demanda hídrica, modelos numéricos, simulación de escenarios, unidades biogeográficas.

Estudio de las implicaciones de la heterogeneidad subsuperficial en la simulación de flujo y transporte de contaminantes en el contexto del Acuífero Morroa (Sucre-Colombia) a través de herramientas geoestadísticas alternativas

Aníbal Pérez, PhD

En este trabajo se llevan a cabo una serie de simulaciones estocásticas y algunos principios derivados de la Geoestadística de Puntos Múltiples (MPS) usando una metodología comparativa compuesta por dos fases. En la primera, se desarrolla una técnica basada en el concepto de semivariograma llamada Simulación Estocástica Condicional (SEC) y más específicamente la Simulación Secuencial Indicador (SISIM), aplicándola en el marco de la modelación del Acuífero Morroa (Sucre-Colombia). En la segunda, se logra implementar un moderno algoritmo denominado SNESIM complementado por el Modelo Tau (ζ), con el fin de incorporar todo tipo de información disponible para la definición de las facie del Acuífero. Las simulaciones son realizadas a través del uso de algoritmos construidos previamente y el software S-Gems desarrollado por la Universidad de Stanford. Los resultados muestran la conveniencia de emplear imágenes de entrenamiento y el modelo ζ para la integración de información geosísmica y de pozos, así como también la Simulación Estocástica en la configuración de modelos hidrogeológicos, especialmente cuando la información disponible es insuficiente y difusa.

Palabras clave: Acuífero Morroa, modelación de aguas subterráneas, geoestadística, simulación estocástica condicional, geoestadística de puntos múltiples.

Incidencia de los procesos de deforestación sobre el servicio ecosistémico de regulación climática en la Amazonia Colombiana

Andrés Carvajal, cPhD

El proyecto está enfocado en analizar la incidencia de la deforestación sobre el servicio ecosistémico de regulación climática a escala local y regional. Para el análisis local, se identifican focos de deforestación por medio del uso de imágenes satelitales y en dichas zonas se evaluan series temporales de imágenes del sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) que ofrecen datos de emisividad de superficie, temperatura de superficie, albedo, evapotranspiración y flujo de calor latente en diferentes resoluciones temporales. En relación con la escala regional, se realiza una descripción climática de la Amazonia colombiana, se analiza la variabilidad climática en la región y se generan escenarios de cambio climático utilizando el modelo climático regional WRF (Weather Research and Forecasting) a una resolución espacial de 10 km. Se validarán las simulaciones teniendo en cuenta los datos provenientes de estaciones climatológicas y posteriormente se incorporarán al modelo las coberturas de la superficie terrestre que representan los procesos de deforestación, con el fin de percibir en las simulaciones los cambios generados por la sustitución de los bosques en la Amazonia colombiana.

Palabras clave: Regulación climática, deforestación, Amazonía colombiana, modelo climático, sensores remotos.

Encapsulación de antígenos de Leishmania en vesículas de membrana externa de E. coli y pruebas preliminares de su potencial inmunológico.

Juan Valderrama, PhD

El desarrollo de una respuesta inmunológica mediada por células T CD8 específicas contra Leishmania es crucial para el control del parasitismo en los tejidos, y es un determinante en evitar la propagación del parásito y en las manifestaciones clínicas de la leishmaniosis. En el trabajo se pretendió desarrollar la expresión de antígenos de Leishmania sp. em OMV (Outer Membrane Vesicles) de E. coli, como una estrategia con potencial aplicación en el desarrollo de vacunas. Genes y fracciones de ADN de interés, seleccionados de antígenos relevantes, se amplificaron y ensamblaron con técnicas convencionales para la construcción de plásmidos. Los plásmidos luego fueron utilizados para transformar células de E. coli hiper-vesiculantes (JC8031). La expresión fue verificada por western blot y el despliegue de las proteínas de interés en la superficie de E.coli fue analizada por citometría de flujo, a través de marcadores insertados en el extremo C-terminal de los antígenos de interés y anticuerpos específicos marcados. Finalmente, la producción de OMV se realizó cultivando células transformadas y posteriormente las vesículas separadas por centrifugación diferencial. La fracción con OMV fue estudiada por western blot para verificar la presencia de los antígenos de interés.

