Siena

SIENA

Siena: dispositivo de captura de agua inspirado en las

adaptaciones funcionales de las plantas de páramo.

Valeria Escobar Molina

Universidad de Los Andes

Facultad de arquitectura y diseño

Departamento de diseño

DISE 199- Estudio 8: Proyecto de grado

Gabriel Emilio Vasco

28 de Mayo

2021

“En la naturaleza salvaje está la preservación del mundo”

-Henry David Thoreau

“Mira profundamente en la naturaleza y entonces comprenderás todo mejor“

-Albert Einstein

“En la naturaleza nada hay superfluo.”

-Averroes

1

Tabla de contenido

1. Introducción

• Tema

• Estado del Arte

• Pregunta de investigación

• Objetivo General

• Objetivos Específicos

2. Metodología

3. Justificación

4. Proceso

5. Investigación

• ¿Que es el páramo?

• ¿Dónde se encuentra?

• Características climáticas y geográficas

• Condiciones del ecosistema

• Condiciones únicas del suelo y plantas

• Servicios ecosistémicos

• Retención de agua

• Retención de carbono

• Impactos humanos en el páramo

• Adaptaciones y Biodiversidad

• Plantas con estrategias a utilizar

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Tabla de contenido

6. Proceso creativo

• Avance de forma 1





7. Material

• Material interno

• Material externo

• Avance 6

• Avence 7

• Avance 8

• Avance 9

Conclusiones

Bibliografía

Bibliografía de imágenes

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1. Introducción

El Tema

Con el cambio climático hemos comenzado a ver algunos de los efectos

que se han generado como consecuencia de las acciones humanas.

“Desde el comienzo de la Revolución Industrial, las fábricas y plantas

generadoras de energía han contaminado la atmósfera con gases

como dióxido de carbono y metano. Actualmente, la tendencia hacia

un mundo más caliente ya no se discute: la pesadilla ha comenza-

do” (Menghi, 2007). Actualmente, Colombia es un país con una gran

riqueza hídrica, pero esto fácilmente podría cambiar. Como indica El

Fondo Mundial para la Naturaleza “Aunque 70 % de la superficie del

planeta es agua, solo el 2,5 % es agua dulce y menos del 1 % está

disponible para consumo humano”. Colombia tiene 48.000 humedales

o cuerpos de agua dulce al igual que varios nevados, esto hace a

nuestro país una “potencia hídrica mundial”. Por esta razón, la organi-

zación World Wide Fund WWF también hace un llamado de atención

ante la situación de polución de los ríos nacionales y la desaparición

de los mismos como consecuencia del cambio climático (WWF, s.f.).

(Anónimo, La Revolución Industrial [imagen], s.f.)

Por otro lado, el diseño es una disciplina que abarca una

gran cantidad de áreas dónde se puede destacar el arte, la

planeación, la producción de objetos, entre muchas otras

variantes. Para el propósito de este proyecto, se conoce el

diseño como una rama del conocimiento que tiene el enfo-

que de brindar soluciones creativas a problemas actuales, de

manera eficiente e incluyente en cuanto a lo social, económico y

cultural. Por lo anterior, este proyecto de grado se enfoca en buscar

una solución a la reducción de fuentes hídricas a futuro.

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Estado del Arte

La recolección de agua ha sido una preocupación de muchos y hay per-

sonas y compañías que han buscado soluciones al respecto. La empresa

Accairwater ha desarrollado maquinaria de producción industrial que ab-

sorbe agua del ambiente por medio de un condensador, la filtra y la enfría

dentro del equipo electrónico. Se comercializa a nivel global y utilizan un

sistema de filtro para beneficio humano, además ofrecen diferentes ca-

pacidades de 8 hasta 500 litros (ACCAIRWATER, s.f.). También hay otras

empresas como Skysource que utiliza un sistema similar. Otras como Zero

Mass Water y Drupps Concept que utilizan geles desecantes como hidro-

geles para hacer la misma función. Han surgido nuevas estrategias como

la propuesta por la universidad de Berkley y que desarrollará la empresa

Water Harvesting que recolectan agua, también con tecnología electró-

nica utilizando paneles solares en el desierto. Funciona con estructuras

metalorgánicas que retienen agua en sus poros. Otra estrategia utilizada

son cultivos de niebla, unas mallas de tela grandes que se extienden para

hacer una barrera contra el viento y con una canal en su base captura las

gotas que bajan de la tela (Notman, 2020). Como se puede ver, hay bas-

tante exploración sobre el tema de captura de agua ambiental, incluso se

puede mencionar los esfuerzos que hacen un grupo de personas en las

altas montañas de Perú que se dedican a cosechar agua con un método en

el cual ellos simplemente crean barreras con materiales de la naturaleza

local para generar un espacio cóncavo en el suelo que se llene de agua.

Hacen esto como una prevención y solución a la falta de agua. Crean la-

gunas artificiales, que se generan al transformar un poco la forma natural

del terreno. Esto sólo lo hacen con permiso de los dioses, a quienes ellos

piden abundancia de agua (Escobar, 2020).

(Accairwater, Generador de Agua Atmos-

férica Comercial [imagen], s.f.)

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(Makeshift, Harvesting Water From the

Sky in Arid perú [video], 2018)

Pregunta de

Investigación

¿Cómo se pueden utilizar las adaptaciones

de las plantas de páramo para diseñar un

artefacto que recolecte agua atmosférica

de forma sostenible, sencilla y de bajo

costo?

Objetivo

General

Crear un producto sostenible que permita

la captura de agua del ambiente inspirado

en las adaptaciones de plantas de páramo

y que genere mayor conciencia frente a

este ecosistema.

(Escobar, Frailejón [imagen], 2021)

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Objetivos Específicos

1. Identificar las adaptaciones funcionales de

las plantas de páramo que sean replicables en

un objeto para la captura de agua.

2. Explorar métodos para la reserva del agua.

3. Determinar materiales aptos en cuanto a

propósitos funcionales y conceptuales del

producto.

4. Investigar la arquitectura y estructura inter-

na del producto enfocado a su funcionamiento

óptimo.

5. Guiar el proyecto hacia una solución sos-

tenible dentro del entorno.

6. Generar conciencia en la población sobre

el páramo y por qué es tan especial.

(Escobar, Chusquejonal, capa protectora vegetal [imagen], 2021)

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2. Metodología

El proyecto se llevará a cabo utilizando como punto de partida e inspiración

una investigación sobre el ecosistema de páramo. La investigación

se hará en primera medida desde revisión de fuentes de litera-

tura, también se buscará la asesoría de algunos expertos y se visitará

el Páramo de Letras. Al reconocer los aspectos más importantes de

este entorno y al tener más claras las diferentes plantas que habitan

este lugar, se comenzará a buscar las adaptaciones que les permiten

capturar agua del ambiente. Después de determinar algunas de estas

funciones, se elegirán las más eficientes para utilizar en el diseño del

producto. Finalmente, se comenzará a hacer una exploración material y

de forma para el producto final. Todo esto con el propósito de alcanzar

el acercamiento a un dispositivo en etapa de prototipado que simbolice

las maravillas del páramo que faltan por explorar y su valor en nuestra

sociedad, más específicamente, en Caldas. El proceso se realizará en

la ciudad de Manizales, ya que, es cerca del Páramo de Letras, al igual

que la entrada al Parque Nacional Natural Los Nevados y las condicio-

nes climáticas de la ciudad son óptimas para hacer los prototipos del

diseño planteado.

Uno de los propósitos más importantes de este proyecto es recordar

a las personas que el páramo es una gran fuente hídrica para país y

que debemos apreciarla y cuidarla para poder seguir disfrutando de

sus servicios ecológicos. Al igual que tener la posibilidad de aprender

sobre las estrategias que sus animales y plantas tienen para solucionar

problemas del día a día. Lo cual se realizará utilizando las herramientas

y procesos de la biomímesis y del biodiseño.

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Biomímesis: “La biomímesis ofrece un entendimiento empático

e interconectado de cómo la vida funciona y en última instancia

dónde encajamos nosotros. Es una práctica que aprende e imita

las estrategias utilizadas por especies vivas actualmente. El ob-

jetivo es crear productos, procesos, y políticas – nuevas formas

de vida—que resuelvan nuestros retos de diseño más grandes

sosteniblemente y en solidaridad con toda la vida en el planeta.

Podemos usar la biomímesis para aprender no solo de la sabiduría

de la naturaleza, sino también a sanarnos a nosotros mismos – y

a este planeta – en el proceso.” I (Biomimicry Institute, s.f.)

AskNature.org

Es una página del instituto

de biomímesis dónde las

personas pueden buscar

que hace la naturaleza

como estrategia para

resolver problemas es-

pecíficos.

La biomímesis también es para “valorar la naturaleza por lo que

podemos aprender, no por lo que podemos extraer, cosechar, o

domesticar. En el proceso aprendemos sobre nosotros mismos,

nuestro propósito y la conexión que tenemos el uno con el otro

y nuestro hogar en la tierra.” II (Biomimicry Institute, s.f.)

I “Biomimicry offers an empathetic, interconnected understanding of how life works and ultimately

where we fit in. It is a practice that learns from and mimics the strategies used by species alive today.

The goal is to create products, processes, and policies — new ways of living — that solve our greatest

design challenges sustainably and in solidarity with all life on earth. We can use biomimicry to not only

learn from nature’s wisdom, but also heal ourselves — and this planet — in the process.” (Biomimicry

Institute, s.f.). Traducción por Valeria Escobar

II “Biomimicry is about valuing nature for what we can learn, not what we can extract, harvest, or

domesticate. In the process, we learn about ourselves, our purpose, and our connection to each other and

our home on earth.” (Biomimicry Institute, s.f.). Traducción por Valeria Escobar

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Biodiseño: “El biodiseño va más allá de

las muchas aproximaciones inspiradas en

la biología y la fabricación. A diferencia

de la biomímesis, la cuna – a – la cuna

y el popular pero frustrantemente vago

‘diseño verde’, el biodiseño se refiere es-

pecíficamente a la incorporación de seres

vivos o ecosistemas como componentes

esenciales, realzando la función del trabajo

terminado. Va más allá de la imitación a la

integración, disolviendo los límites entre

los ambientes naturales y construidos y

sintetizando nuevas tipologías híbridas.”

III (Myers, 2018)

III “Biodesign goes further than the many biology-inspired approaches

to design and fabrication. Unlike biomimicry, cradle-to-cradle,

and the popular but frustratingly vague ‘green design,’ biodesign refers

specifically to the incorporation of living organisms or ecosystems as

essential components, enhancing the function of the finished work. It

goes beyond mimicry to integration, dissolving boundaries between

the natural and built environments and synthesizing new hybrid typologies.”

(Myers, 2018). Traducción por Valeria Escobar

(Escobar, Colchón de Agua [imagen], 2021)

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3. Justificación

Este proyecto explora la posibilidad de crear un artefacto de valor que sea útil para las personas den-

tro del contexto de Caldas. Este será desarrollado con base en una investigación de la zona paramuna

debajo del Nevado del Ruiz. Al analizar las diferentes plantas y funciones adaptativas que estas tienen

para sobrevivir las condiciones inhóspitas del clima, se aplicarán estos mismos métodos para crear una

solución ante la problemática de escasez de agua. Afortunadamente en la actualidad las zonas cercanas

al páramo de letras y otros similares todavía se abastecen de forma abundante por los servicios ecoló-

gicos que prestan estos lugares, pero dentro de un futuro más cercano de lo que se podría pensar es

posible que este recurso comience a escasear. Desde hace décadas se ha utilizado el agua que captu-

ran los páramos para el uso diario de las ciudades aledañas, pero hay muy poca concientización sobre

un uso adecuado que podría mejorar siguiendo recomendaciones sencillas y que en su gran mayoría

hacen parte del sentido común como no tirar basuras, utilizar sistemas eficientes de lavado, ducharse

rápidamente (cinco minutos) y utilizar jabones y detergentes no contaminantes (Alcaldía de Santiago

de Cali, s.f.).

