Propiedades magnéticas de agregados de metales 3d adsorbidos sobre superficies no magnéticas

The magnetic elements of the 3d row of the periodic table, have been extensively studied from an experimental and theoretical points of view. The study of these systems has been encouraged because their possible applications in electronics and the magnetic recording industry. Mn is one of the most intriguing elements of this series because it has a quite peculiar magnetic and crystallographic behavior, which depends on its environment. Also, at the atomic scale, it has been observed that the aggregates have physical properties that depend on their size. It is important to highlight that the size of the structures, geometry, and mobility are influenced by the intrinsic defects of the surface and by the temperature. In this work, phenomena related to the absorption of elements of the 3d series on noble metal surfaces and perfect graphene with defects were studied. In the first case, we report the results of the calculation of the stability, electronic and magnetic structure of the adsorption of a Mn trimer, forming a linear chain and when they are adsorbed in triangular form, on non-magnetic metal surfaces (Cu and Au) on the surface (111), using the functional theory of density. As a result, we find that the physical properties of the trimer depend on both the interaction between the Mn atoms and the surface of the substrate. Which could be studied from a qualitative analysis of the distribution of the electronic charges of the Mn/Cu(111) system [Mn/Au(111)]. The atoms that actively participate in adsorption energy are mainly those in the vicinity of the trimer. In the case of the Cu (111) substrate, there is also an important interaction with those neighbors of the second layer. On the other hand, we find that the most stable magnetic state is that in which the atoms in the trimer couple antiferromagnetically. The non-collinear and ferromagnetic states are close in energy but are less bounded. In the case of the adsorbed trimer in a triangular arrangement, two geometric configurations are described; we call them Delta and Hexagonal. We found that the Delta configuration has lower energy states compared to their counterparts in H. The energies differ energetically between 230 and 350 meV. The second system describes the interaction of an adsorbed Ni atom in a pristine graphene network and with a simple vacancy. For this, a large cell (8$\times$8) was used. The stability, electronic and magnetic structure was calculated and the influence of the adsorbed Ni atom at different sites in the network, both on the perfect graphene and in the presence of defects, was analyzed. For this, a study of the electronic localization function, charge distribution, and magnetic charge of the Ni/graphene system (pristine and vacancy) was carried out. To understand the mobility of Ni adatom on its surface, the energy barriers associated with its mobility were calculated and the characteristics of the potential energy surface along several trajectories were calculated. As a result, we find that a simple vacancy in graphene generates a total magnetic moment of 1.15 muB, which is mainly due to the magnetic contribution of the atoms with a loose bond, which suffer a break in symmetry due to the effect Jahn-Teller On the other hand, when the Ni adatom occupies the vacancy, the magnetic moment of the surface is almost null. To study the migration of Ni adatoms through the graphene network, calculations of energy barriers were performed across different points using the elastic band method (cNEB). As a result, we found that in pristine graphene the smallest barrier has a value of 224 meV. While in graphene with a simple vacancy, we found that, around the vacancy, the energy barriers are a few tens of meV, and in areas farther from the vacancy these increases to several hundreds of meV. These barriers are small enough to guarantee the mobility of the Ni adatom at room temperature. Finally, we report the results of the growth of metallic Ni clusters based on the porosity of a graphene surface and the temperature of the system using a semi-classical molecular dynamics method. For this study, a graphene surface of 10$\times$10 nm was used with a defect concentration of 0.5% (21 single vacancies) and 200 Ni atoms smoothly deposited for 2 ns. We found that at low temperatures the islands of Ni are formed mainly by monomers. In contrast, as the temperature rises to 1600 K, the average cluster size of up to 40 atoms also increases. It should be noted that despite the easy mobility of the clusters through the network, when they find a vacancy they anchor and remain fixed, even at temperatures above 2000 K