Palabras clave: Outer Membrane Vesicles (OMV), plásmidos, leishmaniosis, western blot, citometría de flujo.

Efectos del hormigón en masa en el diseño y durabilidad de elementos estructurales de puentes y edificios

Edison Osorio, PhD

La sociedad colombiana tiene tasas de crecimiento de las urbes en aumento y escasos terrenos viables para su expansión, lo que favorece el crecimiento de las ciudades en altura con la construcción de edificios cada vez más altos. Por otro lado, la infraestructura vial, férrea y portuaria requiere la construcción de grandes obras como puentes y/o viaductos para conexión entre las poblaciones y los centros de abastecimiento, aunque para su construcción se disponen de plazos reducidos de ejecución y se exigen períodos de vida útil cada vez mayores. El hormigón armado es un material muy utilizado en la elaboración de obras de ingeniería por sus cualidades mecánicas y bondades constructivas. Para los elementos estructurales de éstas construcciones se requieren grandes volúmenes de hormigón (hormigón en masa), el cual demanda un tratamiento especial para prevenir un agrietamiento causado por la hidratación del cemento, que genera calor y cambios volumétricos. Un manejo impropio de este fenómeno puede comprometer la integridad, la funcionalidad, la durabilidad de la estructura y aumentar los tiempos y costos de construcción. El desconocimiento del fenómeno, la falta de normativa y guías de análisis y diseño referentes al tratamiento de hormigones en masa, pueden explicar por qué no se plantea el tratamiento del hormigón desde la concepción y diseño del proyecto. Consecuentemente, este proyecto tiene como objetivo elaborar una metodología y guía de diseño para la consideración de los efectos del hormigón en masa en el diseño y durabilidad de elementos estructurales de puentes y edificios. Para ello se proponen experimentos en laboratorio y en campo, que sirvan de calibración de modelos de análisis termo-mecánicos acoplados y proveer información sobre las diferentes variables que gobiernan el problema y que se constituyan en base de la metodología y guía de diseño.  

Palabras clave: Efectos térmicos, calor de hidratación, concreto en masa, análisis termo-mecánicos, construcción.

Estudio del comportamiento sísmico de edificaciones tipo túnel en zonas de alta amenaza sísmica. Fase 1.

Edison Osorio, PhD

Actualmente en Bucaramanga los sistemas constructivos industrializados se han tornado muy populares gracias a sus bondades en cuanto a los tiempos y costos de construcción. El sistema tipo túnel es el sistema más empleado, el cual aparentemente no ha tenido un buen desempeño ante solicitaciones sísmicas importantes. Unido a esto, la ciudad está ubicada en una zona de alta amenaza sísmica por su cercanía al nido sísmico de los Santos. Por este motivo se propone en este trabajo profundizar en el conocimiento del comportamiento sísmico de estructuras tipo túnel en zonas de alta amenaza sísmica. Por la complejidad del fenómeno a estudiar se ha optado por dividir el proyecto en dos fases. La primera se enfoca en estudiar el problema a nivel elemental, es decir muros que componen el sistema estructural en sus diferentes configuraciones. A posteriori, como continuidad esperada de ésta investigación, se plantea una segunda fase para estudiar problema a nivel macro, es decir sobre especímenes en laboratorio conformados por unidades de sistema túnel. Como fase inicial se realiza un estudio bibliográfico riguroso con el objeto de identificar patologías de los daños ocurridos en eventos sísmicos en zonas que comparten características similares a las de interés para este estudio. Posteriormente mediante el modelamiento numérico se aplican diferentes hipótesis para tratar de identificar las causas de esas patologías. Una vez identificadas esas causas más probables se pretende realizar inspección en obras, para de esta manera determinar si en el proceso constructivo del sistema túnel en Bucaramanga se puede evidenciar la existencia de causas similares a aquellas que han originado los problemas del comportamiento sísmico de estas estructuras en las zonas de referencia estudiadas. Este proyecto es en cooperación con la Universidad Industrial de Santander

Palabras clave: concreto reforzado, hormigón armado, muros esbeltos, muros a cortante