En cuanto a la contaminación por la industria,

hay restricciones que obligan a que el agua

utilizada sea descontaminada antes de regresar

a las fuentes de origen o en lugares cercanos.

En las fincas, para utilizar aguas de dominio

público o privado, se debe pedir los permisos

adecuados para su uso (Ministerio de Ambiente

y Desarrollo Sostenible , s.f.). Pero la realidad

es que en muchas ocasiones se infringen las

normas creadas para la protección del medio

ambiente o no son lo suficientemente estric-

tas. Adicionalmente las ciudades han crecido

y cada vez se necesita más de este recurso

para abastecer a las personas y a la industria.

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(Caracol Radio, Cerca de dos toneladas de basura recogieron de la reserva de Río

Blanco [imagen], 2020)

Los ríos que llegan a la ciudad ya han sido contaminados río arriba y no son potables, emiten

desagradables olores y esto solo se empeora en el recorrido del río.

El páramo es un lugar del que no se tiene mucho conocimiento a comparación de otros eco-

sistemas. Sabemos que es el ecosistema de alta montaña más biodiverso del mundo (Luteyn,

1999, pág. x) pero entre otras cosas no sabemos exactamente cuál es su capacidad hídrica y

por lo tanto no sabemos tampoco cuál es el límite de lo que podemos tomar sin crear un desbalance

drástico (Hofstede, Segarra, & Mena Vasconez, 2003, pág. 24). Los páramos son eco-

sistemas bastante frágiles y valiosos no solo por los servicios ambientales que prestan sino por

las fascinantes características de los animales y plantas que habitan allí. El propósito de este

proyecto es aprender del páramo para generar una propuesta que permita ejemplificar todo

lo que el páramo todavía tiene para enseñar y servir como una razón más por la cual debe ser

protegido. Especialmente en este momento en el que, por causas humanas como la tala y quema

de flora paramuna, entre otras, se están matando estos ecosistemas. Esto está directamente

relacionado con el Objetivo de Desarrollo Sostenible número quince que vela por “Gestionar

sosteniblemente los bosques, luchar contra la desertificación, detener e invertir la degradación

de las tierras, detener la pérdida de biodiversidad”, al igual que el número seis que se enfoca

en “Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos”

(Las Naciones Unidas, s.f.).

(Las Naciones Unidas, Objetivos de Desarrollo Sostenible, s.f.)

Otra gran preocupación, son los efectos que el cambio climático está teniendo y va a tener en

estas zonas, ya que un gran porcentaje de la población depende de los páramos para poder

suplir sus necesidades hídricas. Un ejemplo específico de la posible reducción de agua que

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(Escobar, Nevado del Ruiz [imagen], 2021)

se podrá ver en el futuro son los glaciares de los nevados. Estos se encuentran en las cumbres de las

montañas por encima de los páramos y son una de las 3 fuentes de agua que retiene el páramo y, aho-

ra, están desapareciendo.

No proteger los glaciares significará que muchos pueblos y ciudades localizados al pie de la

cordillera, que necesitan el agua de las montañas que proviene de los glaciares y de la nieve

acumulada cada año, afrontarán problemas para desarrollar la agricultura y la ganadería, para

generar energía y para el consumo humano; además, tendrán mayores dificultades para adaptarse

a los efectos del cambio climático. (López Arenas & Ramírez Cadena, 2010, pág. 12)

Como menciona el mismo estudio, en Colombia al 2010 se registraba una pérdida del hielo glaciar entre

el 2 y 5 % anual desde el año 2000, que es cuando comienzan a hacer monitoreo (López Arenas & Ra-

mírez Cadena, 2010, pág. 12). Por lo cual, si en este momento se continúa con el mismo ritmo de pérdida,

se podría estimar que entre el 42 % y el total del hielo glaciar en Colombia se ha derretido desde que

se comenzó el estudio mencionado. Además del derretimiento de los glaciares también está la preo-

cupación de que con el incremento de la temperatura del ambiente las especies comiencen a migrar

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(Escobar, Páramo en la cima de la montaña

[imagen], 2019)

hacia partes más altas para encontrar hábitats que previamente no

eran, pero se convirtieron en lugares con ambientes propicios. Lle-

gará un punto en el que los animales y hábitats no podrán subir más,

especialmente en lugares como los páramos que ya están ubicados

en las partes más altas de las montañas a aproximadamente 3.500

metros sobre el nivel del mar, solo superados por los glaciares. Estos

tenderán a desaparecer, especialmente si no se pueden adaptar o

subir lo suficientemente rápido (Cárdenas, Tobón, Rock, & del Valle,

2017, pág. 196).

15

Etapa 1

Al momento de comenzar el proyecto, a pesar de que ya es-

taba definido que se trataría sobre agua, no estaba muy claro

el camino que iba a tomar. Parte del inicio fue la exploración

de otros temas. Dentro de estos se encontró la posibilidad de

hacerlo acerca de la purificación de agua salada. Este es un

recurso bastante abundante en nuestro mundo, pero, sin previo

tratamiento, no podemos consumirlo. Por esa razón se consi-

deró diseñar una forma en la cual se pudiera filtrar y hacerla

apta para el consumo humano de forma amigable con el medio

ambiente y que funcionara en momentos de emergencia.

4. Proceso

Etapa 2

Posteriormente, al fijarse en un contexto mucho más cerca-

no, el páramo se convirtió en el lugar de enfoque ideal. Este

sistema es el mayor contribuyente de agua limpia a las zonas

que lo rodean y de la cual depende la economía y bienestar de

la comunidad local. Es un lugar fascinante del que se puede

aprender mucho. Al investigar un poco más a fondo el tema

del calentamiento global y los impactos negativos que se está

teniendo en esa zona, el proyecto comenzó a tomar forma y a

buscar una protección del páramo mientras que se usaba como

ejemplo para realizar el diseño.

16

Etapa 3

Después de determinar qué era lo que se quería lograr y a causa de la amplia posibilidad de usos

que se le podría dar a un recolector de agua se identificaron dos posibilidades. La primera era ha-

cia el consumo humano en lugares rurales donde las personas no tienen acceso a agua potable. El

segundo sería utilizarlo como surtidor de agua en cultivos. Se revisó la posibilidad de aplicarlo en

plantaciones de aguacate, pero desafortunadamente a través de la investigación se hizo evidente lo

nocivo que es para el medioambiente la producción de este. Especialmente hacia la tierra y fuentes

de agua, ya que estos árboles requieren una cantidad enorme de agua para su óptimo crecimiento.

Sin mencionar el mal manejo que hasta el momento se le ha dado a la tierra cultivada de la ciudad de

Manizales como la construcción de carreteras que obstruyen el paso natural de nacimientos de agua

(García, 2021). Un gran ejemplo de la magnitud del daño que se ha causado con el cultivo excesivo

de aguacate como respuesta a la demanda internacional, es la deforestación en México.

Entre 2001 y 2010, la producción de aguacate en el estado mejicano de Michoacán, que abarca

más del 70 % de las cosechas del país, se triplicó, y las exportaciones se multiplicaron por

diez, según un informe publicado en 2012 por el instituto Tapia Vargas. El informe sugiere que

la expansión causó la pérdida de tierras forestales de aproximadamente 690 hectáreas al año

entre 2000 y 2010. (Barbieri, 2017)

Al descubrir todas estas amenazas se decidió que el proyecto no se iba a enfocar en el cultivo

de aguacate.

La segunda opción era la del cultivo de café que ha sido icónico de la ciudad de Manizales. Desde

un comienzo se descubrió que en esta zona del país el café no requiere riego ya que la precipita-

ción cubre la necesidad del cultivo. Este cultivo, como el aguacate, también presenta dificultades

ecosistémicas pero La Federación Nacional de Cafeteros ha hecho esfuerzos para recomendar a los

caficultores maneras en las que pueden convertir su producción en algo mucho más ambientalmente

amigable. Dentro de las recomendaciones que han adoptado algunas personas como el caficultor

manizaleño José Fernando Gutiérrez y que informó en una entrevista para este proyecto, es que se

deja crecer una capa vegetal natural alrededor de los árboles de café.

17

Esta solución ayuda a retener una mayor humedad en la tierra, es

más económico y amigable porque no hay que hacerle tanto man-

tenimiento a la tierra y finalmente al plantar otros tipos de árboles

alrededor como guayaba y cítricos él ha logrado alejar algunas

plagas de su cultivo permitiéndole reducir el uso de pesticidas. Por

otro lado, en el momento de la recolección y limpieza del grano de

café también hay un uso de agua significativo, ya que, dentro de

algunas fincas utilizan transporte hidráulico de los granos. El lavado

representa un problema y es que requiere muchos litros de agua

para quitar la “miel” que es la pulpa que recubre el grano de café.

Lo negativo es que en muchas fincas esta agua queda contamina-

da porque los sistemas utilizados para remover los residuos, sólo

eliminan los sólidos y no limpia por completo el recurso antes de

verterla nuevamente al ecosistema. Algunas fincas como las de José

Fernando han comenzado a implementar un sistema de limpieza por

fricción que disminuye el uso de agua drásticamente.

Al haber recolectado esta información se llevó a cabo otra entre-

vista con Luz Adriana Lince Salazar quien trabaja en Cenicafé y es

Geóloga con un alto nivel de conocimiento sobre manejo óptimo de

agua en cultivos. Al hablar con ella fue evidente que la mejor opción

para este proyecto sería plantear el producto como un recolector de

agua para suplir la necesidad de las plantas en etapa de vivero ya

que estas requieren un mayor cuidado y que su consumo de agua

debe ser más continuo y regulado.

Por esta razón se determinó que los dos usos principales para este

producto serán la captura de agua para consumo humano en loca-

lidades rurales donde no hay acceso al agua potable y para uso en

plantas durante su etapa de vivero.

(Gómez, Un campesino recolecta café en un cultivo

cerca al municipio de Montenegro, en el departa-

mento del Quindío, Colombia [imagen], 2011)

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Etapa 4

En la cuarta etapa llegó el momento de buscar las estrategias de las plantas de páramo

para poder solucionar el diseño que se había planteado. Para esto se comenzó la fase de

investigación consultando la información recopilada por el inglés David Attenborough, so-

bre diferentes especies de plantas y sus adaptaciones de supervivencia. Después de haber

encontrado algo de información sobre el tema de los páramos y su vegetación se contactó

a la organización Vivo Cuenca. Esta busca proteger los nacimientos de agua que hacen

parte de la Cuenca del río Chinchiná y que suplen el agua al acueducto de Manizales. Con

el acompañamiento de Andrés García, quien ha hecho parte de esta organización por varios

años, se hizo una visita al páramo de letras. Allí, la organización estaba haciendo esfuerzos

de reforestar, con 20 mil plantas, una tierra que previamente había sido una finca gana-

dera. En esta visita fue posible observar de primera mano muchas de las distintas plantas

y adaptaciones sobre las que se había investigado previamente. Para esta etapa también

fue de gran ayuda el asesoramiento de la profesora Giovanna Danies Turano, bióloga de la

Universidad de los Andes que tiene conocimiento sobre los métodos de biodiseño y biomi-

mesis al igual que Catalina Bustillo experta en biomímesis. Otras dos personas que fueron

un gran apoyo para la resolución de la parte de investigación para dar paso a la fase de

diseño fueron Ana Lucia Martínez, estudiante de biología de la Universidad de los Andes y

Robert Hofstede quien es un ambientalista con una larga trayectoria de conocimiento sobre

los ecosistemas de páramo.

Glaciares, nieves y hielos de América Latina.

