Metapopulation Patterns of Iberian Butterflies Revealed by Fuzzy Logic

Metapopulation theory considers that the populations of many species are fragmented into patches connected by the migration of individuals through an interterritorial matrix. We applied fuzzy set theory and environmental favorability (F) functions to reveal the metapopulational structure of the 222 butterfly species in the Iberian Peninsula. We used the sets of contiguous grid cells with high favorability (F ≥ 0.8), to identify the favorable patches for each species. We superimposed the known occurrence data to reveal the occupied and empty favorable patches, as unoccupied patches are functional in a metapopulation dynamics analysis. We analyzed the connectivity between patches of each metapopulation by focusing on the territory of intermediate and low favorability for the species (F < 0.8). The friction that each cell opposes to the passage of individuals was computed as 1‐F. We used the r.cost function of QGIS to calculate the cost of reaching each cell from a favorable patch. The inverse of the cost was computed as connectivity. Only 126 species can be considered to have a metapopulation structure. These metapopulation structures are part of the dark biodiversity of butterflies because their identification is not evident from the observation of the occurrence data but was revealed using favorability functionsFunding for open access charge: Universidad de Málaga / CBU

Designing and developing of computer-based techniques for helping agronomical research and precision farming

[SPA] Este documento muestra una explicación detallada acerca de una nueva técnica, basada en machine learning, que permite a un ordenador detectar de forma automática la fase fenológica de un árbol de un cultivo de cítricos usando una cámara estándar. Esta técnica ayudará en la aplicación automática de técnicas de riego deficitario. [ENG] This document shows a detailed explanation about a new machine learning-based technique which allows a computer to detect automatically the phenological stage of a citrus crop tree from a picture taken using a standard camera. This will help autonomous systems to determine when deficit irrigation could be applied.Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Investigación e Innovación del Gobierno de España (PCIN-2017-091, WaterWorks2015 ERA-NET) y Manuel Forcen agradece la financiación del contrato predoctoral recibido de la Fundación Séneca (20767/FPI/18)

Piezometric evolution in the aquifer of Aspe (Alicante)

El aprovechamiento de las aguas subterráneas de pequeños acuíferos ha jugado un papel fundamental en el desarrollo local, no siempre bien conocido y valorado. El acuífero de Aspe, en la provincia de Alicante, es un ejemplo en que este aprovechamiento ha estado relacionado históricamente con el crecimiento y desarrollo de la localidad de Aspe. La fuerte presión a la que se vio sometido durante buena parte del s. XX le llevó a una situación de sobreexplotación, de la cual apenas hay información. El abandono de muchas captaciones y la transformación del uso del territorio han permitido un cambio de su situación en las últimas décadas. El principal objetivo del presente trabajo ha sido actualizar el estado de conocimiento que se tiene de él y establecer su situación hidrodinámica. El seguimiento piezométrico ha permitido establecer una sectorización en función del comportamiento de los niveles piezométricos. Así, los sectores de las Fuentes y Tolomó han mostrado un ascenso progresivo, el cual no se corresponde con el comportamiento observado en los sectores de Alcaná y La Ofra. Estas diferencias de comportamiento apuntan a posibles desconexiones piezométricas entre sectores del acuífero.The use of groundwater in small aquifers has played a key role in local development, not always well known and valued. The aquifer of Aspe, in the province of Alicante, is an example in which this exploitation has been historically related to the growth and development of the town of Aspe. The strong pressure to which it was subjected during the twentieth century led to a situation of overexploitation, of which there is scarcely information. The abandonment of many wells and the transformation of land use have allowed a change of its situation in the last decades. The main objective of the present work has been to update the state of knowledge about it and establish its hydrodynamic situation. The piezometric monitoring has allowed to establish a sectorization according to the behaviors of the levels. Thus, the sectors of the Fuentes and Tolomó have shown a progressive piezometric level rise, which does not correspond to the behavior observed in the sectors of Alcaná and La Ofra. These differences in behavior point to possible piezometric disconnections between sectors of the aquifer.Este trabajo se ha realizado dentro del marco del proyecto ALTERACLIM (CGL2015-69773-C2-1) financiado por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad

