Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales

400 años del Harmonices Mvndi de Johannes Kepler

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Ethnography of the Araucanian producer of the flooded savannah, Colombia

Resumen El objetivo del presente artículo fue describir la etnografía del llanero habitante de los municipios de Arauca, Cravo Norte y Puerto Rondón, localizados en las sabanas inundables del departamento de Arauca, Colombia, a partir del enfoque sistémico de los diversos agroecosistemas presentes en ellos, de las formas de vida y la relación con la naturaleza, recurriendo a los conceptos de subjetividad e intersubjetividad de la investigación cualitativa, en un "diálogo de saberes" respaldado por entrevistas semiestructuradas con final abierto hechas a 30 productores, diez por municipio. Se seleccionaron 11 temas que ocupan gran parte de la cotidianidad llanera y que posibilitan la existencia de estos productores, para escucharlos de viva voz con la esperanza de construir propuestas concretas surgidas del sentir "llanero anfibio". Los entrevistados se clasificaron según el tamaño de sus predios y del inventario ganadero así: grandes productores (más de 1.000 bovinos), productores medianos (500 a 1.000 bovinos) y pequeños productores (menos de 500 bovinos). La información obtenida se interpretó desde las perspectivas subjetiva e intersubjetiva y a partir de allí se construyeron los resultados. El 70 % de los entrevistados eran herederos directos de sus predios, muchos de ellos, fundadores, y solo el 30 % del área total era "banqueada" (nivelada), el resto, baja. Predominaba el ganado cebuíno, pero las razas y las sabanas nativas eran también visibles; el 53,3 % de los productores ordeñaban y producían queso artesanal o vendían leche. La economía natural de las explotaciones tradicionales de Arauca y Cravo contrastó con las transformaciones sufridas por los agroecosistemas de los predios de Rondón, más cercanos al dinámico piedemonte. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Abstract The objective of this article was to describe the ethnography of the inhabitants of Arauca, Cravo Norte, and Puerto Rondón municipalities, located in the flooded savannahs of the Department of Arauca, Colombia, from a systemic approach of the different ecosystems present in them, the prevalent ways of life and the relationship with nature using qualitative research subjectivity and intersubjectivity criteria and open-end semi-structured interviews through a "dialogue of knowledges" with 30 producers, ten per municipality. We selected 11 subjects that are a central part of the "llanero" everyday life and allow for the existence of these producers in an attempt to listen to their voices and in the hope to build concrete proposals arising from the feelings of this "amphibious llanero". The interviewees were categorized according to the size of their land and their livestock inventory as follows: big producers (more than 1,000 heads of cattle), medium producers (500 to 1,000 heads of cattle), and small producers (less than 500 heads of cattle). We analyzed the information obtained using subjectivity and intersubjectivity criteria and from there, we established the results: 70 % of the interviewees were direct heirs of their lands, many of them, founders. Only 30% of the total area corresponded to leveled land and the rest to low lands. The predominates cattle breed is zebu, but the native creole breeds are now more visible; 53.3% of the interviewees milked cows and produced artisanal cheese. The natural economy of the traditional farms in Arauca and Cravo Norte contrasted with the transformations occurred in the agro-ecosystems of Puerto Rondón municipality, which is closer to the dynamic piedmont areas. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Fabrication of solar cells based on Cu₂ZnSnS₄ films grown with optimized chemical composition homogeneity

Abstract Solar cells with Mo/CZTS/ZnS/ZnO structure were fabricated using Cu2ZnSnS4 (CZTS) films as the absorber layer. These films were grown by simultaneous evaporation of its precursors with a coaxial evaporation source whose advanced design allowed to improve significantly the homogeneity of the chemical composition in the entire volume. Through X-ray diffraction (XRD) measurements we were able to verify that under optimized growing conditions, it is possible to get single phase Cu2ZnSnS4 films; through X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) depth profile analysis we confirmed that the chemical composition of the samples prepared from a coaxial source had a better homogeneity throughout the volume than the samples deposited from three separated evaporation sources. We also found that the conversion efficiencies of solar cells fabricated using a CZTS absorber layer grown from a coaxial evaporation source was significantly greater than that of cells fabricated using CZTS layers prepared from separate evaporation sources. We obtained conversion efficiencies of 5.6%, short circuit current of 18.3 mA/ cm2 and open-circuit voltage of 0.52 V. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Resumen Se fabricaron celdas solares con estructura Mo/CZTS/ZnS/ZnO usando como capa absorbente películas de Cu2ZnSnS4 (CZTS) crecidas por evaporación simultánea de sus precursores desde una fuente de evaporación coaxial construida con un diseño avanzado que permitió mejorar significativamente la homogeneidad en la composición química en todo el volumen. Mediante mediciones con difracción de rayos X (XRD) se verificó que bajo condiciones de crecimiento optimizado era posible obtener películas en la sola fase Cu2ZnSnS4; los análisis de perfiles de profundidad con espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS) permitieron confirmar que las muestras preparadas desde una fuente coaxial crecieron solamente en la fase CZTS y que su composición química presentaba una mejor homogeneidad en todo el volumen que aquellas depositadas desde tres fuentes de evaporación separadas. Asimismo, se encontró que las celdas solares fabricadas con una capa absorbente CZTS crecidas desde una fuente de evaporación coaxial presentaban eficiencias de conversión significativamente mayores que las celdas fabricadas con capas CZTS preparadas desde fuentes de evaporación separadas. Se obtuvieron eficiencias de conversión de 5,6%, una corriente de cortocircuito de 18,3 mA/cm2 y un voltaje de circuito abierto de 0,52 V. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Orbital dynamics in realistic galaxy models: NGC 3726, NGC 3877 and NGC 4010