Cambio climático y amenazas, recoge los estudios

que se presentaron en el VII Encuentro de

Investigadores del Grupo de Trabajo de Nieves y

Hielos del Programa Hidrológico Internacional de

la Unesco (GTNH-PHI-LAC), realizado en la ciudad

de Manizales (Colombia), en agosto de 2008,

sobre temas de vital importancia y actualidad,

como la identificación, evaluación, evolución y

retroceso glaciar en cada uno de los nevados y

volcanes de la región latinoamericana, en especial

haciendo énfasis en cuanto que estos cuerpos

glaciares son muy sensibles a la variabilidad

climática y son los mayores indicadores de cambio

climático, y expusieron estudios de diagnóstico,

inventario, monitoreo e identificación de amenazas

para el medio ambiente, entre los que se destacan

flujos de lodo generados a partir de avalanchas de

hielo o erupciones en los volcanes con capa glaciar.

Así mismo, se describen técnicas, métodos e

instrumentos (fotogrametría digital, ortofotomapa,

evaluación geométrica, software, radar, redes

de estaciones permanentes con propósitos

geodinámicos, entre otros) que permiten analizar

los comportamientos y causas de la disminución de

la masa glaciar, fundamentalmente a partir de la

década de los cincuenta.

Glaciares, nieves y hielos de América Latina

Cambio climático y amenazas

COLECCIÓN

GLACIARES, NEVADOS

Y MEDIO AMBIENTE

Glaciares, nieves y hielos

de América Latina

Cambio climático y amenazas

César David López Arenas

Jair Ramírez Cadena

Compiladores

Autores

Adriana Agudelo

Adriana Urciuolo

Alejandro Llinás Tamayo

Alejo Cochachin Rapre

Alma Jimena Casas

Álvaro Soruco

Arturo Peñafiel

Bernardo Pulgarín

Bernard Francou

Blanca A. Botero Hernández

Bolívar Cáceres

Carlos Alberto Vargas

Carlos E. Cardona

Cristian C. Santacoloma

Diana Blanco

Édson Ramírez

Eduardo Carrillo

Eduardo Tobón

Ekkehard Jordan

Elkin Porfirio González Martínez

Eric Cadier

Fabio Vélez

Fabiola Patricia Rodríguez

Facundo Ponce de León

Félix Ignacio Meneses Arias

Fernando Mejía Fernández

Héctor Mora Páez

Jaime Raigosa

Jair Ramírez Cadena

Javier González

Jefferson Cardia Simões

Jesús Gómez

Joaquín Valderrama

PARAMOS

Programa

para el Manejo

Sostenible y

Restauración

de Ecosistemas

de la Alta Montaña

colombiana

CÉSAR MARÍN | SANDRA PARRA

PÁRAMOSVIVOS

Bitácora de flora

Guía visual de plantas de páramos en Colombia

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20

5. Investigación

¿Qué es el Páramo?

La definición del páramo ha sido difícil de determinar

ya que este comprende muchas cuestiones, hay quienes

lo determinan como la zona de alta montaña por enci-

ma de los 3.500 metros por encima del mar (Ministerio

de Ambiente y Desarrollo Sostenible de Colombia, s.f.).

Otras personas lo han definido como un ecosistema

frágil con biodiversidad única y abundante en zonas tro-

picales del mundo. Se dice también que son las fábricas

de agua del mundo. Otros autores incluso mencionan

la dificultad de reunir todo lo que el páramo es dentro

de una corta frase, ya que, este lugar representa cosas

diferentes dependiendo de la perspectiva o el grupo de

personas que lo contemplen (Hofstede, Segarra, & Mena

Vasconez, 2003).

Para el propósito de este trabajo el páramo se determina

como una zona de alta montaña de una gran variedad

de vegetación y animales que es parte integral de la

identidad de Colombia como país, que tiene millones

de cosas para ofrecer pero que todavía no han sido

exploradas ni descubiertas. Es un lugar lleno de magia

que es reconocido como lugar sagrado por los pueblos

indígenas y que debe ser tratado con el mismo respeto

y cuidado de cualquier templo, no solo por las creencias

de otros sino porque es parte integral de la vida.

(Escobar, Ecosistema de Páramo [imagen], 2021)

21

¿Dónde se

encuentran?

El páramo es un ecosistema asombroso y frágil que

debido a sus características únicas se encuentra

en pocos países del mundo. Este es un entorno de

alta montaña que existe en Sur y Centroamérica

específicamente en Colombia, Venezuela, Ecuador,

Panamá, Costa Rica y de forma reducida en Perú.

Dependiendo de la definición con la cual se mire

el páramo, visto desde un término más amplio es

un “[...] ecosistema tropalpino [...]” (Clieff, 2013,

pág. 5), que también se encuentra en otras áreas

montañosas tropicales alrededor del mundo. En

este proyecto se hablará específicamente de los

páramos Colombianos dónde se encuentran con-

diciones específicas y flora endémica. Partiendo

desde este punto es importante reconocer que

“Colombia es considerada como el país núcleo

de los páramos debido a que posee la mitad de

la superficie de estos ecosistemas a nivel mundial

[...]” (Clieff, 2013, pág. 5). Siendo este el país con

mayor cobertura de territorio paramuno es una

obligación protegerlo y estudiarlo.

(Luteyn, Páramos : a checklist of plant diversity, geogra-

phical distribution, and botanicalliterature., 1999)

22

Características

climáticas y

geográficas

En cuanto a sus condiciones ambientales, se sabe

que en los páramos la precipitación puede variar

entre 1.000 mm/año a 4.000 mm/año teniendo en

cuenta que estos valores son diferentes en algu-

nos páramos más secos o húmedos. La nubosidad

tiene bastante cobertura en estos lugares y, dentro

de esta, la neblina que adicionalmente impacta la

humedad del ambiente, que puede llegar a ser de

100 % en las noches y de 40 % a 60 % en el día

(Clieff, 2013, pág. 8). Gran parte de la razón por

la que este lugar tiene un alto nivel de humedad

es porque las corrientes de aire que llegan a las

montañas donde se ubican estos ecosistemas

provienen de los océanos en la zona ecuatorial y

selvas y ríos como el Amazonas. Estas corrientes

al elevarse y llegar a las montañas se condensan

y generan la humedad de la cual se crean las ne-

blinas que rodean constantemente los páramos y

bosques altoandinos (Hofstede, Segarra, & Mena

Vasconez, 2003, pág. 41). El ecosistema se estima

que comienza a una altura por encima de los 3.500

m.s.n.m y llega hasta el borde de la nieve perpetua

que se encuentra en los picos de las montañas.

Está distribuido de forma discontinua entre las

latitudes 11 grados N y 8 grados S (Luteyn, 1999,

pág. x). Tiene la característica de tener grandes

fluctuaciones de temperatura entre el día y la noche,

la cual en general se caracteriza por ser baja, por

debajo de los 0 grados centígrados en las noches.

(Escobar, Santa Isabel [imagen], 2021)

23

Condiciones

del ecosistema

(Escobar, Planta de páramo [imagen], 2021)

En el páramo también se pueden apreciar caracte-

rísticas que lo hacen inhóspito para la vida. Dentro

de estas se encuentra el alto nivel de radiación

solar. Los rayos ultravioletas son especialmente

fuertes, pero la nubosidad ayuda a proteger la

vegetación de sus efectos adversos. Se incluye

también el frío y el fuerte viento dentro de estos

ya que resecan muy fácilmente y pueden generar

daños en las plantas. La temperatura baja tanto que

hay heladas o hay congelamiento en las plantas

y generan daños a nivel celular (Luteyn, 1999).

Por estas razones las que las plantas tienen algu-

nas adaptaciones específicas, para protegerse de

las difíciles condiciones exteriores en el páramo.

24

Condiciones únicas del suelo y

plantas

El páramo, al ser un ecosistema de condiciones tan específicas, es un lugar dónde se puede

encontrar un alto nivel de endemismo en cuanto a flora. Como se cita en Clieff (2013, pág.11), a

causa de las épocas glaciares e interglaciares que ocurrieron hace millones de años, se vieron

afectados los páramos al tener muy poca conexión entre uno y otro. Por esto se promovió el

desarrollo especializado y endémico de ciertas plantas del páramo que sólo se encuentran

en áreas específicas. Algunas de estas especies son los frailejones, líquenes y arbustos, en-

tre otros. Esto significa que hay mayor especificidad y adaptaciones que han desarrollado

las plantas a lo largo del tiempo para poder vivir de forma óptima bajo las condiciones an-

teriormente descritas. Es adicionalmente un lugar húmedo en el cual Luteyn (1999, pág.vii)

determina que “El páramo tiene la flora más rica de alta montaña en el mundo”.

Lo mismo sucede con las características del suelo. Según Luteyn (1999, pág.35) una de sus

principales características hídricas es que el suelo es capaz de retener hasta más de 200 %

su peso seco en agua. Al estar en condiciones donde la temperatura es baja constantemente,

las plantas y demás materia orgánica, cuando concluye su ciclo de vida, quedan un estado de

descomposición lento lo cual permite su acumulación en la superficie. El suelo es de origen

de ceniza volcánica que se caracteriza por ser microporoso, esto combinado con sus altos

niveles de aluminio permiten una fórmula que al combinarse con la materia orgánica de la

superficie se generan bolsillos que aportan a los beneficios del páramo. (Hofstede, Segarra,

& Mena Vasconez, 2003, pág. 24). Los servicios ecosistémicos que genera son liderados por

el trabajo conjunto entre las características especializadas del suelo y de las plantas.

(Escobar, Flujo gradual de agua [imagen], 2021) 25

Servicios

Ecosistémicos

Los servicios ecosistémicos son los resultados de los sistemas que natu-

ralmente ocurren en lugares como los páramos que tienen un equilibrio

y funcionamiento que benefician a la naturaleza. Según la FAO (Organi-

zación de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) los

servicios ecosistémicos son “la multitud de

beneficios que la naturaleza aporta a la so-

ciedad” (FAO, 2021). En el caso del páramo lo

que ofrece es retención y regulación de agua al

igual que captura de carbono de la atmósfera.

El beneficio de este ecosistema es tan grande

que incluso con la poca extensión que tienen

los páramos los cuales son “no más del 2%

del área terrestre de las naciones en los que

se encuentran” (Luteyn, 1999, pág. 10) I . En

el artículo de Hidrología del Páramo Andino:

Propiedades, Importancia y Vulnerabilidad se

indica que “De acuerdo a la IUCN, el páramo

provee servicios ambientales a más de 100

millones de personas” (Buytaert, Célleri, De

Bièvre, & Cisneros, 2006, pág. 12).

(Escobar, Laguna Negra [imagen], 2021)

26

I “no more than 2% of the land area of the countries in

which it is found” (Luteyn, 1999, pág. x). Traducción por Valeria

Escobar

Retención de agua

En cuanto a la retención de agua el páramo es conocido como una fábrica de agua, en realidad de lo

que se encarga es de recolectar y retener agua. Está diseñado en todo sentido para lograr su propó-

sito, desde los famosos colchones de agua hasta el suelo, todo se logra en etapas. La primera es el

momento de captura del cual están encargadas las plantas, ellas son capaces obtener este recurso de

la humedad del ambiente y la lluvia. A medida que se va absorbiendo el agua las plantas comienzan

a acumularla dentro de sí mismas para su uso y como reservas, finalmente cuando la planta se va sa-

turando comienza a soltar gota por gota el agua que excede lo que puede guardar. Esta va fluyendo a

la tierra dónde puede ser absorbida dentro de los poros mencionados anteriormente que se generan

mediante la combinación del suelo negro proveniente de ceniza volcánica y materia orgánica. Estos

poros se van llenando de agua y funcionan como reservorios. Adicionalmente en las zonas paramunas

también hay pequeños lagos y turberas. Una parte importante de la geografía y paisaje fueron formados

por los glaciares que existieron hace millones de años y que dejaron atrás algunas de las lagunas. El

agua del páramo se obtiene de 3 fuentes principales que son agua lluvia, humedad y nubosidad y por

último agua de desglaciación (Clieff, 2013).

