Ph.D. in Renewable Natural Resources

El ecosistema de páramo está amenazado por actividades humanas que alteran los hábitats y reducen su resiliencia. Las aves, sensibles a estas modificaciones, sirven de indicadores para comprender estos cambios y sus efectos. Este proyecto pretende modelar cómo la configuración del paisaje y la estructura del hábitat influyen en la diversidad de aves a escala regional mediante la comparación de medidas de diversidad taxonómica (redes especie-hábitat) y filogenética (distancias filogenéticas).

El proyecto doctoral tiene como objetivo revitalizar y revalorizar el saneamiento descentralizado en áreas rurales de los Andes Ecuatorianos, estudiando a profundidad las soluciones basadas en la naturaleza; como Humedales Construidos y Vermifiltros para el tratamiento de efluentes domésticos, con adaptaciones diseñadas a través de la participación comunitaria. El proyecto abarca 3 fases: la evaluación de necesidades comunitarias, una fase de experimentación piloto y la implementación a escala real.

Aborda la descarbonización del sector eléctrico para mitigar los efectos del cambio climático, mediante una transición hacia energías renovables como la solar fotovoltaica y eólica en un entorno regulatorio altamente subsidiado, que permita la disminución de las emisiones de los gases de efecto invernadero y que se encuentre alineado a la Conference of the Parties (COP).

Se desea comprender el movimiento del agua entre un distrito de lagunas, suelos y ríos de páramo andino y cuantificar los servicios hidrológicos resultantes. Se emplean datos hidrométricos, fisicoquímicos y de sensores remotos. El proyecto informa sobre la resiliencia hídrica del páramo y el uso de las lagunas como infraestructura natural y es una guía para la gestión de los recursos hídricos.

Las crisis energéticas recientes resaltan la necesidad de un manejo más eficiente de los recursos. Por ello, en mi tesis doctoral, busco desarrollar modelos capaces de pronosticar la precipitación en regiones estratégicas empleando redes neuronales convolucionales e información espaciotemporal.

Muchas regiones del planeta, como las islas tropicales, son poco monitoreadas debido a la falta de datos espacio-temporales sobre variables climáticas, lo que ha dificultado el estudio del clima. En esta investigación, utilizamos fuentes alternativas a las estaciones meteorológicas formales, como datos satelitales y de reanálisis de precipitación, así como datos obtenidos a partir de programas de ciencia ciudadana, para estudiar la lluvia en las Islas Galápagos.

Un enfoque de marco multiescala para pronóstico hidrológico: Se propone un marco multiescala para desarrollar modelos acoplados de pronóstico utilizando datos satelitales y modelos basados en datos. Además, aborda las complejas interacciones hidrometeorológicas a diferentes escalas, en un contexto de aumento de eventos extremos, que afectan la gestión de embalses.

Las ciudades están expandiéndose rápidamente en todo el mundo, lo que afecta a las especies y sus funciones ecológicas. Las interacciones de polinización son cruciales para el mantenimiento de la biodiversidad, pero existe un gran vacío de conocimiento en las ciudades ubicadas en zonas tropicales. Por lo tanto, en este proyecto exploraremos las interacciones entre plantas y colibríes en entornos urbanos de los Andes.

¿Qué tan dinámico es y será el recurso eólico en los Andes? Este proyecto busca comprender la variabilidad de la velocidad del viento en los Andes del sur de Ecuador, así como mejorar la evaluación del recurso eólico en zonas con topografía compleja y escases de información. Los resultados ayudaran a la planificación de parques eólicos en la región y el país.

Esta investigación se enfoca en Cuenca, una ciudad de tamaño medio, con el propósito de analizar la disponibilidad y el consumo de agua potable. El objetivo principal es evaluar la relación entre la oferta y la demanda de agua por habitante, identificar a los principales consumidores y desarrollar estrategias de manejo adaptativo. Esto permitirá asegurar un suministro de agua sostenible y continuo frente a los desafíos del cambio climático.