Abstract In the present paper, using a generalization of the Miyamoto and Nagai potential we adjusted the observed rotation curves of three specific spiral galaxies to the analytical circular velocities. The observational data have been taken from a 21 cm-line synthesis imaging survey using the Westerbork Synthesis Radio Telescope, for three particular galaxies in the Ursa Major cluster: NGC 3726, NGC 3877 and NGC 4010. Accordingly, the dynamics of the system is analyzed in terms of the Poincaré sections method, finding that for larger values of the angular momentum of the test particle or lower values its total energy the dynamics is mainly regular, while on the opposite cases, the dynamics is mainly chaotic. Our toy model opens the possibility to find chaotic bounded orbits for stars in those particular galaxies.© 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Resumen En el presente trabajo, utilizando una generalización del potencial de Miyamoto-Nagai, se ajustan las curvas de rotación observadas de tres galaxias espirales a las velocidades circulares analíticas. Los datos observacionales se tomaron de un conjunto de imágenes de línea de 21 centímetros (o línea HI) obtenidos con el Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT), para tres galaxias particulares en el grupo de la Ursa Major: NGC 3726, NGC 3877 y NGC 4010. Seguidamente, se analiza la dinámica del sistema en términos del método de secciones de Potincaré, encontrando que para valores grandes del momento angular de la partícula de prueba o valores bajos su energía total, la dinámica es principalmente regular, mientras que en los casos opuestos, la dinámica es principalmente caótica. Nuestro modelo abre la posibilidad de encontrar orbitas´ caóticas acotadas para estrellas presentes en esas galaxias particulares. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Determination of translational velocity of the ring vortex using multipolar expansion

Resumen Se estableció analíticamente el campo de velocidad inducido por un vórtice anular de relación de aspecto pequeña (r 1 /r 0 donde r 0 es el radio de la línea central del vórtice y r 1 el radio de su sección transeversal), con el objeto de establecer la velocidad de traslación, Г/4πr 0[log(8r 0 /r 1) − 1/4], de un vórtice anular con circulación . El campo inducido fue obtenido por la ley de Biot-Savart mediante el método de expansión multipolar, y la traslación fue determinada por la comparación entre los campos obtenidos y la condición material que se satisface sobre la superficie del vórtice. La formulación presentada resulta alternativa respecto a otros métodos ya utilizados para este propósito; sin embargo su ventaja radica en la posibilidad de implementarlo a estructuras verticales más complejas. La solución encontrada muestra que la velocidad de traslación clásicamente reportada corresponde a una solución de primer orden en el método de expansión multipolar, orden correspondiente a los efectos que la curvaturara del vórtice tiene sobre la distribución de vorticidad en su sección transversal.. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Abstract The velocity field of a vortex ring is established considering a small aspect ratio (r 1 /r 0, where r 0 is the radius of the vortex central line and r 1 is the radius of cross section), for the purpose of finding the translation velocity, Г/4πr 0[log(8r 0 /r 1) − 1/4], of the ring vortex with circulation . The induced field is calculated through the Biot-Savart law using a multipole expansion; thus the translation velocity is determined by means of the comparison between the derived field and the substantial condition on the vortex surface. The formulation presented in this work is an alternative to the conventional methods in vortex dynamics. However, it offers an advantage related to the study of more complex vortical structures. The achieved results show that the translation velocity corresponds to the first order solution of the multipole expansion; which concerns curvature effects on the vorticity distribution of the cross section.. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Daily activity pattern and environmental and microenvironmental temperatures in a population of the Colombian endemic lizard Anolis huilae (Squamata, Dactyloidae)

