JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 20 – Número 56
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
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Editor en Jefe
Pablo Arce Maldonado, PhD
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Editor de sección: Ingeniería Civil
MSc. María Elena Sahonero Saravia
Universidad Privada del Valle, Bolivia
MSc Joaquín Humberto Aquino Rocha
Universidade Federal de Rio de Janeiro, Brasil
Editor de sección: Industrias
Ing. Daysi Lidia Iñiguez Calveti,
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Carlos Gonzalo Acevedo Peña, PhD
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Editor de sección: Electromecánica,
Mecatrónica y Aeronáutica
Ing. Edson Gastón Montaño Bautista
Universidad Privada del Valle, Bolivia
MSc Raúl F. Castellón Torrico
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Editor de sección: Petróleo y energías
Ing. Ximena Uscamayta Urizacari
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Ing. Ivailo Peña Treneva,
Servicios Integrales de Ingeniería SIE S.A.,
Bolivia
Ana Carolina Feltrin, PhD
Missouri University of Science and Technology,
USA
Editor de sección: Sistemas, Electrónica y
Biomédica
MSc. Eynar Calle Viles
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Bismark Claure Torrico, PhD
Universidade Federal do Ceará, Brasil
Editor de sección: Ingeniería de alimentos
Tania Araujo Burgos, PhD
Universidad Privada del Valle, Bolivia
Melissa Miranda Durán, PhD
Universidad Mayor de San Andrés, Bolivia
Editor de sección: Arquitectura
MSc. Marcelo Pérez Mercado
Universidad Privada Boliviana, Bolivia
Patricia Arana Sema, PhD(c)
Visionaria - Arquitectura & Ambiente, Bolivia
Comité Editorial
Sección: Ingeniería Civil
Saulo Rocha Ferreira, PhD
Universidade Federal de Lavras (UFLA), Brasil
Sección: Ingeniería Industrial
Antoni Gil Pujol, PhD
Peak Resilience Pte Ltd, Singapur
Sección: Electromecánica, Mecatrónica y
Aeronáutica
Francisco Javier Triveño Vargas, PhD
Consultor y Catedrático en Asia y Medio
Oriente
Sección: Petróleo y energías
Camila Barreneche Güerisoli, PhD
Universitat de Barcelona, España
Sección: Sistemas, Electrónica y Biomédica
Carlos Estrada Nava, PhD
Instituto Nacional de Administración Pública,
México
Sección: Ingeniería de Alimentos
Federico José Armando Pérez-Cueto Eulert, PhD
Umeå Universitet, Suecia
Sección: Arquitectura/Diseño de Interiores
Nino Andrey Gaviria Puerta, PhD
Universidad de San Buenaventura, Colombia
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Autoridades Universitarias
Gonzalo Vicente Ruiz Ostria, M.Sc.
Rector Nacional
Diego Alonso Villegas Zamora, Ph.D.
Vicerrector Académico Nacional
Sandra Marcela Ruiz Ostria, M.Sc.
Vicerrectora Interacción Social y Difusión
Cultural
Lic. Daniela Zambrana Grandy
Secretaria General
Ana Cardenas Angulo, M.Sc.
Vicerrectora Sede Académica Santa Cruz
Carlos Torricos, M.B.A.
Vicerrector Sede Académica Sucre
Franklin Nestor Rada, M.Sc.
Vicerrector Sede Académica La Paz
Lic. Miguel Ángel Añez Sameshima
Vicerrector Sede Académica Trinidad
Jorge Carlos Ruiz De la Quintana, M.Sc.
Director Nacional de Investigación
Equipo técnico
Lic. Giubell Mercado Franco
Coordinadora de Publicaciones y Difusión
Cientíca
Lic. Luis Marco Fernández Sandoval
Coordinador de Producción Audiovisual
Lic. María Fernanda Torrico Rojas
Asistente de Diseño y Publicaciones
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Es parte de:
Universidad Privada del Valle
Telf: (591) 4-4318800 / Fax: (591) 4-4318886.
Campus Universitario Tiquipaya.
Calle Guillermina Martínez, s/n, Tiquipaya.