Reguladores de voltaje basados en convertidores con capacitores conmutados

"En los últimos años, los nuevos desarrollos tecnológicos demandan sistemas de procesamiento de energía con alta eficiencia y, para aplicaciones que realizan conversión de la energía proveniente de fuentes renovables, una mayor relación de conversión entre los voltajes de entrada y salida. Convertidores conmutados de CD-CD son comúnmente utilizados para elevar el nivel de voltaje en aplicaciones tan diversas como sistemas de energías renovables, sistemas de transporte, sistemas industriales y equipos médicos entre otros. Algunas características deseables en convertidores conmutados de CD-CD son una alta ganancia de voltaje, corrientes de entrada y salida del convertidor no-pulsantes y voltaje de estrés reducido en los dispositivos de conmutación. En este trabajo de tesis, se proponen dos topologías de convertidores elevadores con una alta ganancia de voltaje; la primera de ellas se logra al unir un convertidor elevador convencional con una celda multiplicadora de voltaje y la segunda al unir un convertidor elevador cuadrático con una celda multiplicadora de voltaje. Para ambos convertidores se analizan las condiciones en estado estable y se obtienen todas las expresiones que permiten realizar un diseño apropiado de los convertidores. También se obtienen los modelos en el espacio de estados bilineal conmutado, no lineal promediado y el modelo a pequeña señal. Posteriormente, se obtienen las funciones de transferencia de la corriente en el primer inductor respecto al ciclo de trabajo y la de voltaje de salida respecto al ciclo de trabajo. La respuesta en frecuencia teórica y experimental se comparan para verificar la validez de los modelos. Adicionalmente se diseñan controladores en modo-corriente promedio para construir reguladores conmutados. Se construyeron dos prototipos de 300 W en el laboratorio de procesamiento eficiente de energía, el primero de ellos con un voltaje de entrada de 24 V y un voltaje de salida de 200 V; el segundo con un voltaje de entrada de 24 V y un voltaje de salida de 220 V. Por último, se obtuvieron la respuesta en frecuencia de los lazos de voltaje de manera experimental para garantizar estabilidad y robustez. Por último, se realizaron pruebas con cambios abruptos de carga y se obtuvieron pruebas de eficiencia de conversión; en el primero de los prototipos se obtuvo el 97% de eficiencia, mientras que en el segundo un 82% de eficiencia, ambos a plena carga.""In recent years, new technological developments require the processing of energy with high efficiency and a wider conversion rate between the input and the output voltages. A common solution is to use switch-mode DC-DC step-up converters for applications such as renewable energy systems, transportation systems, industrial systems and medical equipment among others. Some of the desirable characteristics of the switch-mode DC-DC converters for the above applications are a high gain voltage, non-pulsating input-output currents and a reduce voltage stress in the switching devices. In this doctoral dissertation, two topologies for high gain switching converters are studied; the first one combines a conventional boost converter with a voltage-multiplying cell and the second one combines a quadratic boost converter with a voltage-multiplying cell. The mathematical expressions for the proper design of both converters are given. The corresponding switching bilinear, nonlinear average and linear average models are developed. Furthermore, the corresponding transfer functions for the first inductor current to the duty cycle and output voltage to the duty cycle are also developed. The models are validated by experimental frequency responses of each converter. Later a methodology for the design of the corresponding controllers using average current-mode control is given. In the laboratory, two prototypes were built with a power of 300 W; the first one with an input voltage of 24 V and an output voltage of 200 V, the second one with an input voltage of 24 V and an output voltage of 220 V. The corresponding frequency responses for the voltage loop gains are obtained to show the stability and robustness of the voltage regulator. Experimental test for step changes of load and efficiency are given where the first prototype exhibits an efficiency of 97%, meanwhile for the second one exhibits an efficiency of 82% at full load.

Estudio de la estructura somera en el municipio de Cerro de San Pedro por medio del uso de métodos geofísicos