Resumen La determinación del patrón de actividad de una especie, especialmente si es endémica o está amenazada, es valiosa para un programa de conservación efectivo. En este estudio se reporta el patrón de actividad diaria de una población de Anolis huilae y su relación con las temperaturas ambientales y microambientales. El trabajo se llevó a cabo con una población del municipio de Ibagué, Colombia, durante el 2017 y en su curso se registraron el número de animales activos cada hora desde las 6:00 hasta las 18:00 horas, así como las temperaturas ambientales y microambientales. Se encontró que la actividad de A. huilae era mayor en las horas del mediodía, entre las 12:00 y las 14:00 horas, cuando las temperaturas ambientales y microambientales son las más altas del día. Este resultado concuerda con el comportamiento de otras especies de Anolis, pero contradice otros estudios en lagartos en los cuales se reporta una menor actividad en las horas del mediodía. La diferencia entre los resultados mencionados podría atribuirse al hábitat de estas especies, ya que A. huilae vive principalmente en lugares boscosos protegidos de la radiación directa del sol, en tanto que las otras especies habitan principalmente áreas abiertas. Por lo tanto, es posible que la relación entre la cobertura del hábitat y la exposición a la radiación solar influya en el patrón de actividad diaria de los lagartos. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Abstract The identification of the activity pattern of a species, especially if it is endemic or threatened, is valuable information for an effective conservation program. This research reports the daily activity pattern of a population of Anolis huilae and its relationship with the environmental and micro-environmental temperatures. The work was performed within a population of the municipality of Ibagué, Colombia, during 2017, in which the number of active animals was recorded every hour from 6:00 to 18:00 hours together with the environmental and micro-environmental temperatures. We found that A. huilae is more active at midday, between 12:00 and 14:00 hours, when the environmental and micro-environmental temperatures are the highest. This finding agrees with the behavior of some Anolis species but disagrees with other studies in lizards that report a lower activity at midday when the highest environmental temperatures are recorded. The difference between these results may be attributed to the habitat of the species since A. huilae lives in forest places protected from the direct radiation of the sun, while the other species live mainly in open areas. Therefore, it is possible that the relationship between habitat coverage and exposure to solar radiation influences the daily activity pattern in lizards. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Reproductive aspects and fishery of Prochilodus magdalenae Steindachner, 1879 (Characiformes: Prochilodontidae) in the Marriaga swamp, Atrato River system, Colombia

Resumen Prochilodus magdalenae ha sido históricamente una de las fuentes de alimento de mayor importancia para la población a nivel nacional. Esta especie endémica de Colombia ha proporcionado más del 50 % del volumen de capturas en las principales cuencas trasandinas del país. El aislamiento de la población de P. magdalenae en la cuenca del Atrato hace necesario que se establezcan medidas de conservación ajustadas a sus características biológicas y reproductivas. En el presente estudio se registró información biométrica de las capturas de P. magdalenae provenientes de la pesca artesanal en la ciénaga de Marriaga (cuenca baja del río Atrato) desde abril de 2014 a marzo de 2015. Se registraron 574 individuos de los cuales 427 eran hembras y 147, machos. La distribución de las tallas para las hembras estuvo entre 200 y 470 mm de longitud estándar (LE) y para los machos entre 210 y 415 mm. El análisis de la longitud y el peso evidenció un crecimiento isométrico (b=2,9577) y una gran correlación entre las dos variables (r2=0,8119) para las hembras, en tanto que para los machos el crecimiento fue alométrico negativo (b=1,8793) con una correlación baja (r2=0,5628). La talla media de madurez (TMM) para la población total fue de 365 mm (LE). La época de mayor actividad reproductiva se estimó entre octubre y mayo. La distribución de las tallas y la talla media de madurez (TMM), así como las épocas de desove, difirieron de las registradas en las zonas baja y media del Atrato, así como en las otras cuencas trasandinas. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Abstract Prochilodus magdalenae has historically been one of the most important food sources for the human population nationwide. This Colombian endemic species represents more than 50% of all catches in the main river basins of the country. The isolation of the population of P. magdalenae in the Atrato basin demands the adoption of conservation measures adapted to their biological and reproductive characteristics. During our study we recorded the biometric information of P. magdalenae catches obtained via artisanal fishing in the Marriaga swamp (Atrato River lower basin) from April 2014 to March 2015. From a total of 574 recorded individuals, 427 were females and 147 males. The female size ranged between 200 and 415 mm (standard length, SL), and the male size ranged between 210 and 415 mm (SL). In females, the length-weight analysis indicated an isometric growth (6=2.95) and a high correlation between the two variables (r2=0.81). In males, it indicated a negative allometric growth (6=1.87) and a low correlation (r2=0,56). The average size at maturity for the whole analyzed population was 365 mm (SL). The highest period of reproductive activity was estimated between October and March. The size ranges, the average size at maturity, and the spawning seasons of the individuals registered in the Marriaga swamp differed from those registered in the middle and lower area of the Atrato river basin, and other basins where the P. magdalenae has been studied. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Values of conservation objects in the West Andean protected areas subsystem