Casilla Postal 4742.
Cochabamba – Bolivia.
Depósito Legal Nº 2-3-66-09
La reproducción parcial o total de los
artículos está permitida en tanto las
fuentes sean citadas.
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Páginas
Editorial
Editorial
Pablo Arce Maldonado.................................................................................................................................5
Desarrollo de un simulador de matrices alimentarias
para la elaboración de alimentos terapéuticos listos para consumir
Development of a food matrix simulator for the preparation of ready-to-use therapeutic foods
Aracely Lorena Sandalio Choque................................................................................................................6-14
Criterios de Operación para la Inteligencia Articial en
el uso de Medicina Tradicional para la Autoatención en salud
Operation Criteria for Articial Intelligence in the use of Traditional Medicine
for Self-care in health
Natalia Caballero Medina. Carlos Prado Mendoza. Gabriel Peredo Albornoz............................................15-37
Desarrollo de capacidades a través de las redes tecnológicas y cientícas
Building capabilities through technological and scientic networks
Yelka Aguilera Santos...............................................................................................................................38-51
Toward Eective Sustainable Disaster Management Approach: How Sustainable
Solutions Mitigate Hurricanes and Tropical CyclonesNegative impact
Case Studies from: the USA, China, Oman and the UAE
Amal Mubarak Obaid Alhidi....................................................................................................................52-80
Desafíos y oportunidades para la popularización de la
Ciencia Verde en Latinoamérica y el Caribe.
Challenges and opportunities for the popularization of Green Science in
Latin America and the Caribbean.
Mary Luz Ojeda Solarte, José Gabriel Pérez Canencio, Jorge Enrique Guevara Bejarano,
Christian Andrés Cuero Gamboa, Miguel Ángel Pérez Ojeda...................................................................81-93
Prototipo del Sistema de Llamada Selectiva (SELCAL).
Prototype of the Selective Calling System (SELCAL)
William Jaldin Corrales, Joel Kevin Pacocillo Casa.................................................................................94-110
ÍNDICE
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Pablo Arce Maldonado, PhD
Editor en Jefe
Journal Boliviano de Ciencias
NOTA EDITORIAL
abordan temas cruciales en el ámbito de la ciencia y la tecnología. Estos trabajos
no solo muestran una diversidad de investigaciones, sino que también subrayan la
importancia de la innovación en la resolución de desafíos contemporáneos, desde
la gestión de desastres hasta la promoción de la sostenibilidad en Latinoamérica
y el desarrollo de tecnologías alimentarias. Los autores han demostrado un
que contribuirán al avance del conocimiento en sus respectivos campos.
Se agradece a todos los investigadores por su dedicación y esfuerzo en la
elaboración de estos estudios, así como a los revisores por su valiosa colaboración.
Se espera que estos artículos inspiren a otros académicos y profesionales a
continuar explorando y desarrollando soluciones efectivas para los problemas que
enfrenta la sociedad actual.
EDITORIAL NOTE
In this edition of the scientic journal, a series of articles addressing crucial
topics in the elds of science and technology are presented. These works not only
show the diversity of research, but also emphasize the importance of innovation
in tackling contemporary challenges, ranging from disaster management to
promoting sustainability in Latin America and developing food technologies.
The authors have demonstrated a signicant commitment to applied research,
providing valuable insights that will contribute to the advancement of knowledge
in their respective elds.
All researchers are thanked for their dedication and eort in crafting these studies,
as well as the reviewers for their invaluable collaboration. It is hoped that these
articles will inspire other academics and professionals to continue exploring and
developing eective solutions for the problems that current society faces.
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Aracely Lorena Sandalio Choque 1
1. Tesista. Carrera de Ingeniería en Industrias Alimentarias. Universidad Privada del Valle.
Cochabamba. Bolivia. arylore@gmail.com
RESUMEN
para niños de 6 a 59 meses de edad que padecen desnutrición infantil aguda.