En el sistema, como se mencionó anteriormente, las plantas y el suelo trabajan en conjunto para poder

ser más eficientes. Las plantas no solamente son las que hacen la captura inicial del agua, también son

las encargadas de cuidar el suelo para mantener su capacidad de retención. Las plantas cubren la tierra

para evitar que el agua se evapore y también ayuda a amortiguar la caída del agua lluvia evitando daño

por erosión, protegiendo los microporos donde se recolecta este recurso. Adicionalmente genera una

barrera contra la luz directa y el viento que pueden llegar a secar y agrietar el suelo (Hofstede, Segarra,

& Mena Vasconez, 2003)

27

Casi de la misma forma que el agua, lo segundo que el páramo

ofrece para beneficio medioambiental es la captura masiva de

carbono atmosférico que es uno de los mayores causantes del

calentamiento global por ser un gas de efecto invernadero. Para

esto también es importante la capa de materia orgánica que se

encuentra en los suelos paramunos. El suelo es capaz de retenerlo

de forma efectiva, pero requiere ayuda de la vegetación para su

captura “[...]se encontró que los andisoles estudiados tienen mayor

capacidad para capturar el CO2 en forma indirecta (por medio de

la vegetación), aparte de la mayor acumulación de carbono (este

es retenido bajo formas más estables, como lo es la humina de

insolubilización)” (Sanchez Espinosa, 2013, pág. 67). Un espacio

especialmente pertinente al tema son las turberas. Estos son suelos

pantanosos y muy húmedos con vegetación especialmente apta

para la absorción de agua como musgos. Según Hofstede, Segarra

y Mena (2003) las turberas son más que líneas importantes de la

red natural que provee una barrera para la protección, dicen que

estos lugares tan especiales se encuentran bajo características

ambientales específicas, estas guardan hasta el 30 % del carbono

que está actualmente en el mundo. A pesar de que la descom-

posición de la vegetación y materia dentro de estos humedales

también sería generadora de dióxido de carbono, al estar en unas

condiciones óptimas, en clima frío y suelo ácido, se disminuye

Retención

de Carbono

(Escobar, Turbera [imagen], 2021)

28

(Escobar, Frailejón sembrado cerca a

turbera [imagen], 2021)

su degradación. No sólo evitando la emisión de los gases propios,

sino aportando a la captura de dióxido de carbono en la atmós-

fera. El suelo del páramo, en una hectárea puede acumular mayor

cantidad de carbono que incluso una selva tropical, las cuales son

representadas en muchas ocasiones por el Amazonas, conocido

como el pulmón del mundo (pág.24). Las turberas por otro lado,

son todavía más eficientes recolectores de carbono “[...] pueden

acumular hasta cinco mil toneladas por hectárea y a nivel mundial

almacenan aproximadamente 650 giga toneladas, que es equivalen-

te a dos veces la cantidad de carbono en la atmósfera” (Sanchez

Espinosa, 2013, pág. 82) adicional a este beneficio también son las

encargadas de acumular el “10% del agua dulce mundial y pueden

acumular hasta 35 veces su peso en agua” (Sanchez Espinosa, 2013,

pág. 82). A pesar de que las turberas son solo pequeños pedazos

de tierra que se encuentran distribuidos a lo largo y ancho del pla-

neta donde encuentran condiciones lo suficientemente favorables

para existir (no son exclusivas solamente a páramos), generan un

beneficio indiscutible para el mundo. Lo que sucede ahora es que

por influencias humanas su capacidad de captura y retención de

agua y carbono atmosférico se están viendo afectados.

29

Impactos

humanos en el

páramo

1980 2019

(Ramírez & Ideam, 13 glaciares han desaparecido en Colombia en los últimos 200 años

[imagen ,2019)

Hasta el momento el páramo todavía absorbe agua de los glaciares que están en los picos nevados

de las montañas los cuales se les llama “nieves perpetuas”, pero estas están a punto de desaparecer.

Específicamente hablando del Nevado del Ruiz, el periódico El Tiempo (2008) declara que “Según el

Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (Ideam), le quedan menos de 10 kilómetros

cuadrados de glaciar (tenía 47 kilómetros cuadrados en 1850) y cerca de 20 años de vida como nevado”.

Esto quiere decir que dentro de poco tiempo se va perder por completo. También se podría mencionar

que tanto la precipitación como la neblina se reducirán. Según el reporte de Corpocaldas en 2013 sobre

la cuenca del río Chinchiná que nace en los páramos debajo del Nevado del Ruiz “[...] se tienen evi-

dencias de cambio climático, reflejadas en las tendencias crecientes en las temperaturas medias en las

diferentes estaciones localizadas en la cuenca” (p.21). Lo cual es preocupante ya que como mencionan

Goldsmith, Matzke, & Dawson (2013, pág. 113) la posibilidad de que las lluvias y neblinas disminuyan

en ecosistemas donde antes eran abundantes es muy probable. Actualmente el aire húmedo que viene

caliente de fuentes como el océano y los ríos, al elevarse y entrar en contacto con las temperaturas más

frías de las montañas, se condensa y crea la nubosidad presente en ecosistemas como el bosque de

niebla y el páramo. Si la temperatura del ambiente comienza a incrementar, los lugares donde antes se

generaba la condensación ya no serán lo suficientemente fríos y las nubes, al igual que la precipitación

se crearán cada vez más arriba. Dejando así, este tipo de ecosistemas con una fuente hídrica reducida

y poniendo en riesgo la vida que reside en ellos.

30

Esta es solo una de las amplias amenazas que sufre

el páramo por consecuencia humana. Otros ejem-

plos son los efectos negativos que se derivan de la

agricultura, específicamente se puede mencionar

la tala y quema de hectáreas destinadas a cultivos

como el de papa. Por su clima frío este es un am-

biente ideal para el crecimiento de este tubérculo,

pero el suelo no tienen tantos nutrientes como en

otros lugares y lo que hacen para remediar esto es

quemar la vegetación que cubre el suelo para que

esa ceniza funcione como fertilizante. Desafortuna-

damente esto afecta tanto el suelo como la cantidad

de especies vegetales de esta área. Se estima que

una correcta recuperación ante las quemas podría

tomar aproximadamente 10 años dependiendo de la

composición principal de vegetación en un páramo

específico (Vargas Ríos, 2013). Por otro lado, el uso

de fertilizantes químicos también tiene un impacto

negativo en este ecosistema.

Así como la agricultura, la ganadería también genera

unos cambios importantes en el balance natural de

los sistemas. Además de utilizar quemas para culti-

var pastos, al caminar por las áreas convertidas en

potreros las pisadas de estos animales compactan

la tierra eliminando las micro estructuras porosas

que le dan la gran habilidad de absorber agua. Esto

genera una reducción de las capacidades hídricas

de la tierra y aumenta las posibilidades de erosión.

(Escobar, Ganadería [imagen], 2020)

31

Por otro lado y relacionado en general con la eliminación de la vegetación natural de los páramos

es que se quita la capa protectora del terreno. Al no haber pajas para hacer sombra, evitar la eva-

poración de la humedad, la amortiguación de la caída de lluvia o protección contra las heladas,

también se genera daño a las micro estructuras del suelo. Al estar más expuesto a las condiciones

climáticas no existe una adecuada regulación de la humedad ni temperatura para proteger la poro-

sidad de la tierra, nuevamente afectando el servicio ecosistémico de retención de agua (Buytaert,

Célleri, De Bièvre, & Cisneros, 2006, pág. 15). En los bosques que se encuentran más abajo en la

montaña y que funcionan como zona de amortiguación de los páramos sucede algo similar. Al talar

estos bosques se desequilibran todas los sistemas de agua, humedad, temperatura, y más aspectos

que afectan la estabilidad del páramo. Algunos otros usos que se le han dado a los recursos del

páramo han sido uso inadecuado de turberas, uso de agua en grandes cantidades sin comprender

por completo los efectos ni los límites, entre otros. (Ministerio del Medio Ambiente , 2002, pág. 28).

(Bonilla, Un cigarri-

llo habría causado

incendio en Parque

Nacional los Nevados

[imagen], 2020)

32

Adaptaciones y

biodiversidad

Las plantas y animales del páramo son una de las grandes razones por las cuales este lugar es tan

especial. El páramo tiene condiciones climáticas inhóspitas, pero la vida ha encontrado formas de so-

brevivir aun en condiciones poco favorables. Las características que la vegetación ha desarrollado por

miles de años ha generado un alto nivel de endemismo en el área. Lo que esto quiere decir es que estos

lugares tienen especies biológicas muy interesantes porque solo se encuentran allí, a pesar de que no

hay tanta cantidad de especies como en otros ecosistemas por ejemplo una selva tropical, el páramo

tiene muchas cosas únicas para ofrecer. Teniendo esto en cuenta también es importante mencionar que

se han encontrado ecosistemas paramunos en altas montañas del trópico de otros lugares como África.

A pesar de que hay diferencias entre la vegetación de un lugar a otro autores como Inga Hedberg y

Olov Hedberg han encontrado y comparado especies entre los dos lugares y han encontrado una clara

similitud entre la vida en ambos lugares. Incluso se cree que son tan similares porque han tenido un

desarrollo adaptativo paralelo en ambos continentes (1979).

Algunas de las especies que se pueden ver en el páramo son pajas y chusques. Este tipo de vegetación

cubre gran parte de la superficie y funciona como capa protectora evitando la erosión de la tierra. Parte

de los pastos que actualmente se encuentran en los páramos pueden haber sido sembrados o alterados

por los humanos para propósitos económicos como ganadería y/o agricultura. Algunos de los pastos más

comunes en el área paramuna de letras se encuentran “Calamagrostis effusa” y “Calamagrostis recta”.

Los chusquejonales son Gramíneas. Estas plantas que parecen pasto son en realidad muy similares a

las guaduas que se encuentran en zonas más bajas pero en una escala mucho más pequeña. (Hofstede,

Segarra, & Mena Vasconez, 2003, pág. 27). Tienen en su centro un orificio delgado por donde pueden

mantener agua y que está rodeado por una capa de madera con pequeños poros.

(Escobar, Musgo [imagen], 2021)

33

Las turberas son similares a pantanos cubiertos por vegetación casi inundada que tienen un

lento proceso de degradación y compuestos por diferentes tipos de plantas. “En los Andes las

bajas temperaturas y bajas pérdidas de agua por evapotranspiración garantizan el desarrollo de

humedales dominados por musgos y otras plantas vasculares que son resistentes a la descom-

posición, y se acumulan en el suelo produciendo turba.” (Benavides Duque, 2013, pág. 81). Las

turberas tienen una gran capacidad de retención de agua y son lugares esenciales del ecosis-

tema. Durante la visita que se hizo al páramo para recolectar información sobre el ecosistema

se visitó una de estas turberas. Esta había sido anteriormente parte de una finca ganadera y

le habían hecho una zanja que drenara el

agua para evitar el pantano y poder man-

tener los animales en ese lugar. Durante

la visita se podía observar claramente el

movimiento de tierra que habían hecho

para evitar que se inundara, actualmente

está siendo protegida y es el lugar de

una reforestación de frailejones.

Algunas plantas de la familia bromeliaceae

y orquidáceas también se encuentran

en el páramo. Estas tienen la capacidad

de vivir en el aire, sostenidas por otras

plantas y no necesitan la tierra para po-

der vivir. Esta capacidad que se llama

epifitismo es muy interesante porque

significa que tienen la habilidad de ob-

tener los nutrientes que necesitan para

(Escobar, Texturas de flora [imagen], 2021)

34

vivir de la lluvia y del aire que las rodea. En

el caso de las orquídeas hay ocasiones en las

que al estar sostenidas de un árbol pueden

absorber por sus raíces el agua que baja del

tronco del árbol y así obtienen el líquido y

nutrientes que necesitan para poder realizar

sus procesos (EcoRise Youth Innovation, 2018).