Transformando residuos en energía limpia: ¿Puede la digestión anaerobia ser clave para un futuro sostenible? Este proyecto busca mejorar la producción de biogás y metano a partir de residuos orgánicos mediante tratamientos previos y métodos avanzados. Al escalar los resultados a plantas de gran escala, buscamos soluciones innovadoras para la gestión de residuos y beneficios ambientales globales. Los hallazgos propondrán herramientas cruciales para estrategias sostenibles en gestión de residuos

Los bosques montanos altoandinos son conocidos por su alta diversidad de especies y su compleja red de interacciones entre animales y plantas. Mi investigación busca determinar experimentalmente cómo las interacciones planta-colibrí pueden recuperarse mediante prácticas de restauración. A partir de estos hallazgos, modelaré redes de interacción planta-colibrí para escenarios actuales sin reforestación y futuros con reforestación, siguiendo un gradiente de disturbio.

Los modelos climáticos e hidrológicos permiten estimar los impactos del cambio climático. Sin embargo, existe mucha incertidumbre en regiones montañosas como la cordillera de los Andes. Por esto, el principal objetivo de la investigación es proyectar el clima y la cantidad de agua futura en ciudades de montaña y así plantear estrategias de adaptación.

Esta investigación estudia cómo se mantiene el sistema de polinización entre plantas y colibríes cuando cambia el uso del suelo y se pierden especies. Primero, se compararán las diferencias en las estructuras e interacciones de las comunidades en diferentes usos del suelo. Luego, se analizará cómo afecta la desaparición de una especie importante mediante un experimento. Los resultados ayudarán a enfocar los esfuerzos de conservación y a entender mejor el papel de estas especies clave.

La estabilidad de un sistema eléctrico de potencia (SEP) depende del equilibrio entre generación y demanda. Con alta generación renovable vía inversores, la generación síncrona se desplaza, perdiendo la inercia de los rotores y afectando la estabilidad de la frecuencia. Este proyecto busca generar inercia virtual usando topologías basadas en inversores. Se emplearán modelos en simulaciones en tiempo real para analizar el comportamiento transitorio durante la integración de inercia virtual al SEP

Aunque varios factores se relacionan con las inundaciones, la lluvia es clave. Sin embargo, la variabilidad espacio-temporal de la lluvia en modelos de pronóstico de caudales es una fuente principal de error. Por esta razón, esta investigación busca mejorar el conocimiento de esa variabilidad y identificar las características que desencadenan inundaciones. Así, se pretende mejorar la precisión y fiabilidad de los modelos de pronóstico, proporcionando resultados más confiables

Los ríos de los Andes Tropicales son la principal fuente de agua para la población. Sin embargo, estas montañas son muy vulnerables a las sequías debido a la falta de información y preparación adecuada. El proyecto de investigación busca comprender las sequías hidrológicas en los ríos andinos y su relación con la precipitación. Los resultados obtenidos ayudarán a desarrollar medidas de manejo para enfrentar las sequías y el impacto del cambio climático

La investigación propone un sistema de alerta temprana para inundaciones repentinas en ríos de montaña, tomando como caso de estudio el río Tomebamba en Cuenca, Ecuador. Este sistema combina modelos híbridos de machine learning y modelos físicos para el modelamiento hidrodinámico. Además, empleando procesos estocásticos, el sistema pretende predecir inundaciones en periodos cortos, integrando datos históricos y en tiempo real para generar alertas tempranas.

Este proyecto de investigación busca comprender los procesos de almacenamiento y generación de escorrentía en cuencas de páramo – ecosistemas vitales para el suministro de agua en los Andes del Ecuador – y cómo estos responden a perturbaciones como el cambio climático o el cambio de uso del suelo. Los resultados del proyecto proporcionarán herramientas para formular estrategias de conservación y adaptación a alteraciones ecosistémicas.

Hoy en día se requiere que los sistemas de generación eólica participen en tareas de regulación de frecuencia para garantizar estabilidad a una red eléctrica con un alto nivel de penetración eólica. Esta investigación busca desarrollar un control predictivo basado en un modelo de pronóstico de energía eólica enfocado en tareas de regulación de frecuencia para un parque eólico. El método de control propuesto se validará en el laboratorio de microrredes de la Universidad de Cuenca.