Temas propuestos para tesis

Se desarrollarán modelos numéricos de zonas que presentan inundaciones súbitas.

Se validarán diferentes ecuaciones utilizadas para calcular evapotranspiración en México utilizando registros de estaciones climatológicas.

Los contaminantes asociados en las descargas submarinas en el agua costera pueden tener efectos sobre ecosistemas vulnerables como pastos marinos, manglar y arrecifes. En esta linea se busca identificarlos

Un factor clave para el éxito de la propagación de corales es la calidad del agua del sitio, por ello se caracteriza y diagnostica para ofrecer una mayor calidad a las colonias de coral.

Se analizan los cambios en la calidad del agua generados por su uso ecoturistico y se proponen programas de manejo sustentable

Se lleva a cabo el monitoreo de estos sistemas y se comparan sus estados históricos y actuales contra normas nacionales e internacionales para diagnosticar su estado de salud ambiental

Se evalúa la presencia de contaminantes y su variabilidad espacial y temporal en cenotes que son la expresión superficial del acuífero de Yucatán.

El Servicio de Clima Espacial México (SCIESMEX) se estableció en 2014, y en 2016 el Laboratorio Nacional de Clima Espacial (LANCE). Uno de los principales objetivos de este proyecto es la observación, seguimiento y alertamiento de eventos de Clima Espacial en bajas latitudes, que pueden afectar significativamente el territorio mexicano. SCIESMEX opera un sistema de alerta temprana para el Sistema Nacional de Protección Civil (SINAPROC). Este sistema de alerta temprana esespecífico para eventos que puedan afectar significativamente el territorio nacional. Por otro lado, LANCE está desarrollando nuevas redes instrumentales para proporcionar datos sobre diferentes fenómenos deClima Espacial: perturbaciones en la ionósfera, variaciones geomagnéticas, flujos de rayos cósmicos, perturbaciones interplanetarias, estallidos de radio solares y registro de corrientes inducidas geomagneticamente en la sistema eléctrico nacional. Con base en estos datos regionales y fuentes de datos internacionales, como las observaciones de los satélites de la NASA y la NOAA, monitoreamos los eventos de Clima Espacial que afectan a bajas latitudes. Con base en las observaciones obtenidas durante la fase descendente y el mínimo fase del ciclo solar 24 (2019-2021), presentamos un resumen de los valores quietos de la región. Estos valores mínimos son esenciales para comprender el comportamiento del Clima Espacial en esta región y calibrar el sistema de alertamiento.

El estudio del Clima Espacial ha ganado relevancia a nivel internacional debido a la vulnerabilidad de sistemas tecnológicos indispensables ante los efectos de las tormentas solares. Uno de los efectos más relevantes del clima espacial en la superficie terrestre son a las Corrientes Inducidas Geomagneticamente (CIG). Este fenómeno surge como resultado de procesos de inducción electromagnética causados por variaciones del campo geomagnético en sistemas de conductores. Estas variaciones del campo geomagnético son producidas principalmente como consecuencia de eventos de actividad solar que alteran el entorno espacial de la Tierra. Actualmente el Laboratorio Nacional de Clima Espacial (LANCE) desarrolla un proyecto de investigación en colaboración con la Comisión Federal de Electricidad (CFE) para conocer la vulnerabilidad del sistema eléctrico nacional ante eventos de Clima Espacial.

"En el marco de un proyecto internacional de colaboración entre la UNAM, el Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología de Italia (INGV) y la Universidad de Ginebra, Suiza, se está llevando a cabo un experimento de monitoreo sísmico en el mar Mediterráneo cuya finalidad es la de caracterizar la tectónica y el vulcanismo de las Islas Eolias, arco volcánico relacionado con el proceso de subducción entre África y Europa. En el marco de este proyecto se buscan potenciales estudiantes de Doctorado y/o Maestría para desarrollar los siguientes proyectos: 1) Detección y caracterización de la sismicidad usando técnicas de inteligencia artificial 2) estudio de la corteza usando métodos de tomografía sísmica pasiva de velocidad y/o atenuación 3) estudios de ruido sísmico ambiental para caracterizar la dinámica y la estructura de los campos volcánicos. En todos los proyectos se prevén estancias en el extranjero y colaboraciones con estudiantes y/o investigadores de las demás instituciones participantes. "

En la estación de lisímetros de la UNAM estamos dando seguimiento a un experimento que evalúa el efecto del cambio en la calidad del agua de riego (agua residual y agua tratada) sobre los balances de carbono, nitrógeno, fósforo y metales pesados. En la tesis se evaluarían las entradas y salidas durante un ciclo de cultivo. Más información sobre la estación de lisímetros se puede consultar aquí: https://www.dgcs.unam.mx/boletin/bdboletin/2019_817.html#:~:text=La%20UNAM%20inaugur%C3%B3%20su%20estaci%C3%B3n,o%20crudas%20(sin%20tratar).