Resumen Para planificar el manejo de la conservación de la biodiversidad y de los recursos naturales se deben formular objetivos específicos y medibles que permitan evaluar la efectividad de la gestión. Su formulación específica para cada uno de los componentes de la biodiversidad o de los servicios ecosistémicos derivados de sus procesos ecológicos no es práctico, pues ello no ayuda a una gestión ambiental efectiva. Por lo tanto, se deben seleccionar unos elementos sustitutos que representen los objetivos de la conservación y las situaciones de manejo que deben resolverse para alcanzarlos. En este sentido, como paso inicial para revisar la planeación del manejo de todo el territorio, el equipo del Subsistema de Áreas Protegidas Andes Occidentales (SAO) llevó a cabo la selección de esos elementos sustitutos denominados "valores objeto de conservación" usando el enfoque de especies del paisaje, el cual permite definir un grupo de especies animales que cumplen funciones de especies sombrilla, piedra angular y bandera. En el SAO se definieron nueve especies, entre las cuales se encuentran cuatro carnívoros, incluidos dos felinos, mamíferos acuáticos, un ave, un ungulado, un primate y un roedor. Con ello se aspiraba a generar un plan de manejo concertado con todos los actores del territorio para lograr su conservación efectiva y consolidar la estructura ecológica del subsistema. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Abstract In order to plan the conservation management of the biodiversity and of natural recourses in general, we must formulate specific and measurable goals to assess how effective such management is. It is not practical to define such goals for each component of the biodiversity and the ecosystem services derived from the ecological process, as this does not allow for an effective environmental management. Thus, it is necessary to select some surrogate items representing the conservation goals and the management situations that must be resolved to achieve them. In this sense, and as an initial step to review and fit its management plan to the whole territory, the West Andean protected areas subsystem (SAO) team selected those surrogate items and called them values of the conservation objects. The selection was done using the Landscape Species Approach to define a group of animals as umbrella, keystone and flagship species. We selected nine species: four carnivorous including two felids, as well as aquatic mammals, a bird, an ungulate, a primate, and a rodent. With this, we expected to come up with management plans based on the cooperation with all relevant stakeholders in the territory for an effective conservation effort aimed at consolidating the ecological structure of this subsystem. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Endophytic isolation of Colletotrichum spp. from the leaves and branches of mango (Mangifera indica l.) cultivar Azúcar in the municipality of Ciénaga, Magdalena, Colombia

Resumen La antracnosis es la enfermedad más limitante en cultivos de mango en el departamento del Magdalena, Colombia, pues causa pérdidas de 40 a 50 % de la cosecha. A nivel mundial, se registran pérdidas en campo hasta de 51 % y en poscosecha, de 20 a 30 %. El agente causal, Colletotrichum spp., es un hemibiótrofo que inicialmente no produce síntomas en su hospedante, pero después se torna necrotrófico. El endofitismo es un estilo de vida del hongo cuyo papel en la patogenia es aún incierto. En este contexto, se propuso la caracterización de aislamientos endofíticos de Colletotrichum spp. a partir de hojas y ramas de mango cultivar Azúcar de un cultivo ubicado en Ciénaga. Se determinó la prevalencia de los aislamientos en hojas y ramas de tres estratos del árbol mediante tres protocolos de extracción: 1) en cámara de cloro, 2) con hipoclorito de sodio al 4 %, y 3) con hipoclorito de sodio al 2 %. Se describió la morfometría (colonia, conidios y apresorios), se hizo la prueba de patogenia en los frutos y la identificación molecular del aislamiento más virulento. Se obtuvieron nueve cepas endofíticas, ocho de hojas y una de ramas. La mejor extracción (18,2 %) se logró con el hipoclorito de sodio al 2 %; la prevalencia fue mayor en el estrato superior (10 % de las muestras) y en las hojas (8,9 % de las muestras). Las cepas endofíticas indujeron lesiones de 0,65 a 19,7 mm de diámetro y la más virulenta (HP3A-4) se identificó molecularmente como C. tropicale, siendo este el primer registro en Colombia del hongo como endófito patogénico en el mango. Se concluyó que es posible encontrar Colletotrichum como endófito en hojas y ramas de mango y que puede causar infección al inocularse en los frutos, evidenciando así una gran probabilidad de que actúe como un inóculo oculto para el desarrollo de la antracnosis en el mango. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Abstract Anthracnose is the most limiting disease in mango crops in the department of Magdalena (Colombia), causing crop losses between 40 and 50%; worldwide, losses in the field of up to 51% of the crop have been reported and between 20 and 30% in postharvest. The causal agent, Colletotrichum spp., has a hemibiotrophic lifestyle, initially does not induce symptoms in its host, but later it changes to a necrotrophic stage. Endophytism is a lifestyle of Colletotrichum, but its role in pathogenicity is still uncertain, which led us to characterize endophytic isolates of Colletotrichum spp. from leaves and branches of mango, cultivar Azúcar, from a crop located in Ciénaga (Magdalena). The prevalence of the isolates in leaves and branches was determined considering three strata of the tree using three extraction protocols: (1) Chlorine chamber; (2) 4% sodium hypochlorite, and (3) 2% sodium hypochlorite. Morphometric descriptions included the colony, the conidia, and the appressoria. We tested pathogenicity in fruits and carried out the molecular identification of the most pathogenic isolates. We obtained nine endophytic isolates, eight in leaves and one in branches. The best extraction (18.2%) protocol was the one using 2% sodium hypochlorite. The highest prevalence was found in the upper strata of the tree (10% of the samples) and in the leaves (8.9% of the samples). The endophytic strains induced lesions diameter between 0,65-19,7 mm in diameter in fruits. The most virulent strain (HP3A-4) was identified as C. tropicale by molecular techniques. This is the first report in Colombia of this fungus acting as pathogenic endophyte on mango. The present study indicated that it is possible to find Colletotrichum as an endophyte in mango leaves and branches, which can cause infection when inoculated in fruits and evidences its high hidden inoculum potential for the development of anthracnosis. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Determination of the genetic diversity of the domestic pigeon Columba livia (Columbidae) employing polymorphic genes associated with the color of the plumage in San Antero, Córdoba, Colombia