(Escobar, Epifitismo [imagen], 2021)

En cuanto a las bromelias, algunas de estas

también son aéreas y viven pegadas de otras

plantas. La estrategia que estas usan es que

con la forma de sus hojas que son cóncavas,

que en su base están pegadas al cuerpo prin-

cipal de la planta, crean un espacio que es

óptimo para guardar agua. Cuando llueve en

esos espacios se crean unas pequeñas pis-

cinas de agua que quedan reservadas hasta

que llega el momento en el que la planta la

necesita. Para evitar que las hojas se pudran

al estar en contacto directo con la superficie

de las hojas, estas tienen unos pequeños pe-

litos que están cubiertos en sus puntas con

una especie de cera que permite repeler el

agua. Esto crea una capa protectora que evita

el daño de las hojas (Meyers, 2017).

35

Plantas con estrategias a utilizarFrailejón

Otras plantas muy especiales son las Rosetas gigantes, dentro de las cuales se encuentran las

Espeletias que son más comúnmente conocidas como Frailejones. Estas plantas son bastante

representativas del páramo por sus hojas gruesas y cubiertas por un suave pelaje (Hedberg &

Hedberg, 1979, pág. 299).

Médula- Tejido interno en el centro del tallo de los frailejones que está com-

puesta por células parénquimas, estas se caracterizan por ser de estructura

básica no especializada y de tener paredes delgadas. La medúla es como

una esponja suave ya que por sus cualidades estas células son capaces de

absorber agua y nutrientes esenciales producidos por otras células más es-

pecializada (Crang, Lyons Sobaski, & Wise, 2019). La médula ocupa una gran

parte del tronco y va desde su base hasta su punta. (Hedberg & Hedberg,

1979)

Es una estructura interna protegidas por capas más sólidas que tienen una

gran capacidad de absorción de líquidos. Esto se debe a que las partes que

componen el material son de estructura simple y con membranas delgadas

que el líquido puede traspasar fácilmente. Este material recorre toda la es-

tructura verticalmente.

Corteza- ofrece la estructura que protege y

le da forma a la reserva de agua.

Madera secundaria

36

Hojas de frailejón- Tienen adaptaciones

especiales para vivir en las condiciones in-

hóspitas del páramo. Tanto la forma como la

pubescencia de las hojas están diseñadas para

proteger a la planta del clima específicamente

de la alta radiación solar, los vientos secos y

el frío. (Luteyn, 1999)

Las estructuras externas que están soportadas

por el centro de la planta y que crecen de forma

parabólica están más expuestas al clima. Por

esto son también protegidas por una capa de

material delgado y suave para evitar la eva-

poración del líquido que reside en ellas y no

pérdida insumos vitales.

Hojas muertas (necromasa)- funciona como

aislante térmico y protección de la estructura

central que contiene la reserva de agua y otros

componentes esenciales. (Luteyn, 1999)

(Escobar, Frailejón Adulto [imagen], 2021)

37

Tricomas- La planta en la superficie de sus hojas tiene unas pelos muy delgados y abundantes que cubren

toda su superficie haciéndola suave. Los tricomas son de color blanco o dorado, la función de estos es prin-

cipalmente generar una barrera entre la hoja y el entorno, estos son encargados de subir la temperatura de

las hojas en relación con el aire alrededor al igual que reducir la transpiración de la planta en el día y reflejar

los rayos de luz que caen directamente en las hojas. Adicionalmente estas estructuras sirven también para

atrapar agua del ambiente que se va condensando con la baja temperatura del páramo. (Luteyn, 1999)

Suculencia- Las hojas de estas plantas tienden a ser más

gruesas que las hojas de otras plantas, ya que tienen la ca-

pacidad de retener agua dentro de ellas. Gran parte de su

composición está hecha por capas hipodérmicas que capturan

agua. (Hofstede, 2021)

Las estructuras de las hojas son gruesas para poder servir

como reservorios de agua en su interior y tienen estrategias

para evitar su pérdida por la transpiración que generalmente

ocurre a lo largo del día.

Estomas- Las plantas al tener que hacer intercambio de gases

desde sus hojas para poder llevar a cabo la fotosíntesis, tienen

unas pequeñas aperturas que se llaman estomas por donde

entran y salen los gases. En los frailejones están ubicados en

la parte inferior de la hoja dentro de unas pequeñas hendiduras

que se llaman criptas para evitar que con los rayos fuertes del

sol se evapore el agua que tiene la hoja guardada al abrir los

estomas. (Crang, Lyons Sobaski, & Wise, 2019)

38

Ya que las hojas tienen que hacer diferentes procesos a lo largo

del día estas deben permitir la entrada y salida de materiales,

para evitar la pérdida de agua deben asegurarse de limitar la

apertura de forma que el agua no se evapore ni se escape.

Esto lo logra al esconder las aperturas a partes donde la luz

no ilumina directamente y que está protegido por paredes

exteriores donde no pase el viento que seca.

Plantas con estrategias a utilizar Musgo

Musgo Sphagnum magellanicum

Otro grupo de plantas comunes en este lugar

son los musgos (Avellaneda, 2021)

Filidios- Su estructura está compuesta mayor-

mente de células hialinas y clorocistes en me-

nor cantidad al igual que poros. . Los clorocistes

son las células que se encargan de hacer la

fotosíntesis y las hialinas son células no vivas y

vacías, estas funcionan como pequeñas áreas de

depósito que se llenan de agua. Los filidios están

dispuestos cerca de la superficie y a lo largo de

toda la estructura, están organizados de forma

muy cercana y tienen paredes muy delgadas que

el agua puede atravesar fácil y rápidamente por

medio de difusión. La estructura del musgo es

más simple que la de otras plantas y las caracte-

rísticas que los compone hace que sean óptimos

para la captura de humedad, el medio principal

para poder lograr esto es por medio de difusión.

Posición de filidios- Los filidios tienen una

estructura que hace que tengan una posición

vertical, con su punta mirando hacia arriba y son

cóncavos, estas dos características les permiten

atrapar agua más fácilmente. (Montenegro, Cha-

parro de Valencia, & Barón, 2005)

39

Plantas con estrategias a utilizar Arbusto

Los arbustos y árboles en general no crecen a mucha altura por los fuertes vientos y las bajas temperatu-

ras. Unas de las especies de arbustos presentes en el páramo son el Amargoso (Ageratina asclepiadea),

Chilca (Baccharis prunifolia), Sanalotodo (Baccharis tricuneata), Romero de páramo (Diplostephium

phylicoides). Otros como la mano de oso (Oreopanax mutisianus) p.16, encenillo (Weinmannia tomento-

sa), rodamonte (Escallonia myrtilloides), Siete cueros (Polylepis quadrijuga) entre otros (Marín & Parra,

2015). Algunos de estos arbustos mencionados son parte de los bosques enanos que viven en el páramo.

La estructura de los arbustos tienen unas características especiales estructuralmente. Estos son de al-

tura reducida, pero tienen una gran superficie de

área por la gran cantidad de ramas delgadas que

salen de sus tallos principales. La arquitectura

de estos es principalmente angosta en su parte

inferior y se van agrandando al elevarse. Son

bastante extensos en su parte más alta tenien-

do en cuenta que son figuras tridimensionales

y cada parte se va subdividiendo para alcanzar

una mayor área superficial, generando una ma-

yor barrera ante al aire húmedo y capturar así el

agua condensada. Un ejemplo es este arbusto

de Baccharis prunifolia o algunos otros como

Polylepsis que conforman este tipo de bosques.

(Sarmiento Pinzón & León Moya, 2015, págs. 45,

49), (Hofstede, 2021)

Especies como la Mano de oso y el Romero de

páramo han sido reforestados con el esfuerzo

de la organización Vivo Cuenca en el páramo

de letras.

40

6. Proceso creativo

Para poder comenzar el proceso de diseño se tomaron las estrategias de plantas determinadas en la

fase anterior y se comenzó a desarrollar una idea inicial del objeto que incluía adaptaciones de todas

las plantas que se habían estudiado.

41

Avance de forma 1

Para el primer avance de diseño se decidió utilizar varias de las características evolutivas

antes mencionadas. Las que se tomaron como ejemplo fueron: zanjas en hojas, estomas ocul-

tos, ramas extensas y bajas, telarañas horizontales, hojas con gran área superficial, tricomas,

médula de frailejón, estructura interna de chusquejonal, uso del suelo como refrigeración.

El diseño estaba compuesto por ranuras que corrían verticalmente por el tallo que llevaban

el agua capturada de manera eficiente hacia las rutas de entrada. El tallo tenía una base

ancha para un mejor control de la bajada del agua. Alrededor del tallo también iba a haber

pequeños conos que terminaban en punta para capturar el agua condensada en la noche.

Estos tenían una leve forma de canal en la parte superior para que el fuera direccionada ha-

cia el interior del tubo principal. También se habían propuesto perforaciones que servían de

entrada del agua captada por los pequeños conos para poder lograr así la captura del agua.

Al igual que grandes ramas que servían como barrera del agua que caía de árboles cercanos.

Otra parte del diseño era un receptor de agua que retenía el agua de lluvia y la guardaba

en un espacio mientras era introducida el sistema por un sistema de médula esponjosa en

el centro del tubo principal. Esta capa interior tenía el propósito de absorber y regular el

agua. Incluía además una capa externa del cuerpo que era un espacio de aire para mantener

una temperatura constante. Este mismo era el propósito de ubicar el tubo que conectaba

los dispositivos bajo tierra, ya que, bajo el suelo tiende a bajar la temperatura y el agua se

enfriaba a lo largo del recorrido hacia un tanque central. Otra importante característica era

que este dispositivo era de pequeño tamaño para que se pudieran poner varios en diferentes

lugares y tuviera un sistema medular.

A continuación se hicieron una serie de prototipos sencillos para determinar ciertos aspectos

del diseño en cuanto a la estructura. Especialmente se quería determinar una forma en la

cual el producto tuviera una área superficial que hiciera mayor barrera contra el aire húmedo

y dónde las gotas de condensación se pudieran quedar pegadas de la superficie.

42

Avance de forma 2

En este avance se tuvieron en cuenta las adaptaciones de la estructura de arbustos que se van

subdividiendo al crecer cubriendo una superficie más amplia. También se integró la estrategia

de las zanjas y finalmente la estrategia de los tricomas.

La planeación de la estructura base, se conceptualizó inicialmente como una estructura que se

multiplicaba y adelgazaba hacia la parte superior. Esta estaba compuesta por 4 tipos de pieza,

una cada vez más delgada que la anterior y que se ensamblaban entre sí. Tenían ranuras ver-

ticales en el tronco para canalizar el agua similar a la propuesta anterior, la diferencia es que

estas ranuras estaban interrumpidas por un anillo horizontal que funcionaba como receptor de

las gotas de agua que estuvieran en la parte externa del tubo y no por las zanjas. La primera

pieza era una especie de trípode donde se daba la dirección de crecimiento del producto. La

siguiente era un poco más delgada, con solo un tubo vertical y con 5 salidas posibles para

ensamblar otro tubo para generar bifurcaciones. La idea era que estas se ensamblaran desde

la base y funcionaran como origen de otras “ramas”. La pieza final terminaba en punta y era

la más delgada de todas significando el final del producto.