Actualmente, se cuenta con un proyecto de investigación mediante el cual se instalará un arreglo sísmico denso en el estado de Michoacán. Mediante este arreglo, se busca analizar a detalle las características sismo-tectónicas del estado y su relación con el volcanismo monogenético. A partir del 2021, se ha observado la reactivación de enjambres sísmicos, así como la ocurrencia del sismo del 19 de septiembre del 2022. Este proyecto contempla el análisis de tremores, funciones de receptor y tomografía sísmica.

El volcán Popocatépetl cuenta con un extenso sistema de monitoreo sísmico y volcánico. Sin embargo, hasta la fecha existen pocos esfuerzos para incorporar algoritmos de inteligencia artificial de forma continua a los datos ya existentes. Este trabajo se enfocará a recompilar y analizar 20 años de imágenes del Popocatépetl, con el objetivo de crear un sistema de evaluación que permita automatizar los sistemas de monitoreo que hasta la fecha son realizados de manera manual por un operador.

Modelación variacional mixta subpotential espaciales y materiales de problemas de valores iniciales y de frontera, asociados a las ecuaciónes de: movimiento (velocidad), conservación de masa (densidad) y constitutividad elastoviscoplástica (esfuerzo); modelos de descomposiciones macrohíbridas de multidominios mecánicos, y sus discretizaciones espacio temporales.

Flujos incompresibles acolopados de Darcy y Stokes estacionarios, con controles intrínsecos en presión y velocidad, modelos mixtos macrohíbridos de interfase de flujo Darcy/Stokes, discretizaciones multi espaciales y esquemas de marcha en el tiempo.

"Flujo trifásico agua-aceite-gas con transferencia de masa: modelación mixta multifísica, aproximaciones espacio-temporales híbridas de multisistemas realizables en paralelo, modelos de elemento finito mixtos no conformes, algoritmos numéricos iterativos. "

Flujo compresible de Darcy y transporte de contaminantes, en subsuelos deformables elasto-viscoplásticos: su modelación como sistemas acoplados, aproximaciones de elemento finito en multidominios de los campos locales acoplados de concentración-velocidad-porosidad-esfuerzo, y su resolución numérica iterativa en paralelo.

El objetivo de este proyecto es realizar mediciones de ruido sísmico ambiental de algunas ciudades del centro de México, ya que se requiere sensibilizar a los gobiernos sobre la importancia de conocer las condiciones del subsuelo para proteger a la población del eventual impacto del fenómeno sísmico o de los efectos de subsidencia. Actualmente el vertiginoso crecimiento de las ciudades suele ser sin planeación y partir de supuestos equivocados, como el de que en la región no tiembla, que el efecto de los sismos es mínimo o que su infraestructura no es vulnerable ante este tipo de eventos. Por si fuera poco, los códigos de construcción suelen ser adaptados de otras zonas con características sismotectónicas diferentes. Las zonificaciones sísmicas con base en la medición de ruido sísmico ambiental permitirán contrastar su crecimiento con las condiciones actuales del terreno. Entre los objetivos de este trabajo están complementar la zonificación sísmica con la evaluación de la sismicidad local y regional, establecer leyes de atenuación regional y elaborar una cartografía de las principales estructuras geológicas locales y regionales, e incorporar datos geofísicos que permitan mejorar el conocimiento del subsuelo, incluso contrastar varios periodos de datos, lo que proporcionará mayor certidumbre a la zonificación obtenida.

El objetivo de esta investigación es el cálculo del Tensor de Momento Sísmico (TMS), a partir del modelado e inversión de formas de ondas sísmicas. El TMS es la mejor herramienta para describir el proceso de ruptura de la fuente sísmica, conocer su geometría y profundidad. El TMS es fundamental para la estimación del estado de esfuerzos regional. Actualmente es común y relativamente rápido determinar el TMS para eventos telesísmicos. En México la mayoría de TMS que se han obtenido son de eventos ocurridos principalmente hacia la Trinchera Mesoamericana, mientras que son prácticamente inexistente en el centro y norte del país. Los pocos mecanismos focales que existen se han obtenido mediante las polaridades de los primeros arribos de las ondas P, a partir de pocas estaciones, lo que los hace poco confiables. En el caso de sismos intraplaca moderados y pequeños poco se ha hecho al respecto, básicamente por la falta de una red sísmica suficientemente densa, con una buena cobertura de estaciones y modelos de velocidades confiables. Desde 2021 el Centro de Geociencias, del Campus UNAM-Juriquilla, cuenta con una red sísmica en Querétaro, cuyos nuevos datos abren la posibilidad de calcular TMS confiables que proporcionarán mayor certidumbre sobre la orientación de las fallas activas regionales sugeridas por la sismicidad. Entre el nuevo conocimiento estarán la estimación de modelos de velocidades de la corteza.