"Los métodos geofísicos son una herramienta importante en la exploración de la estructura interna de la Tierra, estos estudios pueden abarcar enormes profundidades o hasta los primeros metros del subsuelo, esto depende el enfoque y el objetivo de la investigación. Dentro de esta investigación se concentró el análisis de la estructura somera del Municipio de Cerro de San Pedro, SLP utilizando los métodos geofísicos potenciales gravimétrico y magnetométrico y el radar de penetración terrestre GPR (por sus siglas en inglés. Estas herramientas permiten generar un enfoque de las condiciones geológicas presentes en los primeros metros de profundidad de la zona. La integración de métodos geofísicos permite realizar un análisis detallado cuyos resultados se presentan de forma gráfica como tres modelos geológicos-geofísicos 2D. Estos modelos indican que el área de estudio es una zona en gran medida fracturada. Dentro del análisis se encontró que dentro de la zona estudiada no se hallan estructuras que se correlacionen con túneles como se había planteado.""Geophysical methods are a very important tool for the exploration of internal structure of the earth, these studies can cover large depths or just the first meters of the ground, it depends on the objective or the kind of investigation. This investigation is major focus on the analysis of the shallow structure of Cerro de San Pedro city hall of San Luis Potosi applying the gravimetric and magnetometric potential geophysical methods and the ground penetrating radar (GPR) method. These tools allow to create an approach about the geological condition of the first meters of depth of the study zone. Geophysical method integration enables a detailed analysis whose results are presented graphically as three 2D geological-geophysical models. These models point out that the study area is a largely fractured zone. In the analysis, it was found that within the studied area there are no structures that correlate with tunnels as had been proposed."Laboratorio de geofísica de Geociencias Aplicadas. Instituto Potosíno de Investigación Científica y Tecnológica

Geoquímica y petrogénesis del componente volcánico de la Formación Chilitos: Fresnillo, Zacatecas; implicación del origen y ambiente tectónico

"El área de estudio está ubicada al sur de la ciudad de Fresnillo, Zacatecas, y está limitada por las provincias fisiográficas de la Mesa Central y la Sierra Madre Occidental. Simultáneamente, el área está geológicamente relacionada con el denominado Terreno Guerrero. Los datos geoquímicos y de mineralogía de las rocas volcánicas máficas (basaltos y andesitas basálticas) durante el Jurásico Tardío - Cretácico Temprano en el área de Fresnillo (Formación Chilitos) se encuentran en este estudio. Los principales conjuntos mineralógicos en las rocas volcánicas del componente volcánico de la Formación Chilitos se definen principalmente por plagioclasa, feldespato potásico y cuarzo; además la unidad contiene piroxenos y anfíboles como minerales primarios, clorita, sericita, calcita, sulfuros y hematita que sugieren la alteración fílica y propilítica; La alteración de tipo propilítica es dominante sobre la alteración de tipo argílica. Estas rocas se caracterizan por una variable de SiO2 = 38.2–55.6 wt. %, Al2O3 = 15.4–24.4 wt. %, MgO = 0.21–5.7 wt. % con Mg# = 26–76 [Mg# = 100 * (Mg2+ / (Mg2+ + Fe2+))]. Los datos geoquímicos también sugieren una evolución del magma de la serie tholeiitica a la calco-alcalina. La geoquímica muestra un fuerte enriquecimiento en elementos ligeros de tierras raras (LREE) y elementos litófilos de iones grandes (LILE). Además, indica el agotamiento en elementos de alta intensidad de campo (HFSEs; por ejemplo, Nb, Ta, Ti) y patrones de elementos de tierras raras pesados casi lineales (HREE); La insignificante o ausencia de anomalías negativas de Eu y Ti negativo indica que la cristalización fraccionada de la plagioclasa desempeñó un papel insignificante durante la evolución del magma, también los piroxenos desempeñaron el papel de la cristalización del magma. Las características geoquímicas sugieren que el magma máfico se derivó de la fusión parcial de una fuente del manto enriquecido que ha experimentado asimilación y cristalización fraccionada (bajo grado). Las relaciones bajas La/Nb (0.68– 2.23) y Nb/Y (0.19–0.69), relaciones relativamente altas de Zr/Y (3.68–10.56) y Th/Ta (1.03–3.65), y patrones normalizados progresivamente enriquecidos indican una ambiente tectónico del tipo arco de isla oceánica (OIB) y un probable entorno de cuenca tras-arco (back-arc) para la Formación Chilitos en el área de Fresnillo. Los nuevos diagramas de discriminación multidimensional indican la configuración de un rift de océano medio (MORB) a un arco de isla (IAB). Un nuevo modelo tectono-magmático combinado con observaciones geológicas previas indica que la Formación Chilitos se formó en un ambiente tectónico tras-arco durante el Jurásico Tardío al Cretácico Temprano.""The main study area is located in the south of Fresnillo City, Zacatecas, and is bounded by the Mesa Central and Sierra Madre Occidental physiographic provinces. Simultaneously, this area is geologically related to the Guerrero Terrain. Geochemical and mineralogy data from mafic volcanic rocks (basalts and basaltic - andesites) during Late Jurassic – Early Cretaceous time from the Fresnillo area (Chilitos Formation) are in this study. The main mineral assemblages in volcanic rocks is defined by plagioclase, potassium feldspar and quartz, and also contains pyroxenes and amphiboles as primary minerals. Chlorite, sericite, calcite, sulfides and hematite suggest the phyllic and propilitic alteration; propylitic type alteration is more dominant over argillic type alteration. These rocks are characterized by variable SiO2 = 38.2–55.6 wt. %, Al2O3 = 15.4–24.4 wt. %, MgO = 0.21–5.7 wt. % with Mg# = 26–76 [Mg# = 100 * (Mg2+ / (Mg2+ + Fe2+))]. The geochemical data also suggest an evolution of the magma from the tholeiitic to the calc-alkaline series. They geochemistry displays strong enrichment in light rare earth elements (LREEs) and large ion lithophile elements (LILEs). Moreover, it shows depletion in high field strength elements (HFSEs; e.g., Nb, Ta, Ti) and nearly flat heavy rare earth element (HREE) patterns. Negligible or absence of negative Eu and a negative Ti anomalies indicates that fractional crystallization of plagioclase played an insignificant role during magma evolution, also the pyroxenes played the role of the crystallization of the magma. The geochemical features suggest that mafic magma is derived from partial melting of an enriched mantle source that has experienced assimilation (low degree) and fractional crystallization. The low La/Nb (0.68– 2.23) and Nb/Y (0.19–0.69) ratios, relatively high Zr/Y (3.68–10.56) and Th/Ta (1.03– 3.65) ratios, and progressively enriched normalized patterns indicate an island arc and a probable back-arc basin environment for the Chilitos Formation in the Fresnillo area. New multidimensional discrimination diagrams indicate mid-ocean ridge to island arc setting. A new tectono-magmatic model combined with previous geological observations indicate that the Chilitos Formation was formed in a backarc terrane during the Late Jurassic to Early Cretaceous time.