Resumen El objetivo de esta investigación fue determinar la diversidad genética de la población de la paloma doméstica Columba livia empleando genes polimórficos asociados con el color del plumaje en San Antero, Colombia. Entre marzo y abril del 2017 se hicieron muestreos aleatorios en cuatro subpoblaciones del municipio de San Antero ubicadas en los sitios de Calle Abajo, Calle Central, Parque Central e Iglesia Central mediante excursiones urbanas, observación directa y registros fotográficos, y se clasificaron fenotípicamente 235 palomas. Se estudiaron los marcadores autosómicos Grizzle (G); Spread (S); Checker (C) y Ash-Red (B). Los perfiles genéticos de las subpoblaciones de palomas domésticas se establecieron con los siguientes índices genético-poblacionales: las frecuencias alélicas, la diversidad genética según Nei (1972), la heterocigocidad esperada (He), el coeficiente de diferenciación genética (Gst), el flujo génico (Nm) y las distancias genéticas entre las poblaciones utilizando el programa PopGene 1.31. Los índices de fijación propuestos por Wright, Fis, Fit y Fst, se calcularon mediante el programa FSTAT v 2.9.3.2. Los marcadores más frecuentes fueron el Checker y el Spread, en tanto que el Ash-Red evidenció las menores frecuencias alélicas. En la población total hubo un alto porcentaje de homocigotos y la diferenciación genética fue baja. Se sugieren posibles efectos de selección en los marcadores Checker y Spread. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Abstract The objective of the study was to determine the genetic diversity of the domestic pigeon Columba livia using polymorphic genes associated with the plumage color in San Antero, Colombia. Between March and April 2017, random samplings were carried out in four sites of the municipality of San Antero located in Calle Abajo, Calle Central, Parque Central, and Iglesia Central. During urban excursions and through direct observation and photographic records, we made the phenotypic classification of 235 pigeons. The markers studied were Grizzle (G), Spread (S), Checker (C), and Ash-Red (B). The genetic profiles of the populations of domestic pigeons were established with the following indices: allelic frequencies, Nei's genetic diversity (1972), expected heterozygosity (He), genetic differentiation coefficient (G ), gene flow (Nm), and genetic distances between populations were estimated using the PopGene 1.31 software. We calculated the fixation indices proposed by Wright: Fis, Fit and Fst using the FSTAT v 2.9.3.2 program. The most frequent markers were Checker and Spread while Ash-Red showed the lowest values. The total population showed a high percentage of homozygotes and genetic differentiation was low. Checker and Spread markers suggested possible selection effects. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Mangroves of Colombia revisited in an era of open data, global changes, and socio-political transition: Homage to Heliodoro Sánchez-Páez