Treatment of table olive processing wastewaters using novel photomodified ultrafiltration membranes as first step for recovering phenolic compounds

Table olive processing wastewaters (TOPW) have high salt concentration and total phenolic content (TPC) causing many environmental problems. To reduce them, ultrafiltration (UF) was applied for treating TOPW. However, NaCl, which is the main responsible of salinity in TOPW, and phenols are small molecules that cannot be separated by conventional UF membranes. They have serious problems caused by fouling, which can be overcome using membrane modification techniques. For these reasons, photomodification may be an effective technique to obtain a stream rich in TPC due to the changes in membrane surface properties. UV-modification in the presence of two hydrophilic compounds (polyethylene glycol and aluminium oxide) was performed to achieve membranes with high reductions of organic matter and to keep the TPC as high as possible. Commercial polyethersulfone (PES) membranes of 30 kDa were used. Surface modification was evaluated using FTIR-ATR spectroscopy and membrane performance was studied by calculating the rejection ratios of colour, chemical oxygen demand (COD) and TPC. Results demonstrated that UF is a useful pre-treatment to reduce organic matter from TOPW, obtaining a permeate rich in TPC. PES/Al2O3 membranes displayed superior antifouling properties and rejection values, keeping high the TPC (>95%). Therefore, UF using modified membranes is an appropriate and sustainable technique for treating TOPW.The authors thank the financial support of CDTI (Centre for Industrial Technological Development) depending on the Spanish Ministry of Science and Innovation. The authors also thank the Center for Biomaterials and Tissue Engineering (Universitat Politecnica de Valencia) for FTIR-ATR and contact angle measurements.García Ivars, J.; Iborra Clar, MI.; Alcaina Miranda, MI.; Mendoza Roca, JA.; Pastor Alcañiz, L. (2015). Treatment of table olive processing wastewaters using novel photomodified ultrafiltration membranes as first step for recovering phenolic compounds. Journal of Hazardous Materials. 290:51-59. doi:10.1016/j.jhazmat.2015.02.062S515929

Metapopulation Patterns of Iberian Butterflies Revealed by Fuzzy Logic

Metapopulation theory considers that the populations of many species are fragmented into patches connected by the migration of individuals through an interterritorial matrix. We applied fuzzy set theory and environmental favorability (F) functions to reveal the metapopulational structure of the 222 butterfly species in the Iberian Peninsula. We used the sets of contiguous grid cells with high favorability (F ≥ 0.8), to identify the favorable patches for each species. We superimposed the known occurrence data to reveal the occupied and empty favorable patches, as unoccupied patches are functional in a metapopulation dynamics analysis. We analyzed the connectivity between patches of each metapopulation by focusing on the territory of intermediate and low favorability for the species (F &lt; 0.8). The friction that each cell opposes to the passage of individuals was computed as 1-F. We used the r.cost function of QGIS to calculate the cost of reaching each cell from a favorable patch. The inverse of the cost was computed as connectivity. Only 126 species can be considered to have a metapopulation structure. These metapopulation structures are part of the dark biodiversity of butterflies because their identification is not evident from the observation of the occurrence data but was revealed using favorability functions

Aplicación de la lógica difusa al análisis de la estructura espacial de las poblaciones de mariposas diurnas en la Península Ibérica

