General Criteria for Optimal Site Selection for the Installation of Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) Plants in the Mexican Pacific

The purpose of this chapter is to provide an assessment of the resource potential for ocean thermal energy conversion (OTEC) in the Mexican Pacific Ocean (MPO). Research methodology adopted in this study is a combination of geographic information system (GIS), to identify the most promising site in the MPO for OTEC deployment. Site selection criteria rely on conditions such as distance to cold water pumping, bathymetry, thermal difference (not less than 20°C), and social and environmental aspects. Finally we concluded that sites located in the states of Guerrero and Oaxaca have the highest potential of the entire MPO, although there are other areas in the states of Baja California Sur, Nayarit, or Michoacan that might have some interest for OTEC technology

Avaliação de modelos para gerar caminhos de conectividade entre áreas naturais protegidas no Granma, Cuba

[Introduction]: Most of the research dealing with connectivity route use cost-distance maps generated from the creation of ranges of the variables employed. [Objective]: This research evaluates the effect of the selected method for cost-distance map computation over the network of connectivity routes among viable vegetation patches in the protected areas of Granma province, Cuba. [Methodology]: The process generates two cost-distance raster (one with ranges and one without ranges) from which the connectivity routes are obtained. Additionally, the research includes the analysis of the effect of the selected method for raster computation over the connectivity route network. [Results]: The method identifies 3 080 routes. Route density for raster with ranges reaches 1 000 route/km2, while route density for raster without ranges reaches 3 000 route/km2. The 59 % of the routes for the raster with ranges is altitudinal, while the 75.8 % of the routes for the raster without ranges is altitudinal. [Conclusions]: The modification in the computation of the cost raster to displacement generates changes in the route network and concentration of the routes at the sites of connection between zones in the study area. Additionally, the values of route density change depending on the method of the cost raster computation, as well as the altitudinal condition of the routes.[Introducción]: La mayoría de las investigaciones en generación de rutas de conectividad emplean mapas de costos al desplazamiento generados a partir de la reclasificación en rangos de las variables empleadas. [Objetivo]: En esta investigación se evalúa el efecto de la selección del método de generación del ráster de costos al desplazamiento sobre el trazado de las potenciales rutas de conectividad entre parches de bosque en las áreas naturales protegidas de la provincia Granma, Cuba. [Metodología]: Se generan dos ráster de costos al desplazamiento (uno con rangos y otro sin rangos) para los cuales se obtienen las potenciales rutas de conectividad y se analiza el efecto del método de cálculo del ráster de costo sobre el diseño de las rutas. [Resultados]: Se identifican un total de 3 080 rutas. La densidad de rutas para el ráster con rangos no sobrepasa las 1 000 rutas/km2, mientras que para el ráster sin rangos llegan a ser superiores a 3 000 rutas/km2. Se obtiene un 59 % de rutas altitudinales para el ráster con rangos y un 75.8 % de rutas altitudinales para el ráster sin rangos. [Conclusiones]: Las modificaciones en el cálculo del ráster de costos provoca cambios en la red de rutas de conectividad, concentración de rutas en los sitios de conexión entre zonas o regiones, diferencias en los valores de la densidad de rutas y, finalmente, modificaciones en las condiciones altitudinales y longitudinales de las rutas.[Introdução]: A maioria das investigações na geração de caminhos de conectividade utiliza mapas de custos ao deslocamento gerados a partir da reclassificação em faixas das variáveis ​​utilizadas. [Objetivo]: Esta pesquisa avalia o efeito da seleção do método de geração do raster de custos de deslocamento no traçado de potenciais caminhos de conectividade entre fragmentos florestais nas áreas naturais protegidas da província de Granma, Cuba. [Metodologia]: São gerados dois rasters de custos de deslocamento (um com faixas e outro sem faixas) para os quais são obtidos os caminhos de conectividade potenciais e é analisado o efeito do método de cálculo de raster de custos no desenho das caminhos. [Resultados]: Um total de 3.080 caminhos são identificadas. A densidade de rota para o raster variado não excede 1 000 caminhos/km2, enquanto para o raster não variado é superior a 3000 caminhos/km2. 59 % dos caminhos altitudinais são obtidas para o raster com faixas e 75.8 % dos caminhos altitudinais para o raster sem faixas. [Conclusões]: Modificações no cálculo do raster de custo causam mudanças na rede de caminhos de conectividade, concentração de caminhos nos locais de conexão entre zonas ou regiões, diferenças nos valores de densidade de caminhos e, por fim, modificações na altitude e condições longitudinais dos caminhos

Desenho de redes de conectividade estrutural para conservação da biodiversidade em nível da paisagem na província Granma, Cuba