Abstract Colombia is the only South American country with coasts in both the Pacific Ocean and the Caribbean Sea thus providing great contrasts for mangroves in terms of climatic types and geomorphic settings. For instance, mangroves are extensive along the Pacific coast due to both high annual rainfall rates and the presence of many world-class deltas. Besides, they are the habitat of the only Neotropical endemic mangrove (Pelliciera rhizophorae), which is also a threatened species. In contrast, mangroves are discontinuously distributed along the Caribbean coast and they are extensive in the three major deltas and a few coastal lagoons. In addition, dwarf and stunt mangroves are found in northern arid lands sprung by seasonal streams and rivers. Recent studies have highlighted the global significance of the Colombian mangroves in terms of their extension, low deforestation rates (particularly in the Pacific coast), and high reservoirs of ecosystem carbon scattered nation-wide. Nonetheless, most of the current understanding of the biogeography of our mangroves has been obtained by integrating studies independently conducted in different sites and years. The voluminous information collected by Heliodoro Sánchez-Páez and his colleagues in the largest national inventory of mangroves (MCP: Mangroves of Colombia Project, Ministry of the Environment) undertaken in the mid 1990's provides an opportunity to re-assess biogeographic hypotheses (e.g., that high rainfall promotes the increase in the importance value of red mangroves) and to explore macroecological patterns when combined with open data sets. The objective of this paper was to introduce HELIO_SP.CO v.1, an open database derived from this mangrove inventory as a homage to Heliodoro Sánchez-Páez, who passed away in 2017, as a platform for macroecological studies and benchmark for future impact assessments of climate change and land-use change on mangroves in Colombia. In addition, the contributions of the MCP were reviewed and the general geographic patterns were explored by using HELIO_SP.CO v. 1. For instance, the shift of the two dominant mangrove species in Colombia across the rainfall gradient observed from Nariño to La Guajira was clearly depicted. Using WorldClim 2, we also explored the rainfall and temperature spaces where the species occur. Finally, we briefly reviewed the progress of mangrove science since 1997 and identified some challenges regarding climate change and post-armed conflict scenarios in Colombia. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Resumen Colombia es el único país suramericano con costas tanto en el Océano Pacífico como el Mar Caribe, por lo cual exhibe grandes contrastes para los manglares en términos de tipos de climas y geoformas costeras. Por ejemplo, los manglares son extensos a lo largo de la costa del Pacífico debido a la alta precipitación anual y a la presencia de grandes deltas. Estos manglares son el hábitat de la única especie endémica del Neotrópico (Pelliciera rhizophorae), también clasificada como amenazada. En contraste, los manglares se distribuyen de forma discontinua a lo largo de la costa Caribe, siendo extensos en los tres deltas más grandes y en unas pocas lagunas costeras. Además, los manglares enanos y de baja estatura están presentes en las zonas áridas de la costa norte, bañadas por quebradas y ríos estacionales. En estudios recientes se resalta la importancia global de los manglares de Colombia en términos de su extensión, sus bajas tasas de deforestación (particularmente en la costa Pacífica) y sus grandes reservas de carbono. Sin embargo, la mayor parte de lo que actualmente sabemos de la biogeografía de los manglares colombianos se ha obtenido a partir del análisis de estudios independientes llevados a cabo en diferentes sitios y años. La voluminosa información recolectada por Heliodoro Sánchez-Páez y sus colaboradores en el mayor inventario nacional de manglares (PMC: Proyecto Manglares de Colombia, Ministerio del Medio Ambiente) recopilado a mediados de la década de 1990, ofrece una oportunidad para, en combinación con datos abiertos, revisar hipótesis biogeográficas (por ejemplo, que la alta precipitación promueve el valor de importancia del mangle rojo) y explorar patrones macroecológicos. En homenaje a Heliodoro Sánchez-Páez (fallecido en el 2017), se presenta a la comunidad la base de datos HELIO_SP.CO v.1, derivada de este inventario forestal, como una plataforma para los estudios macroecológicos y línea de base para futuras evaluaciones del impacto del cambio climático y en los usos de la tierra. Se revisaron las contribuciones del PMC y se exploraron patrones geográficos generales utilizando la base de datos HELIO_SP.CO v.1. En este sentido, se describió el recambio de las dos especies dominantes a lo largo del gradiente de precipitación observado desde Nariño hasta La Guajira. Se utilizaron datos rasterizados de WorldClim 2 para explorar los espacios de precipitación y temperatura donde las especies fueron registradas. Por último, se revisó brevemente el progreso de las "ciencias del manglar" desde 1997 y se detectaron algunos de los desafíos relacionados con el cambio climático y las situaciones posteriores al acuerdo de paz en Colombia.

Ecological aspects of the phytoperiphytic community in the Anchique River, Colombian Andean basin

Resumen El fitoperifiton contribuye significativamente a la dinámica de los ecosistemas, ya que oxigena el agua, aporta materia orgánica y proporciona abrigo y alimento a los organismos acuáticos. En ese contexto, el presente estudio se orientó a determinar su dinámica en el río Anchique, cuenca andina colombiana de gran relevancia. Los muestreos se hicieron en cuatro puntos localizados a lo largo del río en temporadas meteorológicas contrastantes mediante la metodología de raspados de superficie en dos sustratos naturales (roca y tronco). Se registró una densidad relativa de 5.070 organismos/cm2 distribuidos en cinco divisiones, nueve clases y 59 géneros, siendo la división Bacillariophyta la más abundante. La estación E1 presentó los valores más altos de diversidad efectiva (q:0, q:1 y q:2), mientras que la E4 registró los valores más bajos. El sustrato de roca presentó las mayores densidades relativas. Se encontró una relación inversa entre el caudal y la densidad relativa de los organismos, con altas densidades relativas en los meses de pocas precipitaciones y menores en los meses de intensas precipitaciones. Se concluyó que las temporadas meteorológicas y el grado de intervención antrópica son algunos de los factores relevantes en la composición y estructura de la comunidad fitoperifítica en la cuenca del río Anchique. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Abstract Phytoperifiton contributes significantly to the dynamics of the ecosystem since it oxygenates the water and provides organic matter, shelter, and nourishment to aquatic organisms. In this context, we conducted the present study to determine its dynamics in the Anchique River, an important Colombian Andean basin. The samplings were carried out in four points located along the river in contrasting weather seasons using the methodology of surface scraping on two natural substrates (rock and trunk). We registered a relative density of 5,070 organisms/cm2 distributed in five divisions, nine classes and 59 genera of which the Bacillariophyta division was the most abundant. Station E1 presented the highest values of richness, diversity, and dominance, while E4 recorded the lowest values. The rock substrate presented the highest relative densities. We found an inverse relationship between the flow and the relative density of the organisms with high relative densities during the months of low rainfall and the lowest values during the months of high rainfall. We concluded that the meteorological seasons and the degree of anthropic intervention are some of the relevant factors in the composition and structure of the phytoperiphytic community in the Anchique River basin. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Spatial and temporal distribution of Elmidae (Insecta: Coleoptera) and its relationship with physicochemical parameters in the Ocoa river, Meta, Colombia