43

Avance de forma 3

La forma de este avance tenía una especie de patrón repetitivo en zigzag que

creaba una barrera con tubos conectados entre sí mismos que generaba la forma

de triángulos. El problema de este diseño y lo que dio lugar al siguiente paso

es que toda la estructura se desarrollaba a un solo nivel y terminaba siendo

una estructura bidimensional. Este resultado no funcionaba porque requería

mucho espacio en el suelo para que se pudiera desplegar el dispositivo con el

objetivo de aumentar el área y aún así podría tener dificultades o problemas

de captura de agua al estar tan cerca al piso.

44

Ilustraciones de prototipos realizados.

Avance de forma 4

Así es que para solucionar el problema de la bidimensionalidad

se pensó en una estructura con una forma de pirámide triangular

en el cual cada salida se inclinaba 60 grados en posición opuesta

a las otras salidas. El resultado fue que la estructura tenía un

crecimiento más complejo y con mayor área pero continuaba

siendo de solo un nivel.

Para poder hacer esta forma se buscó una solución distinta a las

analizadas en los avances pasados que permitiera la unión entre las

partes. Se identificó una posible solución al usar codos de unión

como una pieza adicional en vez de crear todo integrado desde

solo un artefacto conjunto. En el prototipo de esta propuesta se

utilizaron tubos PVC con sus respectivas uniones, desafortuna-

damente el ángulo necesario no se consiguió comercialmente.

Como alternativa se hicieron intentos de acercarse lo más posi-

ble al ángulo deseado calentando los codos y doblándolos. Se

comenzó convirtiendo codos de 45 grados en 60 grados, pero

estos también presentaban el problema de unir solo dos piezas

y de generar una estructura demasiado simple. Para solucionarlo

se intentó posteriormente hacer lo mismo con un una unión de [

T ] ya que esta tenía 3 salidas posibles y permitía la construcción

del modelo planteado. El resultado fue bastante interesante pero

no lo suficientemente preciso por la deformación que sufrió el

plástico al calentarse. Desde este punto se cambió el producto

a que tuviera solo 2 piezas, una unión y un tubo principal.

Para poder prototipar este avance se hicieron unas estructuras

45

de PVC con las uniones disponibles por lo cual quedaron con una forma diferente a la deseada. Se le

realizaron huecos a los tubos PVC y las puntas que salian a lo largo del tubo fueron realizadas con silicona

y pegadas con este mismo material. También se rellenó uno de estos con una mezcla de biopolí-

mero mezclando gelatina con glicerina y agua. Desafortunadamente al hacer pruebas con este material

se observó que no tenía un alto grado de absorción. La estructura como tal se sostuvo con una botella

de Coca Cola cortada a la mitad, a la boquilla se le puso un sistema de filtro con gasa y algodón. Se

cree que la mayor cantidad de agua que quedó en las botellas fue por causa de la lluvia y en gran parte

porque la botella estaba con una superficie abierta grande.

Este sistema tuvo los siguientes resultados:

• Se puso abril 11

• El 19 de abril ambas tenían aproximadamente 100 ml

• El 30 de abril tenía aproximadamente 300 ml

• El 15 de mayo más de 700 ml

46

Avance de forma 5

Para este avance de forma se tomaron todos los pasos anteriores y se eligieron los aspectos que más

servían de cada uno para integrarlos al diseño del objeto. Dentro de estos se escogieron las estrategias

de los tricomas y las formas de los filidios de los musgos que se adelgazan en las puntas dándole un

espacio ideal al agua para acumularse cuando se condensa, al igual que su posición en relación al tallo.

Por otro lado también se buscó hacer que las perforaciones que conectan la superficie al interior del

sistema siguieran el ejemplo de los estomas de los frailejones, escondiéndolos en delgadas ranuras que

tenía el tubo para evitar que el agua capturada se evaporara. También se tuvo en cuenta las habilidades

de retención de agua de la médula y las hojas con suculencia del frailejón. Por otro lado se buscó que

las partes fueran modulares y que al ensamblarse siguieran la forma de los arbustos que crecían cada

vez más amplios y densos al ir incrementando de estatura.

47

La mayor diferencia entre este paso y el avance anterior

fue que la unión evolucionó a ser doble, con salidas hacia

arriba y hacia abajo, lo que permite que al ensamblar el

dispositivo este pueda ir creciendo tanto lateral como

verticalmente. Esta pieza es la conexión entre todos los

tubos y también la que ancla la estructura al tanque de

agua que debia ir dentro de la tierra para proveer esta-

bilidad a toda la estructura. Cada parte de la unión tiene

un sistema que al unirse se ensamblan juntando las dos

mitades y girando 60 grados hacia la izquierda la parte

inferior que tiene dos pines de acople que salen de su

estructura y que sirven de ancla para que no se separe

la unión. Los tubos tienen una estructura larga vertical.

En la superficie tienen 3 características principales las

cuales son: conos que simulan los tricomas y filidios, la

estructura que forma canales de bajada a lo largo del

tubo y las perforaciones en la estructura principal que

conectan la parte exterior con el interior del sistema.

Por dentro son huecos para permitir el paso del agua

y tienen una sustancia que simula la estrategia de la

médula. Cada extremo del tubo tiene unas pequeñas

salidas más delgadas las cuales son las que se conectan

a las uniones y así se ensambla todo el sistema. Esta es

una estructura tridimensional basada en la forma de una

pirámide triangular equilátera que se puede multiplicar

e ir aumentando de tamaño y densidad.

48

Biopolímero

sin hidratar

Biopolímero

hidratado

7. Material

Para la construcción del dispositivo es necesario considerar los

materiales que serán utilizados. Como se ha recalcado desde

el comienzo este proyecto nació desde la inspiración del eco-

sistema del páramo, el cual es hermoso y lleno de maravillas

pero también frágil ante las acciones humanas. Todo lo que los

humanos hacemos requiere decisiones que generan un impacto.

Dependiendo de la naturaleza de lo que se esté haciendo pue-

den afectar diferentes cosas como, personas, lugares, culturas

entre otros.

Este proyecto es una exploración de los recursos naturales y los

beneficios que han desarrollado evolutivamente y de los cuales

nosotros podemos aprender. Para poder respetar y continuar

apreciando todo lo que representan no solo para la humanidad

sino como un sistema perfecto en sí mismo debemos comenzar

a alinear nuestros estilos de vida con la naturaleza y su ciclo de

vida. Para poder hacer esto necesitamos comenzar a identificar

más formas de mejorar la producción industrial de cosas que

necesitamos para vivir.

49

Material interno

Para poder completar el funcionamiento del artefacto con todas las funciones elegidas de las adapta-

ciones de las plantas de páramo en cuanto a la habilidad de retención de agua se revisó la forma en

la que las células de la médula, las hojas con suculencia y los filidios de los musgos trabajaban. Estos

principalmente estaban compuestos por células vacías con membranas delgadas que permiten fácilmente

el ingreso de agua y que quedaba guardada en su interior hasta que se saturara y la fuera liberando.

Básicamente eran reservas de líquido. Para poder simular esto al principio se pensó en una sustancia

que tuviera un alto nivel de absorción. Con esto se llegó a la idea de utilizar los biopolimeros hechos

con una mezcla de agua, glicerina y gelatina. Se hicieron varias pruebas y, a pesar de que se veía un

incremento de tamaño y cambio de textura en el material sumergido en el agua versus el que había

estado solo expuesto al aire a temperatura ambiente la diferencia no era lo suficientemente grande. El

biopolímero simplemente no absorbía una cantidad suficiente de agua.

Para poder lograr la absorción deseada se investigó sobre las posibilidades y se encontraron los

hidrogeles que son [...] redes poliméricas tridimensionales caracterizadas por su extraordinaria

capacidad de absorber grandes cantidades de agua o fluidos fisiológicos (Güven y col., 1999;

Guilherme y col., 2003; Gil y Hudson, 2004). Aún presentando una alta afinidad por los medios

acuosos, los hidrogeles presentan sólo hinchamiento y no se disuelven en estos medios como

consecuencia de los entrecruzamientos presentes en la estructura del hidrogel. (Soledad Len-

cina, 2013, pág. 11)

(Escobar, Poliacrílico

de sodio empacado

[imagen], 2021)

50

Como describe la cita anterior estos materiales tienen una enorme

capacidad de absorber agua y retenerla. Al absorberla expanden su

tamaño y la reservan dentro de su estructura que es como una red

donde el agua entra por difusión y queda guardada entre los espa-

cios de las líneas que conforman el material. El poliacrilato de sodio

es uno de estos hidrogeles que es utilizado para diversos propósitos

desde absorción en pañales hasta retención de agua en los suelos

para agricultura. Este tipo de sustancias no se disuelven con el agua,

solo la integran a su arquitectura interna y la reservan de forma similar

a como lo hacen las células anteriormente mencionadas. Esta es una

sustancia no tóxica e inolora que cuando absorbe agua es también

incolora. (Manufacturers Best, s.f.).

Esta sustancia también se utiliza en agricultura incorporándola al suelo

en los cultivos para ayudar a mantener un mejor balance hídrico. Ro-

dolfo Estrada habla de los beneficios de este tipo de productos para

la agricultura en una publicación de la Universidad Iberoamericana

Ciudad de México. El menciona que al mezclarse dentro del suelo sobre

el cual se cultiva se obtienen diversos beneficios como la retención

más prolongada del agua al quedarse retenida y ser liberada gradual-

mente por el hidrogel. Lo segundo es que al usar esta sustancia que

cambia de tamaño dependiendo de qué tanta agua tenga, ayuda a que

la estructura del suelo tenga mas aire y que genere poros en la tierra

trayendo otra cantidad de beneficios. Incluso hace referencia a que,

utilizar esta tecnología en suelos que han sido maltratados por uso

humano para mejorar su estructura, que en la descripción tiende a ser

similar a lo que hace el suelo de los páramos en su estado natural y

una de las razones por las que puede contener tanta agua. Para este

proceso buscaron formas de hacer el hidrogel biodegradable para

(Escobar, Poliacrilato de sodio

seco [imagen], 2021)

(Escobar, Poliacrilato de sodio

mojado [imagen], 2021)

51

esto utilizaron gelatina y ácido poliacrílico. “Entre los polímeros naturales que cumplen mejor con esta

característica se tiene a la grenetina que es una proteína natural, y para darle la capacidad de absorber

agua se seleccionó el ácido poliacrílico; esta sustancia es un ácido orgánico que no es tóxico y tiene la

capacidad de retener mucha agua entre su estructura molecular” (Estrada Guerrero, 2012, pág. 37). Lo

mejor de esta sustancia es que es biodegradable y puede ser reintroducida

Por otro lado, estos geles superabsorbentes como es al ácido poliacrílico, previamente ha sido también

analizado y utilizado para crear recolectores de agua atmosférica como lo muestran en un artículo llamado

“Atmospheric Water Harvesting: A Review of Material and Structural Designs” Dónde describen diferentes

compuestos y materiales óptimos para capturar la mayor cantidad posible de agua con materiales desde

la química. Uno de estos es el ácido poliacrílico combinado con estructuras microscópicas de grafeno.

Combinar estas dos sustancias lo que hace es que permite la absorción del líquido y el grafeno ofrece

conexiones entre el gel que crean pequeños tubos por donde las moléculas pueden pasar, ayuda a que

el agua salga con menos impurezas y adicionalmente agrega lugares a las que pueden tener contacto

las moléculas de agua. Se menciona también que esta mezcla logra una buena cantidad de absorción y

permite la liberación de agua en condiciones naturales solo con luz solar. (Zhou, Lu, Zhao, & Yu, 2020,

pág. 681)

52

(Escobar, Experimento poliacrilato de sodio antes de mjoarse

[imagen], 2021)

(Escobar, Experimento poliacrilato de sodio despúes de

mojado [imagen], 2021)

Material externo

Para este proyecto se plantea el uso de micelio como material estructural de todo el dispositivo.