Debido a su uso medicinal estos productos deben cumplir con los requerimientos
nutricionales precisos, asegurando una adecuada ingesta de nutrientes esenciales
para favorecer la recuperación. En este contexto, la investigación tuvo como
objetivo desarrollar un simulador de matrices alimentarias que permita el
arquitectura de software que mejore la experiencia del usuario, permitiendo la
elaboración de diversas matrices alimentarias que cumplieran con los pasos
necesarios para el desarrollo de alimentos terapéuticos listos para el consumo
solo optimiza el diseño de alimentos terapéuticos, sino que también facilita la
Palabras clave: Alimento medicinal. ATLC. Desarrollo de productos.
Desnutrición infantil. Formulador de alimentos.
ABSTRACT
use, these products must meet the precise nutritional requirements, ensuring
adequate intake of essential nutrients to promote recovery. In this context, the
research aimed to develop a food matrix simulator that allows the development of
these therapeutic foods. To achieve this goal, software architecture was designed
to improve the user experience, allowing the development of various food
matrices that complied with the necessary steps for the development of ready-
adapted. to the context of Bolivia. The end result was the creation of a system
that not only optimizes the design of therapeutic foods, but also facilitates the
Keywords: Medicinal food. RUTF. Product development. Child malnutrition.
food formulator.
Citar como: Sandalio Choque,
A. L. (2024). Desarrollo de
un simulador de matrices
alimentarias para la elaboración
de alimentos terapéuticos
listos para consumir. Journal
Boliviano De Ciencias,
20(56) 6-14. https://doi.
org/10.52428/20758944.
v20i56.1213
Recepción: 16/10/2024
Aprobación: 04/12/2024
Publicado: 30/12/2024
Declaración: Derechos de
autor 2024 Aracely Lorena
Sandalio Choque, Esta obra está
bajo una licencia internacional
Creative Commons Atribución
4.0.
Los autores/as declaran no tener
en la publicación de este
documento.
Desarrollo de un simulador de matrices alimentarias
para la elaboración de alimentos terapéuticos listos para
consumir
Development of a food matrix simulator for the preparation of ready-to-use therapeutic foods
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1. INTRODUCCIÓN
Los simuladores son herramientas digitales que permiten la recreación de
escenarios y procesos reales mediante modelos matemáticos y computacionales. En
el contexto del desarrollo de productos alimenticios, los simuladores son utilizados
para agilizar la formulación de productos al proporcionar un entorno controlado
características nutricionales. Según Zhan y Li (2019), los simuladores ofrecen una
realizar costosos y repetitivos ensayos físicos, lo que resulta en una optimización
del tiempo y recursos invertidos en el desarrollo de productos.
Las matrices alimentarias, por otro lado, son combinaciones estructuradas de
ingredientes que forman la base de un alimento. En el desarrollo de productos,
una matriz alimentaria incluye la selección y proporción de ingredientes, así
como sus interacciones para obtener un producto con características nutricionales
alimentarias son fundamentales para garantizar que los productos cumplan con
los requisitos nutricionales, especialmente en casos de productos funcionales o
terapéuticos, como los alimentos destinados para tratar la desnutrición infantil.
La correcta formulación de estas matrices es clave para garantizar la calidad y
El proceso de desarrollo de productos alimentarios implica una serie de etapas
complejas que requieren tiempo considerable y una inversión económica elevada.
Desde la fase de investigación inicial, hasta la formulación, pruebas sensoriales
y ajustes. Según Lee y Johnson (2020), el desarrollo de productos alimentarios
nuevos puede tardar entre uno y tres años, dependiendo de la complejidad del
producto y de la cantidad de recursos dedicados al proyecto.
Como indican Smith y Brown (2018), las empresas del sector alimentario suelen
invertir entre el 10% y el 20% de su presupuesto anual en el desarrollo de nuevos
mercado. Esto puede suponer un reto importante, especialmente para las pequeñas
y medianas empresas, que deben gestionar cuidadosamente sus recursos para llevar
sus innovaciones al mercado sin comprometer su viabilidad económica.