Modelación geológica-geofísica con uso de métodos potenciales de la estructura interna de La Caldera de Los Humeros, Puebla

"La búsqueda de fuentes alternativas de energía motivada por la inminente crisis energética mundial, crea panoramas de gran interés para el fortalecimiento de fuentes renovables como la energía geotérmica. Es por esto que la aplicación de metodologías de estudio como la geofísica y en lo particular la gravimetría y magnetometría aérea, sirven para dar mayor certidumbre en la generación de modelos geológicos los cuales orienten la investigación y definan mejor las zonas en donde sea factible la extracción del recurso. Ubicada en el municipio de Chignautla, Puebla, la caldera de Los Humeros alberga en su interior al tercer campo geotérmico más importante en el país y su formación es una serie de eventos volcánicos en los que destacan tres etapas principales: pre-caldera (lavas rioliticas y domos rioliticos); colapso y formación de caldera (Ignimbrita Xáltipan y Toba Faby) y etapa post- caldera (vulcanismo bimodal con depósitos basálticos y andesíticos principalmente). Mediante el uso de métodos potenciales y la integración de la información litológica de los pozos perforados en la zona del campo geotérmico fue posible llevar a cabo una metodología no convencional de modelado bidimensional y tridimensional de la estructura interna de la caldera. Los resultados geofísicos muestran anomalías bien definidas que se correlacionan con el centro volcánico y brindan evidencias (dominios y lineamientos geofísicos) que permiten inferir límites estructurales y litológicos que no se observan de manera directa en superficie. Para reafirmar la interpretación en el subsuelo se generaron una serie de modelos geofísicos bidimensionales (GMSYS) donde la información litológica de los pozos del campo geotérmico sirvió de apoyo para lograr un ajuste coherente entre la parte geológica y su respuesta geofísica. En la parte gravimétrica la anomalía de baja densidad se asocia a un colapso tipo pistón dentro de la etapa caldérica y al relleno de material más ligero (Ignimbrita Xáltipan y Toba Faby). Mientras que en la parte magnética la alta susceptibilidad magnética se asocia a los depósitos de composición andesitica y basáltica en la zona producto de la constante actividad volcánica en la caldera a lo largo de sus etapas de formación. El análisis de las anomalías principales se llevó a cabo mediante un proceso de inversión de datos geofísicos conocido como VOXI el cual muestra la distribución espacial de la anomalía en el subsuelo. Las secciones bidimensionales y el resultado de la inversión tridimensional sirvieron como base para crear una red de pozos a lo largo de las secciones antes mencionadas que suponen la distribución propuesta dando como resultado un modelo tridimensional que muestra las posibles etapas de colapso de la caldera y la distribución espacial del basamento pre-volcánico colapsado producto de la primera etapa de formación.""The imminent worldwide energy crisis has promoted great interest in finding alternative renewable sources; geothermal energy being of them. The application of geophysical methodologies, especially gravimetry and airborne magnetometry, are widely used to improve and decrease the uncertainty of geological models, which are the primary tools in the economic characterization of geothermal zones. The Humeros Caldera is located in the municipality of Chignaulta, Puebla, and it is the host of the third-most important geothermic field in the country. The evolution of Los Humeros caldera represents a complex sequence of volcanic events divided in three principal eruptive phases; pre-caldera phase (rhyolitic lava flows and domes), collapse and caldera formation (Xaltipan Ignimbrite and Faby Tuff), and post-caldera stage (bimodal volcanism with basaltic and andesitic rocks as primary deposits). Based on the integration of potential methods and borehole logging information, a non-conventional methodology was applied to the study area, with the purpose of creating a three-dimensional model of the subsurface structure of the caldera.The geophysical results display well-defined anomalies, which coincide with the volcanic center of the caldera and offers previously unknown information about structural and lithologic characteristics of the subsurface of Los Humeros. Bidimensional geophysical models (GMSYS) were generated to enhance the interpretation of the subsurface, which were constrained by the integration of borehole