Según el diccionario Léxico de Oxford el micelio es el “Aparato vegetativo de los hongos que le sirve

para nutrirse y está constituido por hifas.” (Lexico: Powered by Oxford, s.f.)

Como se puede ver en la definición el micelio es de origen natural, este hace parte de un organismo vivo

que se encuentra fácilmente en la naturaleza y es de una fuente renovable. Este material ha comenzado

a tomar fuerza en ámbitos artísticos y actualmente existen esculturas y otros objetos construidas con

micelio. Una de las personas que ha utilizado este material es Danielle Trofe quien tiene una colección

de lámparas llamadas MushLume.

Philip Ross también ha trabajado con este

micelio, tiene una empresa que hace objetos

de este material desde 2013. Así como estos

hay ejemplos de personas que han explorado

la creación de artefactos de construcción y

producción de empaques con micelio (Fuen-

tes-Cantillana Monereo, 2020).

El micelio, al ser parte de un organismo vivo

es cambiante y en eso radica su magia. Eben

Bayer habla de cómo él y su equipo logran crear

un material que crece, esto lo logran toman-

do el micelio que son como las raíces de los

hongos y las ponen en un molde a crecer con

subproductos agrícolas. Estos subproductos

(Trofe, Mush Lume Pendant [imagen], 2020)

53

sirven de alimento para que el micelio pueda expandirse y ocupar todo el molde y lo que no

se come simplemente se convierte en parte de la pieza final. Parte de lo que Bayer propone es

que este material va a poder reemplazar el plástico debido a las características físicas de este

y al tipo de ambiente y condiciones que puede soportar. Incluso menciona que dependiendo

del tipo de hongo y tipo de subproducto agrícola utilizado como alimento se pueden obtener

diferentes características físicas.

Con el micelio:

[...] pueden moldearse cosas del mismo modo que en la industria del plástico y se pue-

den crear materiales con propiedades muy diferentes, materiales aislantes, ignífugos,

resistentes a la humedad, al vapor, materiales que pueden absorber impactos, absorber

impactos acústicos. Pero estos materiales se producen a partir de subproductos agrícolas,

sin petróleo. Y dado que están hechos de materiales naturales, pueden biodegradarse

100% en sus patios traseros. (TEDGlobal, 2010) min 3:48

Como dice Ignacio Fuentes-Cantillana Monereo (2020) el micelio es un material muy interesante

que tiene aplicaciones útiles y que podrían llegar a resolver varios de los problemas ambienta-

les que tenemos en el momento, pero a pesar de que esta tecnología ha estado alrededor por

más de 10 años, no es comúnmente usada en la industria. Hasta ahora hay algunos artistas y

diseñadores que la han utilizado y se ha comenzado a explorar la posibilidad de hacerla parte

de la construcción.

Hay algunas empresas que actualmente hacen productos de este material como Ecovative

Design. Esta empresa ha sacado varios materiales con el cuidado del ambiente como enfoque.

En cuanto a micelio tienen un material esponjoso con el que buscan reemplazar materiales

sintéticos en áreas como cuidado de la piel y la industria de la moda, tienen también micelio

combinado con subproducto agrícolas para reemplazar productos para embalaje (Ecovative

Design, s.f.). Esta empresa en conjunto con el estudio The Living ubicado en la ciudad de Nueva

York crearon una estructura en el MoMA, Museo de Arte Moderno, con ladrillos hechos de este

material (Souza, 2020). Otro ejemplo es Polybion, una empresa mexicana que también produce

54

materiales amigables con el medioambiente como cuero

de subproductos agroindustriales con microorganismos y

biopolímero de micelio (Polybion, s.f.).

Como parte del proyecto y de la solución a la problemá-

tica se busca que el dispositivo tenga la menor huella de

contaminación posible, que sea eficiente mientras que

ejemplifique que la naturaleza es muy interesante y vale

la pena aprender sobre ella. Parte de esto se puede lograr

utilizando el micelio como materia prima ya que se podría

proponer que solo con un molde, cualquier persona po-

dría crecer su propio dispositivo de captura de agua con

un costo mínimo. Esta experiencia de crecer el producto

incluso podría generar curiosidad en las personas y dar

a conocer un proceso que podrían llegar a adaptar para

otros usos, reemplazando materiales más contaminantes.

Para propósitos de este proyecto se llevaron a cabo varios

experimentos para crecer el micelio. Se hicieron 3 lotes del

gel nutritivo para asegurarse que si uno se contaminaba

se tuvieran otros dos de respaldo. Un recipiente petri con

el primer lote fue invadido por otros microorganismos que

dañaron los resultados. En los otros frascos

el gel nutritivo que alimentaria el micelio

en su etapa de crecimiento se derritió y

quedó líquido haciendo que los pedazos de

hongo se hundieran. En estos se cree que

pudo haber sido por exceso de gel nutritivo

y que se hiciera en frascos muy altos. Por

otro lado, en el segundo recipiente de pe-

tri que se utilizó también se volvió líquido

y los pedazos de hongo tomaron un color

café oscuro y comenzaron a teñir un poco

el gel a su alrededor.

Para poder llevar a cabo el experimento fue

necesario buscar un proveedor de micelio,

Diego Arias y Alejandro Rivera, quienes re-

comendaron la especie Ganoderma lucidum

por las cualidades de dureza e impermeabi-

lidad que obtiene al final del proceso.

(Escobar, Primer

experimento de

micelio [imagen],

2021)

(Escobar, Micelio en etapa de semilla [imagen], 2021)

55

SI NO SE INDICA LO CONTRARIO:

LAS COTAS SE EXPRESAN EN MM

ACABADO SUPERFICIAL:

TOLERANCIAS:

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

LINEAL:

ANGULAR:

CALID.

ACABADO:

NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:

PESO:

REBARBAR Y

ROMPER ARISTAS

VIVAS

TÍTULO:

N.º DE DIBUJO

NO CAMBIE LA ESCALA

ESCALA:1:1 HOJA 1 DE 1

REVISIÓN

Avance 6

H

G

F

Para comenzar el proceso de materialización se modelaron las piezas en 3D. Esto con el propósito de

poder tener el objeto físico y observar cómo quedaría finalmente la pieza. Se decidió hacerlo con este

método para poder tener una mayor precisión en cuanto a los ángulos adecuados y las medidas del

objeto. Adicionalmente era la opción más viable en cuanto a costos. Este fue impreso en PLA, ya que

era el material al que se tuvo acceso que generaba la mayor fidelidad a la forma. Los resultados de la

impresión mostraban las partes más importantes del dispositivo, desafortunadamente debido a la es-

cala tan pequeña y la necesidad de una precisión milimétrica la pieza quedó con imperfecciones. Por

H

un lado en las puntas que salen del tubo principal, el material a veces dejaba unos excesos de material

que formaban pequeñas bolitas en las puntas delgadas. Para poder arreglar esta falla es posible que

se deba buscar otro método diferente a la impresión 3D como un sistema de inyección u otro medio

R VERDADERO1,00

de producción industrial. Debido al plazo de tiempo y recursos limitados este modelo G

funciona para los

siguientes pasos a desarrollar. Adicionalmente en el sistema de ensamble de las dos mitades que for-

maban la unión faltó un poco de espacio para que al girar los pines de acople pudieran anclar las dos

SECCIÓN F-F

mitades. Este último punto se podría solucionar simplemente ampliando el tamaño F

de entrada en una

SECCIÓN B-B

segunda iteración de la figura.

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

9,00

20,00

24,40

14,00

R10,00

0,92

5,35

E

D

C

B

56

A

9,00 131,00

10,00

B

20,00

A

14,00

14,39

B

20,00

14,00

A

7,30

5,50

7,30 7,30

2,00

5,50

F

9,00

48,83

SECCIÓN A-A

F

7,30

D

14,41

DETALLE D

ESCALA 2 : 1

(Hernández, Plano

del tubo, 2021)

45°




TOLERANCIAS:

LINEAL: A

ANGULAR:

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

H

G

F

E

D

C

B

12

ACABADO:

9,00 131,00

10,00

NOMBRE FIRMA FECHA

12

11

11

B

9,00

20,00

10

10

20,00

24,40

14,00

A

14,00

14,39

B

20,00

9

8

7

6

R VERDADERO1,00

14,00

REBARBAR Y

ROMPER ARISTAS

A VIVAS

TÍTULO:

9

SECCIÓN B-B

F

5,50

9,00

14,41

7,30

7,30 7,30

2,00

5,50

R10,00

0,92

F

7,30

D

48,83

NO CAMBIE LA ESCALA

REVISIÓN

SECCIÓN A-A

8

7

6

E

D

C

B

A

5

4

3

2

1

H

G

5,35

SECCIÓN F-F

F

E

45°

C

DETALLE D

ESCALA 2 : 1

B

5

4

3

2

brazo

D

A

A2

1

FABR.




TOLERANCIAS:

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

LINEAL:

ANGULAR:

CALID.

ACABADO:

NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:

PESO:

REBARBAR Y

ROMPER ARISTAS

VIVAS

TÍTULO:

N.º DE DIBUJO

NO CAMBIE LA ESCALA


REVISIÓN

Con el dispositivo que resultó de este avance se

hicieron pruebas en condiciones exteriores para

ver el funcionamiento a una escala mucho más

adecuada y con mayor precisión del dispositivo

para observar la captura de agua. En esta prueba

se integró por primera vez el material interno que

se propone más adelante que es el poliacrilato de

sodio. Se decidió que al venir en polvo y para probar

adecuadamente su funcionamiento se iba a hidratar

un poco para poder introducirlo en el centro del tubo

y que no se saliera del dispositivo. Se echó 1 gramo

de poliacrilato de sodio y 1 gramo de agua. Así se

generó una sustancia gelatinosa que se introdujo

en el tubo del dispositivo.

(Escobar, Objetos im-

presos [imagen], 2021)

Así mismo, se hizo el mismo intento con el polia-

crilato de sodio en un recipiente en condiciones

exteriores naturales para observar cómo era el

comportamiento de esta sustancia fuera del dis-

positivo. Desafortunadamente se encontró que

una vez captura el agua es muy difícil lograr que la

libere sin que se evapore. Cuando este queda con

exceso de líquido por un largo período de tiempo

el resultado es una sustancia muy viscosa que si se

pone al sol se va secando pero no se identifica una

separación del agua. Es posible que se solucione

al hacer una mezcla de esta sustancia con gelatina

ya que esta puede darle mayor cuerpo y limitar la

textura de viscosidad.

H

G

F

E

D

C

B

A

12

11

120°

12,00

R VERDADERO8,50

57,33

10

1,50

R16,50

120°

33,00

R14,50

36,85

R13,00

120°

24,33

9

8

R VERDADERO7,00

R VERDADERO8,50

36,10

7

31,85

B

16,90

14,00

24,33

27,83

SECCIÓN B-B

6

5

B

RANURA PIN

12,00

4

3

2

1

RANURA PIN

RANURA PIN

(Hernández, Plano de

unión, 2021)

ACOPLE

A2

H

G

F

E

D

C

B

A

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

57

(Hernandez, Render

objeto completo [ren-

der], 2021)

Los resultados de este prototipo fueron in-

teresantes ya que si se logró capturar agua

en pequeña medida durante el corto tiempo

en que estuvo expuesto el dispositivo. Es

importante mencionar que este prototipo

fue probado por 4 días en los cuales se

presentó precipitación. Como prevención

de que en caso de que esto sucediera y el

nivel del agua capturada por el dispositi-

vo fuera influida al estar sostenido por un

recipiente abierto, se tapó completamente

con cinta la parte abierta del contenedor.

Durante este tiempo y con solo un tubo se

logró la captura de más de 40 ml de agua.

(Escobar, Impresión y ensamble de

las piezas, 2021)

58

10,00




TOLERANCIAS:

LINEAL:

ANGULAR:

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.