One of the strategies for the biodiversity conservation at the landscape level is a network of structural connectivity among core areas of conservation. However, the design of the protected areas has lacked analysis among them in the province of Granma, Cuba. This paper presents a proposal for connectivity routes between vegetation patches within the 15 protected areas in Granma by using a cost-distance model based on a friction map that was developed from the evaluation of five critical variables. The characteristics of the identified routes were analyzed, and the 15 protected areas were categorized as transit or origin-destination based on the number of routes that pass throughthem. The work carried out makes it possible to identify 56 connectivity nodes in the whole protected areas and obtain 3080 connectivity routes, which are 59% altitudinal and 41% longitudinal. The density of routes reflectsthe most-conducive areas to connectivity in the province and allows the classification of protected areas in five as origin-destination and four as transit. It makes possible to identify the potential connectivity routes and their feasibility for the design of corridors of biodiversity.Una de las estrategias para la conservación de la biodiversidad a nivel de paisaje son las rutas ecológicas de conectividad entre los parches de vegetación con altos valores de conservación. Sin embargo, el establecimiento de las áreas protegidas en la provincia Granma carece del diseño de redes de conectividad. Esta investigación presenta una propuesta de rutas ecológicas de conectividad entre los parches de vegetación dentro de 15 áreas protegidas, 11 de la provincia y cuatro adyacentes de provincias vecinas; mediante un modelo de costo-distancia basado en un mapa de fricción, elaborado a partir de la evaluación de cinco variables críticas. Se analizan las características de las rutas identificadas y se categorizan las áreas protegidas como: de tránsito o de origen-destino, con base en la cantidad de rutas que pasan por estas. El trabajo realizado permite identificar 56 nodos de conectividad en las áreas protegidas y obtener 3080 rutas de conectividad, de las cuales el 59% son altitudinales y el 41% longitudinales. La densidad de rutas refleja las zonas más propicias para la conectividad ecológica en la provincia y permite clasificar las áreas protegidas como: cinco de origen-destino y cuatro de tránsito. Esto permite identificar rutas potenciales de conectividad y la factibilidad de estas para el diseño de corredores biológicos.Uma das estratégias para a conservação da biodiversidade em os paisagem são as rotas de conectividade estrutural entre as áreas núcleo de conservação. O desenho das áreas protegidas necessita de estudos a fim de demarcar ás áreas núcleo, seus limites e raios de influência, isso é evidenciado na província Granma de Cuba. Essa investigação apresenta uma proposta de rotas de conectividade entre as manchas de vegetação existentes em quinze áreas protegidas. Faz-se uso de um modelo de custo-distância baseado em um mapa de atrito, elaborado a partir da avaliação de cinco variáveis críticas. São analisadas as características das rotas identificadas, e, categorizadas as áreas protegidas em de trânsito ou origem de destino, isso com base na quantidade de rotas existentes. O trabalho permitiu identificar cinquenta e seis nós de conectividade em áreas protegidas e obter três mil e oitenta rotas de conectividade, das quais 59% são altitudinais e 41% longitudinais. A densidade das rotas reflete as áreas mais propícias à conectividade na província e permite que as áreas protegidas sejam classificadas em dois grupos: nove de origem-destino e quatro de trânsito. A contribuição do estudo reside na identificação de potenciais rotas de conectividade e sua viabilidade para o desenho de corredores biológicos

Proposta de rotas de conectividade para a conservação da biodiversidade na Serra Maestra, Cuba