"Estalagmitas son un tipo de sedimento que se forman por el goteo de agua en cuevas. Esto involucra la cristalizacion de carbonatos y el atrapamiento simultáneo de particulas detriticas arastradas por el agua de goteo que son fijadas entre los carbonatos. Entre estas se encuentran minerales de (tintano-) magnetita, orientadas paralelamente al vector del campo magnetico local. La velocidad en que ocurre este proceso presenta una gran ventaja para obtener datos de alta resolucion de la variacion secular del campo magnetico. El fechamiento absoluto de las estalagmitas es una gran ventaja comparada con el método de C-14, y el estudiante puede participar en estos fechamientos. Dependiendo de la profundidad y complejidad de temas por resolver, este tema puede abarcar tesis de maestría o de doctorado."

El tema de estudio tiene como objetivo la caracterización de la fuente sísmica de uno de los terremotos más grandes que han tenido lugar en México. Para ello se utilizarán análisis espectral de señales para estimar parámetros físicos como son la magnitud de momento, la frecuencia de esquina, las dimensiones de la falla y la caída de esfuerzos. Con los parámetros obtenidos se desarrollaran relaciones de escalamiento y se dará una interpretación física de la ruptura del sismo del 7 de Septiembre del 2017 y sus réplicas. También se estudiará otros aspectos del sismo como son sus propiedades estadísticas y su interpretación tectónica. El tema de estudio aborda diferentes aspectos de la sismología como son: el análisis de señales, sismología estadística, sismotectónica, y la fuente sísmica.

La ondas de gravedad generadas por el flujo de aire sobre una montaña se conocen como ondas de montaña. La estructura de estas ondas está determinada por la geometría de la montaña y la estructura vertical de la atmósfera, incluyendo los perfiles verticales de velocidad del viento, temperatura y humedad. Este proyecto busca caracterizar a las ondas de montaña generadas en el Valle de México y determinar su contribución a la mezcla y dilución de contaminantes como el ozono usando modelos numéricos y de laboratorio. Algunas de las preguntas que buscamos contestar son ¿en qué puntos topográficos alrededor del Valle de México se pueden generar ondas de montaña? y ¿cómo influye el rompimiento de estas ondas en la calidad del aire en el Valle de México?

Cuantificación de emisiones de dióxido de azufre y dióxido de nitrógeno de fuentes puntuales de contaminación, tales como refinerías, centrales termoeléctricas, etc.

Desarrollar soluciones bioinspiradas enfocadas en solucionar problemas ambientales específicos (a elección del o la alumno(a)).

La porosidad es una propiedad de gran interés, tanto para el estudio de yacimientos petroleros y geotérmicos como de acuíferos. Sin embargo, esta propiedad no siempre es medida de forma directa; por lo que se requiere hacer estimaciones de ella a partir de los datos disponibles. En este tema de investigación se propone obtener estimaciones de la distribución de la porosidad en el subsuelo (en áreas específicas a ser definidas) a partir de propiedades eléctricas medidas en campo y de microtomografías de las rocas respectivas.

Las técnicas de machine learning son tecnología de punta utilizadas en diferentes áreas de las ciencias e ingenierías. Por otro lado, las imágenes de microtomografía han revolucionado las técnicas analíticas de medición y visualización en las geociencias, ya que con estas podemos ver la estructura interna de las rocas y hacer experimentos digitales para entender mejor los diferentes procesos físicos y químicos. En el presente tema de investigación , proponemos utilizar estas técnicas para mejorar el procesamiento, el tiempo de cómputo, la precisión y el entendimiento más profundo en las simulaciones de los mecanismos y propiedades de transporte (ej. flujo de fluidos y de calor) en rocas utilizando imágenes de microtomografía.

La conductividad térmica es una propiedad que nos ayuda a entender y caracterizar el flujo de calor en rocas. Por otra parte, la microtomografía de rayos X es una técnica desarrollada en las últimas dos décadas que provee de herramientas para visualizar los procesos dentro de las rocas. Sin embargo, falta evaluar la precisión de las simulaciones de flujo de calor en las rocas utilizando imágenes de microtomografía con las mediciones experimentales. En este tema de investigación, nos planteamos hacer un benchmarking de las simulaciones de flujo de calor en microtomografías y estudiar el efecto de la temperatura en la conductividad térmica para diferentes tipos de rocas volcánicas.