Resumen Los élmidos (Coleoptera) son organismos acuáticos de distribución mundial. Sus formas inmaduras y adultas ocupan una amplia gama de sustratos y hábitats, y son un grupo diverso. Este estudio tuvo como objetivo determinar la distribución espacial y temporal de los Elmidae, y su relación con los parámetros fisicoquímicos en el río Ocoa. Se establecieron 15 estaciones de muestreo y se revisaron 210 muestras de macroinvertebrados recolectadas en un sustrato de roca-guijarro utilizando una red Surber (250 μιη) en dos periodos hidrológicos contrastantes (de baja y alta precipitación), correspondientes a octubre de 2014 y febrero de 2015. Se obtuvieron 37 organismos (larvas y adultos) de nueve géneros de Elmidae: Heterelmis, Huleechius, Macrelmis, Astrolimnius, Microcylloepus, Neoelmis, Hexacylloepus, Cylloepus, Notelmis y Phanocerus, de los cuales siete corresponden a nuevos registros para la región de la Orinoquia colombiana. En el periodo de baja precipitación hubo una mayor representatividad, con 35 registros de nueve géneros, en tanto que en el periodo de alta precipitación hubo una marcada disminución de la riqueza, con dos registros solamente, correspondientes a dos géneros. En general, la abundancia de Elmidae fue baja a lo largo del río, y en las estaciones ubicadas en el sector que atraviesa la ciudad de Villavicencio, con mayor deterioro del hábitat, se registró la menor abundancia y en algunas no se registraron élmidos. Los efectos ambientales de la urbanización, como la contaminación por materia orgánica y la proliferación de coliformes debida al vertimiento de aguas residuales, fueron los principales factores determinantes de la disminución de la riqueza y la abundancia de estos organismos. Esta es la primera exploración de Elmidae en la zona y contribuye al conocimiento ecológico de la fauna de coleópteros en cuencas urbanas de la Orinoquia colombiana. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Abstract The riffle beetle (Coleoptera) are aquatic organisms of worldwide distribution. Their immature and adult forms occupy a wide range of substrates and habitats and they are a diverse group. Our study aimed to determine the spatial and temporal distribution of the family Elmidae and its relationship with physicochemical parameters in the Ocoa River. We established 15 sampling stations and reviewed a total of 210 samples of macroinvertebrates collected in the rock-pebble substrate using Surber nets (250 μιη) in two contrasting hydrological periods (low and high rainfall): October 2014 and February 2015. We obtained 37 organisms (larvae and adults) from nine genera of Elmidae: Heterelmis, Huleechius, Macrelmis, Astrolimnius, Microcylloepus, Neoelmis, Hexacylloepus, Cylloepus, Notelmis and Phanocerus, of which seven corresponded to new records for the Colombian Orinoquia region. During the low rainfall period, the representation was higher, with 35 records of nine genera, while during the high rainfall period, there was a marked decrease in richness, with only two records corresponding to two genera. In general, the abundance of Elmidae was low along the river; the stations located in the sector crossing the city of Villavicencio, with a more deteriorated habitat, harbored the lowest abundance and in some, no riffle beetles were registered. The environmental effects of urbanization, such as contamination by organic matter and the growth of coliform bacteria due to wastewater discharges, were the main determinants of the decrease in the richness and abundance of these organisms. The present study is the first exploration of Elmidae in the zone and contributes to the ecological knowledge of Coleoptera fauna in urban basins of the Colombian Orinoquia. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

El Niño/Southern Oscillation Modoki and its effects on the spatiotemporal variability of precipitation in Colombia