[Introduction]: One of the strategies to promote the maintenance of biodiversity at the landscape level is the establishment of structural connectivity routes between the core areas of ecological conservation. However, the design of protected areas in Cuba has lacked the establishment of connectivity networks that serve as links between those areas. [Objective]: This research proposes a theoretical design of connectivity routes between the 19 most stringent conservation protected areas of the Sierra Maestra. [Methodology]: Based on terrain slope, land cover, water network, road network, and density of population settlement, friction or resistance to displacement map is computed. [Results]: The Cost-distance model, from ArcGIS, identifies the total amount of 186 structural connectivity routes. [Conclusions]: Altitudinal connectivity routes, allowing the connection between protected areas to different altitudinal floors, include 114 routes, while longitudinal connectivity, allowing the connection between protected areas to the same altitudinal level, includes 72 routes. Route density allows the identification of 53 areas of interest for biodiversity.[Introducción]: Una de las estrategias para fomentar el mantenimiento de la biodiversidad en el nivel de paisaje, es el establecimiento de rutas de conectividad estructural entre las áreas núcleo de conservación ecológica. Sin embargo, el diseño de áreas protegidas en Cuba ha carecido del establecimiento de redes que sirvan de enlace entre estas áreas. [Objetivo]: En esta investigación, se desarrolla una propuesta teórica de rutas de conectividad entre las 19 áreas protegidas de categoría de conservación más estricta de la Sierra Maestra. [Metodología]: Se desarrolla un modelo de costo-distancia en ArcGIS con base en un mapa de fricción o resistencia al desplazamiento, elaborado a partir de la selección y la evaluación de un grupo de criterios para establecer los niveles de dificultad para la conectividad en función de la pendiente del terreno, la cobertura del suelo, la red hídrica y vial, y la distribución de los asentamientos poblacionales. [Resultados]: Se obtuvo mediante el modelaje el trazado de 186 rutas de conectividad estructural, clasificadas en 114 rutas altitudinales y 72 longitudinales que permiten la conexión entre áreas protegidas a diferentes pisos altitudinales. Además, se encuentran 53 zonas de interés para la biodiversidad al ser cruzadas por varias rutas. [Conclusiones]: La metodología diseñada recoge la mayoría de los elementos que pueden incidir en la conectividad de espacios naturales a nivel local y regional, por tanto, contribuye de manera central en las tareas de planificación y ordenamiento territorial. [Introdução]: Uma das estratégias para estimular a manutenção da biodiversidade em nível de paisagem é a definição de rotas de conectividade estrutural entre as áreas núcleo de conservação ecológica. Não obstante, o desenho de áreas protegidas em Cuba tem carecido de definição de redes de conectividade que sirvam de ligação entre estas áreas. [Objetivo]: Nesta pesquisa, elabora-se uma proposta teórica de rotas de conectividade entre as 19 áreas protegidas de categoria de conservação mais rigorosa da Serra Maestra. [Metodologia]: Desenvolve-se um modelo de custo e distância em ArcGIS com base em um mapa de atrito ou resistência ao deslocamento, elaborado a partir da seleção e avaliação de um grupo de critérios, para estabelecer os níveis de dificuldade para a conectividade em função: do declive do terreno, da cobertura do solo, da rede hídrica, da rede viária e da distribuição dos assentamentos populacionais. [Resultados]: Foram obtidos, por meio da modelagem, o traçado de 186 rotas de conectividade estrutural, classificadas em 114 rotas de conectividade altitúdicas que permitem a conexão entre áreas protegidas e diferentes níveis altitúdicos e 72 rotas de conectividade longitudinal. [Conclusões]: É permitida a conexão entre áreas protegidas em um mesmo nível de altitude e de 53 zonas de interesse para a biodiversidade por ser uma zona de cruzamento de várias rotas

Determination of the Potential Thermal Gradient for the Mexican Pacific Ocean

The energy potential of the oceanic thermal gradients of the Mexican Pacific Ocean was valued theoretically, using seasonal oceanographic data on surface and 1000 m depth ocean temperatures from 1955 to 2013, taken from the World Ocean Database (WOD). The study was carried out to determine possible sites for Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC), assuming that the minimum usable gradient is 20 °C and the maximum profitable distance from the extraction site to the shore is 10 km. Geographic Information System tools were used to compute thermal gradients and distances to shore all along the Mexican coast. Then, the optimal sites were identified. The results show that the best sites for OTEC exploitation are found in the southern Pacific coast on the littoral of the states of Guerrero and Oaxaca

Trends and Environmental Drivers of Marine Fish Landings in Cuba’s Most Productive Shelf Area

Marine finfish landings in Cuba have decreased during the last 30 years. However, in Cuba’s most productive fishing region, certain species, including rays, herrings, and snappers, have had increased landings over the past decade. Despite these anomalies, no comprehensive analysis of the interactions among multispecies landing dynamics, environmental factors, and fishing efforts has been carried out. This study estimates the dynamics of multispecies finfish landings between 1981 and 2017 on the southeastern coast of Cuba. A log-normal generalized additive model (GAM) was fit to evaluate the effects of various environmental and effort-related variables on the total landings. During the period analyzed, the finfish landings and fishing effort decreased by 46% and over 80%, respectively. Despite concerns about overfishing, landings per unit of effort (LPUE) increased by 2.8 times. The total fish landings were significantly related to changes in the fishing effort, coastal vegetation, rainfall, chlorophyll-a, and the Southern Oscillation Index (SOI). This study highlights the changing relationship between the landings and fishing effort, suggesting that LPUE may not accurately reflect true stock abundance. The findings of this study will assist in integrating the dynamics of finfish species, ecosystem status, and management actions for Cuba’s most productive fishing zone