logging information. This allowed a better and more coherent analysis between the geology of the area and geophysical response. The gravity low is associated to a piston-like collapse during the caldera formation, as well as to the low-density pyroclastic deposits (Xaltipan Ignimbrite and Faby Tuff). The high-susceptibility anomaly is associated to andesitic and basaltic deposits, which were emplaced within the caldera structure by the constant volcanic activity throughout its formation.The analysis and interpretation of the geophysical anomalies was performed through an inversion process known as VOXI, which shows the distribution of density and susceptibility in the subsurface. The two-dimensional and three-dimensional models were used as basis for the creation of a borehole network along the cross-section profiles. This allowed the interpretation of a three-dimensional model of the stages of caldera formation, as well as the spatial and structural distribution of the pre-volcanic basement.

Identificación de zonas potenciales para exploración geotérmica aplicando imágenes ópticas multiespectrales e interferometría SAR

"La energía generada por el calor de la Tierra o energía geotérmica, que se deriva dentro de la superficie de la Tierra. Es una energía renovable clave que cubre una parte significativa de la demanda de electricidad en varios países como Estados Unidos de América (EE.UU.), Filipinas, Indonesia y México. México tiene una capacidad instalada total de 1017 MW aproximadamente, lo que representa el 14 % de la capacidad instalada global total de energía geotérmica. En este trabajo se presenta una metodología para la identificación de sitios potenciales para exploración geotérmica mediante un enfoque innovador de técnicas de percepción remota. Se utilizaron imágenes de sensores pasivos provenientes de la plataforma Landsat 8, para obtener datos de anomalías térmicas superficiales, así como de presencia de alteraciones hidrotermales empleando un Análisis de Componentes Principales (PCA). Además, mediante imágenes de Radar de Apertura Sintética (SAR) de la misión Sentinel-1 se obtuvieron datos de deformación de superficie empleando la técnica DInSAR (Interferometría Diferencial). La zona de la caldera de Acoculco, Puebla, fue elegida como el sitio de prueba, la cual ya está identificada como potencial fuente de energía geotérmica por varios estudios de la Comisión Federal de Electricidad, y que aportan información adicional para la validación de la metodología propuesta. Los datos obtenidos en el sitio estudiado se integraron y relacionaron mediante una modelación multi-paramétrica, que genera varios mapas y ayuda a identificar un sitio potencial para la exploración geotérmica. Además, la presencia de alteraciones hidrotermales, anomalías térmicas y deformaciones de superficie, apoya a ser un sitio probable para la exploración geotérmica.""The energy generated due the heat of the earth and geothermal energy is one of them, which derived within the sub-surface of the earth. This key renewable energy covers a significant share of electricity demand in several countries like United States of America (USA), Philippines, Indonesia and Mexico. Mexico has total installed capacity of 1017 MW approximately, which accounts for 14% of the total global installed capacity of geothermal energy. This work presents a methodology for the identification of potential sites for the geothermal exploration by an innovative approach of remote sensing techniques. Passive sensor images from the Landsat 8 platform were used to obtain data from superficial thermal anomalies as well as the presence of hydrothermal alteration using a Principal Component Analysis (PCA). In addition, Synthetic Aperture Radar (SAR) images of Sentinel-1 mission, surface deformation data were obtained using the DInSAR (Differential Interferometric) technique. The caldera area of Acoculco, Puebla was chosen as the test site, which is already identified as potential sources of geothermal energy by several studies of Comision Federal de Electricidad (CFE) that provide additional information for the validation of the proposed methodology. The data obtained by the studied site were integrated and related through multi-parametric modelling, which generates several maps and helps to identify a potential site for geothermal exploration. In addition, the existence of hydrothermal alteration, thermal anomalies and surface deformation supports to be a probable site for geothermal exploration.