Estudios en micropaleontología con énfasis en taxonomía de conodontos para obtener edades bioestratigráficas con opción de analizar los resultados de las faunas obtenidas desde un punto de vista paleoecológico y de reconstrucción de paleoambientes. Puede desarrollarse en distintas localidades del centro y noreste de Sonora. La metodología incluye trabajo de campo con levantamiento de secciones estratigráficas, muestreo para micropaleontología, muestreo para análisis petrográficos; trabajo de laboratorio con el procesamiento por disolución de las muestras de roca caliza para la obtención de microfósiles de conodontos, elaboración de láminas delgadas para estudio de microfacies y petrográficos; trabajo de gabinete con microscopio petrográfico, estereomicroscopio, y microscopio electrónico de barrido. Con esta propuesta se pretende obtener información sobre la geología y paleogeografía de Sonora y el noroeste de México durante el Paleozoico superior y qué papel jugó en la conformación de Pangea y el cierre del océano Reico. También se analiza desde un punto de vista paleobiológico y paleoecológico la distribución de faunas para obtener información sobre el modo de vida de estos organismos.

La extracción intensiva de agua subterránea o la contaminación de diversos acuíferos en México puede modificar la firma de los isótopos estables de carbono, hidrógeno y oxígeno y propiciar el incremento de las concentraciones de algunos elementos en los cuerpos de agua (p. ej. elementos menores y traza), ya sea por la liberación desde la fuente geológica, debido a procesos hidrogeoquímicos particulares (p. ej. intercambio iónico en la arcillas, alteraciones minerales de rocas volcánicas o sedimentarias o reacciones redox) o debido a la incorporación de agua de mala calidad por actividad antropogénica (e. ej. aplicación de fertilizantes, incorporación de agua residual). Varios de estos elementos tienen un comportamiento muy particular en el agua subterránea que ayuda a definir su fuente y su proceso de liberación hacia un acuífero, igualmente, en algunos de los procesos hidrogeoquímicos mencionados puede ocurrir la modificación de la firma isotópica de algunos elementos 13C, 14C, 15N, 34S (p. ej. disolución de carbonatos o por reacciones bioquímicas durante la biodegradación). En este proyecto se realizará una evaluación isotópica e hidrogeoquímica conjunta de algunos elementos traza para identificar los procesos hidrogeoquímicos que están ocurriendo en algunos acuíferos de la República Mexicana y las posibles fuentes de contaminación, ya sea antropogénica y/o natural.

Los temas propuestos de tesis usaran datos de reanálisis y en su caso, salidas de modelos globales. El tesista aprenderá a programar y a usar métodos estadísticos en los datos. Los futuros resultados serán innovadores y proporcionarán información climática relevante para el sector privado, gubernamental y ayudará a avanzar en el conocimiento de la dinámica atmosférica y climática de los fenómenos hidrometeorológicos que afectan al país y a las Américas tropicales

"Evaluar el impacto que tiene la inyección de NPs en un YNF por medio de un modelo numérico en coordenadas cilíndricas Evaluar el impacto de las NPs, por efectos de adsorción, sobre la porosidad y permeabilidad "

"La contaminación por nitrógeno (N) afecta los recursos hídricos de todo el mundo y, en particular, de México, con impactos negativos sobre la salud humana y la de los ecosistemas. El problema es complejo por su extensión, que demanda acciones de remedio a escala regional. En aguas subterráneas este tipo de acciones se han abordado de diversas maneras: mediante la atenuación natural de las especies contaminantes de nitrógeno (ECN), nitrato (NO3-) y amonio (NH4+), o con la extracción del agua contaminada, su tratamiento y posterior devolución al acuífero, y mediante la desnitrificación biológica mejorada, o el uso de barreras reactivas interceptando el avance del contaminante. Pero aún no existen soluciones efectivas a gran escala. Algunos aspectos en la frontera del conocimiento son: 1) para el NO3- se conocen bien los procesos de desnitrificación, pero no cómo representarlos a la escala necesaria, teniendo en cuenta la heterogeneidad del subsuelo; 2) el NH4+ se ha estudiado menos; recientemente se ha iniciado la experimentación y no parece haber pruebas desarrolladas en campo. El objetivo de este proyecto interdisciplinario es desarrollar Soluciones Basadas en la Naturaleza (SBN) para eliminar las ECN presentes en el agua subterránea. Con este fin, (1) se realizarán experimentos de laboratorio y numéricos para avanzar en el conocimiento de la eliminación del NH4+; (2) Se aprovechará este nuevo conocimiento y el existente sobre desnitrificación para desarrollar modelos numéricos que (3) se emplearán para diseñar pruebas piloto de eliminación de ECN. Este trabajo de tesis contribuirá a incorporar procesos biológicos y químicos en la modelación del tratamiento del nitrógeno amoniacal."