La Encuesta de Demografía y Salud (EDSA) llevada a cabo en Bolivia por el
Instituto Nacional de Estadística (INE) y el Ministerio de Salud en 2016 muestra
una prevalencia del 3,4% de desnutrición aguda (peso/talla) (EL DEBER, 2021). El
total de niños con desnutrición crónica asciende al 16%; de este porcentaje la más
alta desnutrición se encuentra en el Altiplano (22,2%), Valles (17,1%) y Llanos
reducción de la desnutrición infantil al proporcionar nutrición esencial de forma
rápida y efectiva. Sin embargo, como Bolivia los importa, su costo es elevado,
limitando su acceso a quienes más los necesitan.
Por las razones explicadas anteriormente, este trabajo tiene como objetivo diseñar
la creación de alimentos terapéuticos listos para consumir que permita reducir
tanto el tiempo como los costos involucrados en el desarrollo de productos
los requerimientos nutricionales necesarios para contribuir al tratamiento de la
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desnutrición infantil, al mismo tiempo que se adaptan a las necesidades y contextos
2. METODOLOGÍA
Arquitectura del Software
La arquitectura del simulador estuvo compuesta por tres capas fundamentales: la
capa de presentación, la capa de negocio y la base de datos. En primer lugar, la capa
de presentación gestionó la interfaz del usuario, proporcionando la experiencia
visual y funcional durante la interacción con el simulador. Esta capa también
presentó los resultados de las matrices alimentarias de forma clara y comprensible
En segundo lugar, la capa de negocio concentró la lógica de cálculo; donde se
estructuraron los parámetros y se implementaron las fórmulas necesarias para
generar resultados precisos en la formulación de alimentos terapéuticos listos para
el consumo. Finalmente, la base de datos almacenó la información esencial para el
desarrollo de productos, incluyendo datos sobre ingredientes, valores nutricionales
y otros insumos críticos.
El simulador permitió realizar una simulación determinista, lo que facilitó la
en gramos, para obtener resultados nutricionales. Los parámetros de comparación
estuvieron preestablecidos y su cumplimiento se evaluó mediante un indicador
tipo semáforo. Además, el simulador incluyó opciones para ingresar los datos
necesarios para completar el etiquetado del producto.
Diseño del software
El simulador contó con inicio de sesión y seis apartados en el menú. Su diseño
se basó en un análisis detallado de dos simuladores existentes en otros países. En
primer lugar, se estudiaron sus funcionalidades y, posteriormente, se desarrolló un
modelo que combinó las mejores características de ambos. A este modelo inicial
se le añadieron apartados adicionales para hacerlo más completo y adecuado a las
necesidades del proyecto, integrando los lineamientos establecidos por la Comisión
Codex Alimentario (REP22/NFSDU) (2021) y la norma de CXS 1-1985 (2021).
Para los cálculos realizados con la simulación de matrices alimentarias, se
implementaron ecuaciones y modelos matemáticos que permitieron realizar los
cálculos nutricionales necesarios para la formulación de 100 gramos de producto.
Además, se utilizó como referencia la guía del Servicio Nacional de Sanidad
Agropecuaria e Inocuidad Alimentaria (SENASAG) Nº 0140/2017, para el
desarrollo de la etiqueta nutricional.
Desarrollo del software de simulación
El software de aplicación fue desarrollado en la plataforma Visual Studio 2022.
Según muestra la Figura Nº1, el simulador se estructuró en cuatro etapas clave:
recepción de información, base de datos, simulador y resultados de simulación. En
la primera etapa, se ingresaron los datos iniciales, como normativas y la revisión
en la base de datos, donde se incorporó la programación utilizada para la aplicación.
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Figura Nº1. Proceso del desarrollo del software de simulación. Fuente:
Elaboración propia, 2024
principales: las materias primas y los parámetros, cuyos datos se extrajeron de la
base de datos. Posteriormente se realizó la simulación, donde el usuario introdujo
manualmente los datos de selección. A partir de esta información, se desarrolló
una matriz en un tercer paso, a la cual se aplicó una condicional para determinar si
cumplía con los requisitos nutricionales establecidos.