Analysis of a new begomovirus unveils a composite element conserved in the CP gene promoters of several Geminiviridae genera: Clues to comprehend the complex regulation of late genes

"A novel bipartite begomovirus, Blechum interveinal chlorosis virus (BleICV), was characterized at the genome level. Comparative analyses revealed that BleICV coat protein (CP) gene promoter is highly divergent from the equivalent region of other begomoviruses (BGVs), with the single exception of Tomato chino La Paz virus (ToChLPV) with which it shares a 23-bp phylogenetic footprint exhibiting dyad symmetry. Systematic examination of the homologous CP promoter segment of 132 New World BGVs revealed the existence of a quasi-palindromic DNA segment displaying a strongly conserved ACTT-(N7)-AAGT core. The spacer sequence between the palindromic motifs is constant in length, but its sequence is highly variable among viral species, presenting a relaxed consensus (TT)GGKCCCY, which is similar to the Conserved Late Element or CLE (GTGGTCCC), a putative TrAP-responsive element. The homologous CP promoter region of Old World BGVs exhibited a distinct organization, with the putative TATA-box overlapping the left half of the ACTT-N7 composite element. Similar CP promoter sequences, dubbed “TATA-associated composite element” or TACE, were found in viruses belonging to different Geminiviridae genera, hence hinting unsuspected evolutionary relationships among those lineages. To get cues about the TACE function, the regulatory function of the CLE was explored in distinct experimental systems. Transgenic tobacco plants harboring a GUS reporter gene driven by a promoter composed by CLE multimers expressed high beta-glucuronidase activity in absence of viral factors, and that expression was increased by begomovirus infection. On the other hand, the TrAP-responsiveness of a truncated CP promoter of Tomato golden mosaic virus (TGMV) was abolished by site-directed mutation of the only CLE present in it, whereas the artificial addition of one CLE to the -125 truncated promoter strongly enhanced the transactivation level in tobacco protoplasts. These results indicate that the CLE is a TrAP-responsive element, hence providing valuable clues to interpret the recurrent association of the CLE with the TACE. On the basis of the aforesaid direct evidences and the insights afforded by the extensive comparative analysis of BleICV CP promoter, we propose that the TACE might be involved in the TrAP-mediated derepression of CP gene in vascular tissues.