La función de favorabilidad ha permitido mostrar que las mariposas ibéricas presentan patrones de distribución con una complejidad que no se deriva de la mera observación de los mapas de distribución.La aplicación de los patrones de favorabilidad ambiental a la teoría fuente-sumidero tiene el potencial de hacer dicha teoría operativa a escala biogeográfica, mejorando la comprensión de la complejidad interna de las distribuciones de las especies. Las zonas de alta favorabilidad (F≥ 0,8) ocupadas por la especie son asimilables a territorios fuente, mientras que las zonas de baja favorabilidad (F≤ 0,2) ocupadas se pueden asimilar a territorios sumideros. La mayoría de las zonas fuente de las mariposas ibéricas se encuentran en zonas montañosas y los sumideros se concentran principalmente en el levante y el suroeste ibérico. La función de favorabilidad también es aplicable al estudio de metapoblaciones. Los núcleos locales de cada metapoblación se conforman con las cuadrículas de alta favorabilidad, ocupadas o desocupadas. Entre ellas media una matriz territorial cuyos valores de favorabilidad son también conocidos, esto permite considerar aspectos cualitativos de la matriz interterritorial entre núcleos y atender la cuestión de que “la matriz importa”. El 57% de las mariposas diurnas en la Península Ibérica presentan estructura espacial metapoblacional. La aplicación del Análisis de Huecos (Gap Analysis) a los modelos de favorabilidad de las mariposas ibéricas en los espacios de la Red Natura 2000 ha permitido determinar que dichos espacios en la Península Ibérica recogen bien las zonas favorables para la mayoría de las especies de mariposas diurnas. La ampliación de la Red Natura 2000 ha supuesto que especies que con anterioridad quedaban excluidas de las áreas protegidas ahora tengan cobertura. La mayoría de las especies de mariposas ibéricas se encuentra bien representada dentro de la Red Natura 2000.Introducción En la presente tesis doctoral contribuye a dotar de herramientas a la Biogeografía con el fin de evolucionar desde las clásicas técnicas descriptivas a las nuevas tendencias predictivas. Existiendo el concepto de potencialidad del territorio para el estudio de formaciones vegetales, se exploran posibilidades similares para las poblaciones animales, diferenciadas de aquellas por su mayor movilidad en el espacio y el tiempo. Para ello se ha usado el término “favorabilidad” cuyo concepto no es categórico sino difuso, borroso o relativo. Basado en ese concepto se construyen modelos de distribución de especies para tratar diferentes aspectos relacionados con la dinámica de las áreas de distribución de las mismas teniendo en cuenta el espacio y el tiempo. Como grupo zoológico objetivo se ha elegido el de las mariposas diurnas de la Península Ibérica. Desarrollo Se ha construido un modelo de favorabilidad ambiental para cada una de las 222 especies de mariposas diurnas presentes en la Península Ibérica sobre el territorio dividido según cuadrículas UTM de 10*10 km². Los rangos de valores se agruparon en tres categorías: baja, media y alta. Esto ha servido para detectar inicialmente zonas de territorio factibles de mantener la presencia de una especie aunque no se haya detectado en ello. Ello se ha usado para establecer aproximaciones prácticas y manejables a conceptos o teorías en Ecología sobre dinámica de poblaciones tales como la de Fuente-Sumidero o Colonización-Extinción en el estudio de metapoblaciones. Conclusiones En general se concluye de esta Tesis que la Biogeografía puede hacer visibles potencialidades ocultas de distribución de las especies (biodiversidad oscura) con técnicas de Lógica Difusa, haciendo así operativos conceptos clásicos de distribución y dinámica de poblaciones (demografía, favorabilidad, rugosidad, conectividad) difícilmente operativos hasta ahora

El monzón del índico en el origen de las civilizaciones humanas

El origen de la civilización humana está estrechamente relacionado con la permisividad climática que surge tras la finalización del último período glaciar. Ello posibilita la práctica de la agricultura y el aprovechamiento pastoral del territorio a medida que se van domesticando animales, generando con ello el proceso de la sedentarización. No por casualidad, estas acciones se llevan a cabo en la zona de influencia de dos grandes ríos, el Nilo y el Yang-Tsé, geográficamente muy alejadas entre sí y aparentemente sin relación alguna entre ellas. Sin embargo, una ligera atención a sus orígenes nos muestra una coincidencia que pocos hasta ahora han llegado a señalar. El monzón del océano Índico y el efecto Foëhn en dos barreras montañosas es la conexión