Resumen Se analizó la posible influencia del fenómeno de El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) en la variabilidad espacio-temporal de la precipitación en Colombia a partir de registros de estaciones in situ durante el período 1970-2015 y de datos provenientes de registros satelitales disponibles a partir de 1998. Mediante los índices de temperatura superficial del mar (TSM) asociados al fenómeno ENOS, se evaluaron las anomalías en la precipitación por trimestre para cada tipo de evento, así como las correlaciones mensuales simultáneas y rezagadas entre cada índice y las anomalías en la precipitación. Con base en la información satelital se concluyó que en gran parte del país hubo una mayor precipitación durante los eventos de La Niña Modoki que durante La Niña Canónica en el trimestre de diciembre, enero y febrero, en tanto que la precipitación disminuyó más en la fase canónica de El Niño que en la fase Modoki. La significación estadística de las correlaciones rezagadas evidenció la influencia de la TSM del Pacífico este en las anomalías en la precipitación en Colombia con un rezago de 0 hasta 6 meses. Los resultados de este trabajo aportaron una mayor claridad sobre las variaciones de la distribución de la precipitación y la disponibilidad de agua en Colombia durante las diversas fases del fenómeno de ENOS, lo cual contribuye a la búsqueda de un manejo más eficiente del recurso hídrico. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Abstract The possible influence of the El Niño-Southern Oscillation (ENSO) phenomenon on the spatiotemporal variability of the precipitation in Colombia is analyzed considering precipitation records from rain gauge dataset during the period 1970-2015, as well as records from satellite datasets available for the period 1998 to present. Based on sea surface temperature indexes associated with the ENSO phenomenon, we evaluated seasonal rainfall anomalies for each type of ENSO event, as well as monthly simultaneous and lagged correlations between ENSO indexes and precipitation anomalies. Results from the satellite data showed that there was more precipitation during La Niña Modoki than during the Canonical La Niña events in most of the country for the December-February period, while there was a larger reduction of precipitation during the canonical events of El Niño than the Modoki events. The statistical significance of lagged correlations showed that there was an influence of the surface temperature anomalies over the eastern Pacific region on precipitation in Colombia for a lag of 0 up to 6 months. This paper provides new insights about variations of precipitation distribution and water availability in Colombia during the different phases of ENSO, which is important for the efficient management of water resources in the region. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Characterization of the atmospheric turbulence in a tropical Andes megacity large urban park

Resumen La turbulencia generada por las interacciones superficie-atmósfera, y su disipación, determinan en gran parte la dispersión de contaminantes y, por lo tanto, su impacto en la salud pública. La parametrización de la turbulencia en los modelos de transporte y dispersión de contaminantes ha sido observacionalmente obtenida y validada principalmente en latitudes medias, pero muy poco en el trópico. En este artículo se reporta la caracterización estadística de la turbulencia atmosférica en un sitio representativo del Área Metropolitana de Bogotá - Colombia (4°39'30.48"N, 74°5'2.38"O, 2577 m s.n.m.m.), una megaciudad andina tropical, a partir de mediciones de alta frecuencia con un anemómetro ultrasónico de tres ejes, validado en exposición y operado a 10 Hz, a 7.8 m de altura, entre agosto y noviembre del 2014. El análisis revela que, durante el periodo de medición, la turbulencia lateral en Bogotá, expresada como desviación estándar, fue elevada y comparable a la turbulencia longitudinal ( ), lo que caracteriza su atmósfera como horizontalmente isotrópica. Las intensidades turbulentas observadas ( ) fueron ~2 a ~3 veces más altas que las reportadas para latitudes medias a las bajas velocidades del viento en Bogotá. El análisis espectral es consistente con el estadístico, con espectros longitudinales y verticales comparables a los reportados para condiciones neutrales a ligeramente inestables, y espectros laterales con frecuencias pico de un orden de magnitud menor que los reportados en la literatura, lo que indica una elevada producción de turbulencia lateral. Se estima que los remolinos al inicio de la cascada de energía tuvieron longitudes características de ~120 m y ~10 m en los planos horizontal y vertical, respectivamente. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Abstract The turbulence produced by surface-atmosphere interactions and its dissipation largely determine the dispersion of pollutants and, therefore, their public health impact. Turbulence parameterizations in pollutant transport and dispersion models have been observationally obtained and validated mainly for mid-latitudes, but very little for the tropics. In this article, we report the statistical characterization of the atmospheric turbulence at a representative site of the Metropolitan Area of Bogota - Colombia (4°39'30.48"N, 74°5'2.38"W, 2577 m ASL), a tropical Andean megacity, using high frequency measurements obtained with a 3-axis ultrasonic anemometer validated for exposure and operated at 10 Hz, at 7.8 m height between August and November 2014. Our analysis reveals that during the measurement period the lateral turbulence in Bogota, expressed as standard deviation, was high and comparable to the longitudinal turbulence ( ), which characterizes its atmosphere as horizontally isotropic. The turbulent intensities observed ( ) were ~2 to ~3 times higher than those reported for mid-latitudes at the low wind speeds at Bogota. The spectral analysis was consistent with the statistical one, with longitudinal and vertical spectra comparable to those reported for neutral to slightly unstable conditions, and lateral spectra with peak frequencies an order of magnitude lower than the reported in the literature, which indicates high production of lateral turbulence. We estimate that the eddies at the beginning of the energy cascade had characteristic lengths of ~120 m and ~10 m in the horizontal and vertical, respectively. © 2019. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.