Estimation of areas affected by forest fires and dispersion of aerosols emitted

"La Estimación de áreas afectadas por incendios forestales y dispersión de aerosoles emitidos, está orientada al análisis de las áreas devastadas y los gases emitidos por un incendio forestal. Los incendios forestales queman al año considerables toneladas de biomasa con la emisión de grandes cantidades de gases y aerosoles. El principal objetivo es estimar el tamaño de los incendios, la biomasa quemada y gases emitidos a la atmósfera así como la dispersión de aerosoles. La emisión de gases nocivos a la atmosfera por incendios forestales constituye un problema ambiental creciente. Utilizando técnicas de Sistemas Información Geogáfica y procesamiento digital de imágenes satelitales fue posible determinar las áreas quemadas para la temporada de incendios 2017 en la península de Yucatán. La biomasa afectada fue determinada con la superposición de capas de vegetación y áreas quemadas y el empleo de índices de carga de biomasa por hectárea para los diferentes tipos de vegetación. Se estimó la cantidad y tipo de gases emitidos a partir de factores de emisión establecidos. Se calcularon valores cercanos a las 130 mil hectáreas quemadas en la temporada de incendios 2017 para la Península de Yucatán. La biomasa quemada fue del orden de 12.4 millones de megagramos (Mg). La metodología aplicada para la determinación de áreas devastadas por incendios forestales y la correspondiente estimación de biomasa quemada puede ser extendida a otras regiones con problemas ambientales similares.""The estimation of areas affected by forest fires and dispersion of aerosols emitted, is oriented to the analysis of the devastated areas and the gases emitted by a forest fire. The forest fires burn considerable year tons of biomass with the emission of large amounts of gases and aerosols. The main objective is to estimate the size of the fires, the biomass burned and gases emitted into the atmosphere as well as the dispersion of aerosols. The emission of harmful gases into the atmosphere by forest fires is a growing environmental problem. Using GIS techniques and digital processing of satellite images it was possible to determine the burned areas for the 2017 fire season in the Yucatan peninsula. The biomass affected was determined with the superposition of layers of vegetation and burned areas and the use of indices of burden of biomass per hectare for different types of vegetation. It was estimated the amount and type of gases emitted from emission factors. We calculated values close to 130 thousand hectares burned in the fire season 2017 for the Yucatan Peninsula. The biomass burned was of the order of 12.4 million of Mg. The methodology applied for the determination of areas devastated by forest fires and the corresponding estimate of biomass burned can be extended to other regions with similar environmental problems.

Sincronización de modelos matemáticos de neuronas mediante acoplamientos basados en umbrales

"En el área de sistemas dinámicos, el sistema de Hindmarsh–Rose (HR) es un modelo matemático bien conocido de la actividad eléctrica neuronal. Dicho modelo diseñado a partir de una generalización del modelo de Hodgkin-Huxley (HH) y de FitzHugh-Nagumo (FHN) representa mediante un conjunto de ecuaciones matemáticas el potencial de membrana y las corrientes de iones que ocurren de forma bastante aproximada al comportamiento real de las neuronas activas. Dado que las neuronas forman una amplia y compleja red de transmisión de información y se comunican con otras neuronas por medio de conexiones entre ellas, la sincronización de su actividad no ha sido analizada del todo y resulta un factor fundamental en su estudio y comprensión. Por lo cual, en este trabajo se aborda la sincronización de la dinámica caótica de los modelos matemáticos de dos neuronas de HR a través de un acoplamiento basado en niveles o umbrales de activación previamente definidos. El tipo de acoplamiento utilizado es unidireccional y se realiza mediante una señal subamortiguada adaptable, la cual se activa en cada evento de cruce entre la trayectoria de una neurona asignada como maestra atravesando un valor umbral definido mediante un plano de Poincaré. Se presenta un nuevo sistema acoplado de neuronas maestro-esclavo basado en modelos matemáticos. El tipo de sincronización entre los sistemas se detecta mediante análisis matemáticos y simulaciones numéricas considerando el estudio de la estabilidad de los puntos de equilibrio, el enfoque del sistema auxiliar y los exponentes de Lyapunov para determinar la dinámica caótica que resulta de dichos sistemas. ""In the area of dynamical systems, the Hindmarsh-Rose (HR) system is a well-known mathematical model of neuronal electrical activity. This model designed from a generalization of the models of Hodgkin-Huxley (HH) and FitzHugh-Nagumo (FHN) represents by a set of mathematical equations the membrane potential and the ion currents that occur in a highly approximate way to the actual behavior of active neurons. Since the neurons form a wide and complex network of information transmission and communicate with other neurons through connections between them, the synchronization of their activity is a fundamental factor. Therefore, this work deals with the synchronization of the chaotic dynamics of two Neurons of HR through a link based on previously defined levels or thresholds. The type of coupling used is unidirectional and is made by an adaptive subdampened signal, which is activated in each crossover event between the trajectory of a neuron assigned as a master through a threshold value located by a plane of Poincaré. A new coupled system of master-slave neurons is presented based on mathematical models. The type of synchronization between the systems is detected by mathematical analysis and numerical simulations considering the study of the stability of the equilibrium points, the approach of the auxiliary system and the exponents of Lyapunov to determine the Chaotic dynamics that result from these systems.

