Etapa 2 del Proyecto: Propuesta de modelo de automatización de los sistemas de riego mediante aplicación de técnicas de agricultura de precisión para los productores de la Sociedad de Usuarios de Agua (SUA) del proyecto Sanatorio Durán, Cartago.

BIOECODES: El BIOcarbón como estrategia de Economía circular: valorización de residuos agroindustriales para la Descarbonización y la protección de los recursos.

El recurso hídrico, el uso del suelo y la transformación social en la Cuenca Alta y Media del Río Parrita: La necesidad de una incidencia política.

Evaluación de infraestructura verde basada en la naturaleza para la adaptación al cambio climático en el trópico.

Modelación hidrodinámica y morfológica del Río La Estrella, Limón. 

La Vertiente Atlántica es una zona altamente vulnerable a inundaciones donde, a causa de su topografía y cambios en el uso de la tierra, se ha debilitado la capacidad de retención de agua en las cuencas y en consecuencia se ha aumentado la capacidad destructiva de las descargas extremas en los ríos. Un fenómeno que ha marcado el antes y el después en la evolución geológica y morfológica de las cuencas en esta zona es el terremoto de Limón en el año 1991, el cual llegó a modificar la dinámica tradicional y estabilidad de sus cauces. Dentro de las principales cuencas afectadas se encuentra la del Río La Estrella, principalmente en la parte baja, donde se localiza el Valle de la Estrella. En esta zona, se ha observado un aumento en la frecuencia y magnitud de los desbordamientos, una constante acumulación de sedimentos provenientes de las partes más altas y una inestabilidad en la dinámica del cauce. Esto ha aumentado la vulnerabilidad, ante los impactos por inundación y arrastre de sedimentos, tanto de sus habitantes, actividades productivas y ecosistemas que interactúan en esta área. En este proyecto se hace una evaluación de la hidrodinámica y transporte de sedimentos en la parte baja del río La Estrella (desde el Valle de la Estrella hasta la desembocadura) por medio de los modelos matemáticos HEC-RAS e IBER en una y dos dimensiones, logrando un mejor entendimiento del comportamiento del río, identificando condiciones y puntos críticos de flujo y transporte de sedimentos, y simulando posibles situaciones ante escenarios basados en ocurrencia de eventos extremos útiles para una adecuada gestión de la cuenca.

Cuantificación de la Erosión Hídrica en Función de Diferentes Técnicas de Mecanización para Minimizar la Contaminación del Agua

Los sedimentos producto de diversas actividades antropogénicas realizadas en la parte alta de Río Reventazón son causantes de la contaminación hídrica de la red de drenaje de dicha cuenca, lo cual tiene un impacto directo en la generación de energía hidroeléctrica debido a los tiempos necesarios para el mantenimiento de las plantas. El presente estudio tiene como objetivo proporcionar información en cuanto a la relación que existe entre la labranza de los cultivos agrícolas de la zona, el clima y la generación de sedimentos. Para esto, se instalaron parcelas de escorrentía en cinco fincas en la zona norte de Cartago (Llano Grande, Cot, Tierra Blanca, Capellades y sede central del TEC), con dos tipos de suelos característicos, bloqueando pendiente y cultivo. En cada finca se aplicaron cinco técnicas de mecanización con tres repeticiones y se registró en el tiempo, el comportamiento de las propiedades físicas y mecánicas del suelo y la cantidad de los sedimentos generados en cada finca por cada una de las técnicas de mecanización. Por medio de un análisis estadístico, de operación y económico se compararon los tratamientos de mecanización aplicados con respecto a la producción de sedimentos y se determinó que la combinación del arado de cincel con la azada mecánica, los cuáles son implementos de labranza vertical, son los que menos erosión ocasionan tanto en suelos franco arenosos como franco arcillosos. El análisis económico se realizó en función de las horas de operación de la maquinaría y se determinó que las técnicas que producen mayor utilidad para el productor como la combinación del arado de cincel con el arado rotador son las que ocasionan mayor pérdida del suelo.

Cuantificación de la Erosión Hídrica en Función de Diferentes Técnicas de Mecanización mediante Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV'S) en la Parte Alta de la Cuenca del Río Reventazón.

 En este trabajo se propone el desarrollo y validación de una metodología para la cuantificación de la erosión hídrica en parcelas con baja cobertura vegetal, a través de fotogrametría con sistemas aéreos no tripulados (UAS). El proceso consiste en la generación de una base histórica de modelos de elevación digital (DEM) sobre un área de estudio a partir de levantamientos fotogramétricos, la cual está relacionada espacialmente por puntos de control en sitio (GCP). Esta información se utiliza para la conformación de DEMs tipo “RASTER” desde los cuales se estiman los volúmenes desplazados de suelo a lo largo del tiempo. Dichos cálculos son totalizados a partir de un nivel de referencia para la cuantificación de los volúmenes de suelo erosionados. El artículo presenta un caso de estudio, dónde se discuten aspectos relevantes en cuanto a la toma de datos, requerimientos de los puntos de control e interpretación de los datos, alcanzándose una resolución máxima de alrededor de 1 cm/pixel.

Generación de Propuesta de Investigación sobre la Mecanización de las Labores Agrícolas en la Caficultura de Costa Rica.

Modelación del rendimiento de cultivo de palma de aceite a partir de imágenes satelitales multiespectrales 

El aceite de palma se ha convertido en uno de los aceites vegetales más consumidos en el mundo debido al elevado rendimiento sobre otros tipos de cultivos oleaginosos, además de ser un ingrediente clave en cadenas de valor globales rentables. La predicción de la edad de palma de aceite mejora con el uso de técnicas de aprendizaje automático y es una importante área de investigación en agricultura digital. El proyecto pretendió generar herramientas que permitan estimar la producción futura de palma aceitera a partir de imágenes multiespectrales satelitales de acceso libre, en plantaciones del Pacífico Central de Costa Rica. Se utilizaron técnicas de aprendizaje automático que permitieran relacionar el rendimiento de la palma aceitera con índices de vegetación entre las mismas fechas para predecir la producción a partir de futuras imágenes. Se obtuvo tres productos de la investigación, en los que se muestran las técnicas con mejores ajustes de los índices de vegetación obtenidos de las imágenes con respecto a la edad y el rendimiento de la producción, determinando que el modelo Random Forest para la variedad genética predominante (AVROS) es el mas adecuado. Tambien se determinó el ajuste cuando se utilizan variables para estimar escenarios de cambio climático, para el cual se estimó la necesidad de lámina de agua de riego hasta el año 2099.

Erasmus + KA2-Desarrollo de Capacidades, para el desarrollo curricular del área de Bioderecho.