Análisis multiproxy (geoquímica y diatomeas) de una secuencia sedimentaria proveniente del lago Bosque Azul, en Montebello Chiapas, con el objetivo de estudiar la evolución de estos ecosistemas durante los últimos 2,000 años y ligar los cambios en estos lagos con cambios en el clima así como con la presencia humana.

Cartografía geológica de sitios de interés del Proyecto de Geoparque Mundial UNESCO Triángulo Sagrado, incluyendo rocas sedimentarias y estructuras de Sierra Madre Oriental, ignimbritas del Oligoceno tipo Sierra Madre Occidental, y volcanes, domos y calderas del Cinturón Volcánico Mexicano.

Estudio desde el punto de vista físico del polvo de la Luna.

Los barnices del desierto son pátinas (recubrimientos, películas) oscuras y rojizas que se desarrollan sobre rocas en ambientes áridos y desérticos. Están compuestas por 70% minerales arcillosos y 30% óxidos de Fe y Mn. Todos los barnices estudiados en la Tierra poseen estructuras biológicas (microorganismos) y se piensa que la vida juega un papel importante en su formación. Recientemente las misiones Curiosity y Perseverance de la NASA han encontrado recubrimientos obscuros (coatings) en rocas marcianas, se piensa que en el Marte primitivo se pudieron haber desarrollado barnices del desierto asociados a la vida. En este proyecto usaremos a los barnices del desierto de diferentes partes del mundo como modelos análogos a Marte para caracterizarlos geoquímica, mineralógica y biológicamente y entender las implicaciones que tuvieran en la búsqueda de vida en Marte.

La pregunta general es cómo los ecosistemas boscosos están respondiendo a los cambios ambientales. Por ejemplo como las interacciones entre los cambios en las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico afectan la eficiencia del uso del agua de los bosques. Tu tesis estaría adentro del marco general de los proyectos de investigación que lidero en México, Estados Unidos y Chile. En donde trabajaremos para avanzar en nuestro entendimiento de cómo los bosques han estado respondiendo a su medio ambiente durante los últimos siglos. Estos tipos de trabajo se puede determinar a través de la medición de los isótopos estables de carbono y oxígeno a lo largo de los anillos de crecimiento de los árboles y de esta manera, interpretamos el uso y demanda de agua de los bosques.

El objetivo del tema de estudio es caracterizar los sismos corticales para conocer la física de la ruptura de sismos que tienen lugar en el Eje Neovolcánico Transversal en el centro de México. Como parte de la caracterización se determinarán parámetros físicos de los terremotos como son: la energía sísmica radiada, la caída de esfuerzos, la magnitud, las dimensiones de la falla, mediante el análisis de registros sísmicos locales y regionales. Los resultados se analizarán y discutirán para desarrollar un trabajo de investigación que acredite los conocimientos en sismología a nivel Posgrado.

Realizar un comparativo entre el polvo cósmico y el material volcánico desde el punto de vista estadístico.

Las peridotitas abisales son rocas que se consideran como los residuos de manto que quedan después de la fusión parcial. Aunque las composiciones isotópicas de miles de basaltos de todo el sistema mundial de dorsales oceánicas se han analizado, sólo ~100 muestras de peridotitas se han estudiado. Estas peridotitas constituyen rocas únicas y claves en las que se puede estudiar en detalle la composición del manto. El estudio geoquímico (mayores, trazas, y isótopos radiogénicos) de las fases minerales contenidos en las peridotitas pueden ayudar a entender los procesos que tienen lugar en el manto superior a lo largo del tiempo largo. Este proyecto ha sido diseñado como una cooperación internacional resultando de una expedición oceanográfica que se hizo en verano 2019 (SMARTIES), y aprovechara su reciente muestreo con el sumergible “Nautile” (Ifremer). El objetivo es caracterizar y refinar el origen y la evolución de las heterogeneidades a pequeña escala dentro del manto superior, aprovechando el contexto único que ofrece la conexión entre una mega-falla transformante y una dorsal lenta. Los datos geoquímicos serán adquiridos e interpretados en colaboración entre el Centro de Geociencias (CGEO) y su Laboratorio de Estudios Isotópicos (LEI), así como la Universidad de Módena (UNIMORE, Italia).