Participatory analysis of restoration sites: the Ejido La Soledad case study

"Las zonas áridas y semiáridas cubren más de la mitad del territorio nacional, dentro de ellas se encuentran importantes sistemas socio-ecológicos (SSE) como los agostaderos, los cuales son vitales para la conservación de la biodiversidad y el desarrollo local en donde se llevan a cabo actividades con relevancia económica, histórica y cultural como la ganadería. Tal es el caso de la Reserva de la Biosfera de Mapimí (RBM), en el desierto de Chihuahua área natural protegida donde CONANP y Pronatura trabajan con diversos programas orientados a la restauración y conservación de suelo, sin embargo, dentro de estos programas no hay evaluaciones que permitan describir el nivel de éxito de estas actividades. Este trabajo es un acercamiento del método de investigación participativa en la RBM. Es un caso de estudio en el que se planteó un mecanismo de evaluación integral de las obras de restauración de suelo a través de un índice de éxito de las obras de restauración co-diseñado con un grupo de ejidatarios de la reserva, y busca entender el estado actual de las obras de restauración por medio de parámetros biofísicos. Los resultados del presente estudio indican que 82% de los programas de CONANP aplicados en la RBM se centran en intervención y el resto en diagnóstico, sin que haya uno orientado a la evaluación a corto y largo plazo de las actividades realizadas. La evaluación a las obras de restauración indica que la exclusión de ganado puede aumentar la riqueza de especies vegetales y disminuir la compactación del suelo, pero no tiene efectos en la fertilidad de suelo a través de la concentración de carbono y nitrógeno tota. Las herramientas usadas también influyen en la riqueza, sin embargo, al parecer la dinámica interanual del tiempo/clima contribuye a una alta heterogeneidad en las condiciones y el desarrollo de la vegetación de los bordos. Las condiciones de los años de construcción pueden aportar mayor variación al éxito de las obras que el pastoreo y que la herramienta de construcción. Este estudio subraya la importancia de un enfoque participativo tanto en los programas de intervención en proyectos de la conservación y desarrollo en las reservas como en estudios de evaluación de los programas. Este caso de estudio sirve como modelo para la instalación de observatorios participativos en las zonas áridas de México. ""Arid and semi-arid zones cover more than half of the national territory, where important socio-ecological systems (SES) such as rangeland occur. They are vital for the conservation of biodiversity and local development including activities with economic, historical and cultural relevance such as livestock production. This is the case in the Biosphere Reserve of Mapimí (RBM), a natural protected area in the Chihuahua desert, where CONANP and PRONATURA work with diverse programs related to the restoration and conservation of soil. However, these programs do not consider any follow-up evaluations, which would allow describing the level of success of these activities. This study in the RBM has taken an approach that focuses on participatory research methods. It is a case study, where an integral evaluation mechanism for soil restoration works was tested. With a group of ejidatarios of the reserve, we co-designed a success index for the restoration works, where we seeked to understand the current biophysical conditions of the restoration works. The results of the current study suggest that 82% of the programs implemented in RBM by CONANP focus on intervention activities, the rest on diagnostics. However, neither considers any sort of short or long-term evaluation strategies to assess the adopted activities. Our evaluation of the restoration works indicates that livestock exclosures may increase plant species richness and reduce soil compaction, however they do not influence soil fertility via organic carbon or total nitrogen concentration. The tools used for the installation of the restoration works also seem to influence species richness, however interannual dynamics associated with variable weather/climate contribute to highly heterogeneous conditions and development of the vegetation in the restored sites. The conditions of the years, when restoration sites are installed, seem to have a much higher influence on the success of the restoration works than grazing and tools used to install the restoration works. This study highlights the importance of a participatory approach, when considering both intervention programs in conservation and development projects in the reserve and studies on the evaluation of these programs. This case study serves as a model system for the installation of participatory observatories in the drylands of Mexico.