ACABADO:

NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:

PESO:

REBARBAR Y

ROMPER ARISTAS

VIVAS

TÍTULO:

N.º DE DIBUJO

NO CAMBIE LA ESCALA


REVISIÓN

Avance 7

Este avance es una respuesta a las observaciones del avance

6, dónde se prototipo el tubo y unión impresas en cuanto

a su captura de agua. Se encontró que parte del agua que

ingresaba al sistema lo hacía por la parte exterior de la es-

tructura. Esto puede ser una indicación de que el dispositivo

funciona más como una barrera que genera una plataforma

para que el agua pueda pegarse o deslizarse por ella y que

es un conducto para que esta caiga al suelo sin necesidad de

integrarse al interior del sistema en los tubos. Por esto mis-

mo se consideró pertinente adaptar el diseño del dispositivo

donde se reciba el agua para que recibiera agua que cae por

fuera, al igual que del interior del tubo. Esta tiene una forma

inclinada en su superficie para que el agua fluya hasta el

centro donde hay unas ranuras que permiten una entrada

fácil de agua. Esta inclinación de la parte superior también

ayuda a que, si el agua se comienza a evaporar, ésta caiga

nuevamente al fondo del recipiente y no se pueda escapar.

Similar al prototipo de la botella de Coca Cola. En el centro

de todo está el sistema de encaje dónde se puede poner una

unión que conecta este objeto con el resto de la estructura.

Así mismo tiene una salida en la parte lateral inferior que se

conecta a una manguera para extraer el agua. Finalmente

para poder sostener todo el sistema el contenedor tiene una

oreja en cada lado para anclar con dos tablas de madera.

H

G

A

F

E

D

C

B

A

(Hernández, Render de

contenedor de agua

[render], 2021)

12

200,00

11

10

B

120,00

300,00

49,29

R10,00

R20,00

40,00

9

8

49,29

8,00

3,50

R10,00

15,82 40,00

144,18

40,00

A

7

1,34

4,16°

12,00

DETALLE C

ESCALA 1 : 1

5,00

5,91

R1,00

6

50,00

25,50

C

12,99

19,99

SECCIÓN A-A

ESCALA 1 : 2

5

5,00

5,00

4

40,00

4,00

3

6,47

1,38

2

DETALLE B

ESCALA 1 : 1

R25,00

1

25,50

12,00

23,50

(Hernandez, Plano

contenedor, 2021)

A2

caja

H

G

F

E

D

C

B

A

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

59

Avance 8

Para poder hacer el prototipo del material fue necesario sacar un molde de la figura impresa en 3D. Por

cuestiones de recursos y accesibilidad se decidió realizar el molde de caucho silicona, de una variedad

que se puede utilizar en cocina y tiene alta resistencia a la variación de temperatura. Para poder sacar

la figura lo más intacta posible se dividió el molde del tubo en 3 partes verticales y una tapa. Para la

parte de la unión se dividió en 2. Desafortunadamente por la cantidad de puntas alrededor del tubo y

lo delgadas que eran la mayoría se rompieron al separar el molde después de secado. Se espera que

en el momento de sacar el hongo después de su etapa de crecimiento no se rompa tan fácil ya que las

partes del molde no van a estar pegadas entre sí. Por otro lado se podría considerar la posibilidad de

crear la estructura del tubo y aparte las puntas que lo rodean. Con pequeños orificios donde se podrían

insertar las puntas después de creadas y así facilitar la creación de un molde más sencillo, esta solu-

ción generaría dificultades en la parte del ensamble si las puntas se tienen que insertar una por una.

Para solucionar esto se podría explorar la posibilidad de generar las puntas en fila para que se puedan

insertar simultáneamente varias de estas.

(Escobar, Proceso de creación del molde [imagen], 2021)

60

Avance 9

(Escobar, Aserrín-sustrato 1 [ima-

gen], 2021)

Para realizar este avance se tomaron: aserrín, cascarilla de arroz y paja

como producto base de crecimiento del micelio. Para poder preparar todo

se intento picar la paja en trozos lo más pequeños posibles, desafortu-

nadamente fue difícil conseguir un tamaño menor a 1 cm. Se juntaron

estos tres productos y se dejaron remojando por 48 horas. Después de

cumplir el tiempo se escurrió el sustrato y se metió en bolsas de polipro-

pileno para esterilizar por 2 horas. Cuando todo estuvo limpio se junto el

micelio comprado con el sustrato y se intentó meterlo al molde. En ese

momento fue difícil de meter el sustrato en los espacios mas angostos.

Es posible que si se intentara una mezcla diferente, sin paja, fuera más

fácil distribuir la preparación en todo el molde.

En este momento se están esperando los resultados de este avance, que

pueden tardar mas o menos de 14 a 20 días.

Junio 2 Junio 6 Junio 9

(Escobar, Cascarilla de arroz- su-

plemento [imagen], 2021)

(Escobar, Paja- sustrato 2 [ima-

gen], 2021)

(Escobar, Crecimiento de micelio

última etapa[imagen], 2021)

61

Conclusiones

62

Este proyecto de grado se realizó desde el área de diseño buscando solucionar el problema

de la escasez de agua que afectará la población. Con esto en mente se realizó una investi-

gación del Páramo, que es la fuente principal de agua para las ciudades que los rodean, en

este caso se habló específicamente de Manizales y zonas aledañas. Al reconocer la impor-

tancia de estos lugares tan asombrosos, el enfoque del proyecto se expandió para abarcar

una descripción y reconocimiento de los peligros que corren los Páramos colombianos y las

consecuencias que ya se pueden ver por la explotación excesiva de estas tierras. Se unieron

ambos intereses de forma que la parte del diseño se encargara de visualizar solo una de las

miles de soluciones que se pueden aprender de este ecosistema, para generar respuestas

pertinentes a problemáticas actuales sin afectar negativamente el ecosistema, si no por el

contrario, aprendiendo de este lugar y protegiéndolo. Todo esto con el fin de buscar una

concientización y demostrar que el Páramo es esencial para la vida como la conocemos y

que vale la pena salvarlo, no solo por lo que nos ofrece sino porque es una pieza clave del

balance que tiene la vida natural de nuestro país.

El proyecto se dividió en dos etapas principales, las cuales eran, primero una investigación

rigurosa sobre el ecosistema de páramo y las adaptaciones que tenía este para capturar y

retener agua enfocado en la flora. El segundo era generar un diseño inspirado en las adap-

taciones encontradas para poder capturar agua en otros lugares a menor altitud como en

la ciudad de Manizales. Este dispositivo se proponía como solución a una posible escasez

de agua en el futuro, para personas sin acceso a agua potable en la actualidad y un posible

uso en etapas de vivero en diferentes cultivos.

La parte de investigación fue conformada principalmente por literatura encontrada sobre

el tema, al igual que entrevistas y una visita al páramo la cual fue especialmente valiosa al

permitir identificar diferentes plantas y características del ecosistema de los que se había

leído previamente. En cuanto a la investigación de fuentes de literatura fueron especialmente

(Escobar, Pared de mus-

go, 2021)

(Escobar, Arbusto, 2021)

(Escobar, Tricomas,

2021)

útiles las publicaciones del Instituto Alexander von Humboldt dónde se encontraba una gran variedad

de temas de interés, al igual que los textos de James Leonard Luteyn y de Robert Hofstede. Por otro

lado fue también invaluable la ayuda de la organización Vivo Cuenca que permitió la visita al páramo

en lugares de reforestación y otras plataformas que nutrieron la investigación. Es importante mencionar

que a pesar de que el páramo es un ecosistema fundamental de nuestro país hace falta mucha inves-

tigación y conocimiento sobre diversos temas relacionados con las capacidades hídricas del mismo al

igual que de las distintas funciones de los tipos de vegetación que residen allí.

Por otro lado, para realizar la segunda etapa, que abarcaba todo el diseño del dispositivo y la decisión

de las funciones de la vegetación que se consideraban mas pertinentes, se utilizaron las estrategias de

biomímesis y biodiseño para poder llegar al resultado actual. Este fue un proceso que requirió varias

iteraciones para llegar a la propuesta final, la cual vale la pena aclarar que no es un producto final. Para

poder llegar a implementar el dispositivo hacen falta más pruebas y ajustes de forma, que desafortuna-

damente por el tiempo y la limitación de recursos no se alcanzarán a realizar. No obstante se hicieron

varios análisis importantes con respecto a los prototipos.

63

64

(Hernandez, Render contenedor de agua [render],

2021)

(Hernandez, Render

explosión de objetos

[render], 2021)

El primero es que de las funciones elegidas las que mayor impacto

tenían era la de los arbustos que ante todo buscaban tener una

gran área superficial. Para lograr este aspecto se idearon varias

formas de generar la estructura hasta que se llegó a un diseño

modular de 3 piezas principales que al unirse formaban un dispo-

sitivo de tamaño variable que las personas podrían armar por sí

mismas y fácil de arreglar en caso de cualquier daño. Al final se

observó la posibilidad de que el espacio central de los tubos y su

respectivo material interno no fuera esencial para la captura de

agua ya que la mayoría de agua recogida fluía por la parte exterior

del dispositivo. Así es que el diseño pasó a incluir un objeto de

recolección del agua que permite integrar al sistema al caer de

la parte exterior de los tubos. Por otro lado, en cuanto a la forma

del dispositivo se encontró que las puntas que rodean el tubo no

eran lo suficientemente delgadas para retener el agua del rocío,

pero la textura que generó la impresión en tres dimensiones sí

ayudaba en su recolección.

Lo segundo en cuanto a la forma del diseño se encontró que al

momento de realizar el molde, por la complejidad que generaban

las puntas que rodeaban el tubo y al ser tan delgadas, era muy

difícil sacar la figura impresa intacta, para lo cual se tendría

que explorar otras posibilidades. Una de las cuales, podría ser

poner a crecer el micelio, hornearlo y dejarlo lo más resistente

posible antes de sacarlo del molde. Esto es viable con el sistema

de caucho silicona si es resistente al calor y se hornea antes de

intentar retirar el producto del molde. Otra posibilidad es sacar el

dispositivo antes de hornearlo, ya que, al ser todavía flexible tiene

menos posibilidades de quebrarse al retirarlo. Por otro lado está

la posibilidad de generar una figura base con el sustrato sobre

el que crece el micelio y en vez de ponerlo a crecer dentro de un

molde, ubicar el micelio sobre esta figura y que al crecer se adhiera a

la figura de sustrato. Para lograr determinar la mejor solución se deben

hacer pruebas, desafortunadamente al ser un compuesto biológico que

requiere tiempo para su crecimiento no se alcanzó a hacer mas de una.

Adicionalmente tras los intentos de cultivar el micelio desde el cuerpo

fructífero, se determinó que el proceso es muy delicado, por lo tanto es

más fácil y viable que las personas interesadas en el producto obtengan

el micelio en semilla como se hizo al final de este ptoyecto o que el pro-

ducto se entregue completo.

En cuanto a los objetivos planteados al comienzo de la investigación se

logró alcanzar una buena parte de lo planeado. Al final se identificaron

las adaptaciones funcionales de las plantas de páramo para la captura

de agua, se exploraron varias formas estructurales para poder capturar

y reservar este recurso, y se determinaron los materiales óptimos para

crear el dispositivo de la forma menos contaminante posible. También

se diseñó el dispositivo final con un resultado poco contaminante al no

requerir electricidad para su funcionamiento ni materiales sintéticos.

Finalmente con el ejemplo de este proyecto se demostró que hay mu-

chas cosas que podemos aprender del páramo para generar soluciones

innovadoras.

El proyecto está en proceso, es un producto que todavía tiene mucho

espacio para mejoras y puede servir como una base para continuar una

exploración material y de forma que aumenten los resultados de su cap-

tura de agua.

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