Cuando los parámetros no sé cumplían, la simulación se repetía; al cumplirse, se
procedía a generar la tabla nutricional, la etiqueta y el Dashboard completo de
la formulación, concluyendo así el balance del programa. En la cuarta etapa, se
formatos PDF, EXCEL o JPG, permitiendo una documentación detallada de los
pasos realizados.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El desarrollo del simulador para la formulación de alimentos terapéuticos listos
para consumir (ATLC), denominado en adelante como SMADI, arrojó resultados
plataforma con un menú interactivo que incluyó el registro de materias primas
(Figura Nº 2), lo que permitió a los usuarios crear y gestionar una base de datos
ilimitada con todos los alimentos disponibles y sus respectivos parámetros
nutricionales. Esta base de datos facilitó el acceso rápido y preciso a la información
necesaria para la formulación de productos, lo que optimizó el proceso de selección
de ingredientes.
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Figura Nº2. Simulador SMADI– Materias primas. Fuente: Elaboración propia,
2024
Dado que el simulador se enfocó en alimentos terapéuticos, los parámetros
nutricionales estuvieron preestablecidos de acuerdo con los requisitos de la
normativa del Codex Alimentario (FAO y OMS, 2021). Además, el sistema incluyó
nutrientes esenciales cumplían con las exigencias normativas. Este indicador visual
facilitó el control de la formulación y aseguró que los productos cumplieran con los
requisitos nutricionales establecidos para el tratamiento de la desnutrición infantil.
Las tablas nutricionales utilizadas en el simulador no requirieron autorización, ya
que tienen alcance internacional y son de uso gratuito. En este caso, las tablas se
basaron en la Tablas de composición de Alimentos de Centroamérica, elaborada por
el INCAP y la OPS en 2012. Además, el precio de cada alimento fue introducido
manualmente por el usuario.
En la pestaña de simulación (Figura Nº 3), el usuario pudo seleccionar los
alimentos que utilizaría e introducir las cantidades correspondientes. Con esta
requisitos se basaron en el programa conjunto con la FAO y la OMS sobre normas
Codex Alimentario (2021) en el ante proyecto CX/NFSDU 19/41/6. Dicho informe
para la producción de los ATLC; los cuales se contribuyeron en los pilares de la
investigación para estandarizar la matriz alimentaria.
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Figura Nº3. Simulador SMADI - Simulación. Fuente: Elaboración propia, 2024
el etiquetado nutricional de manera automática, completando una etiqueta
predeterminada con las aclaraciones necesarias según lo estipulado en la normativa
para ATLC (FAO y OMS, 2021). Solo es necesario completar los espacios en
blanco requeridos por el SENASAG Nº 042/2023 para obtener una etiqueta lista
para su uso, conforme a la normativa boliviana NB 314001 (2001).
La integración de la normativa nacional boliviana NB 314001 con el anteproyecto
internacional del Codex Alimentario (CX/NFSDU 19/41/6, 2019) permitió
desarrollar un enfoque integral para la elaboración de etiquetas nutricionales de
Alimentos Terapéuticos Listos para Consumir (ATLC) en Bolivia. La normativa
NB 314001 y la resolución administrativa Senasag Nº042/2023 estableció los
el anteproyecto del Codex proporcionó directrices globales que garantizaron la
seguridad y calidad nutricional de los productos destinados al tratamiento de la
desnutrición infantil aguda.
Finalmente, al concluir la simulación, el sistema ofreció la posibilidad de descargar
un dashboard (Panel) (Figura Nº4) que presentó un resumen detallado de todos los
parámetros necesarios para el control de los ATLC. Este recurso facilitó la gestión
y documentación de cada formulación desarrollada, al incluir información crítica
tanto para el cumplimiento normativo como para la optimización del proceso
productivo.
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Figura Nº4. Simulador SMADI – Dashboard. Fuente: Elaboración propia, 2024
Este simulador fue probado en la simulación de matrices alimentarias para
Alimentos Terapéuticos Listos para el Consumo (ATLC) utilizando 15 materias
primas producidas en territorio nacional, y se obtuvieron un total de 84 matrices
macronutrientes, el segundo se centró en los micronutrientes, y el tercero consideró
los costos de las materias primas.
eligió una (Figura Nº 5) a la cual se llevó a realizar los análisis bromatológicos,
microbiológicos y sensoriales. Los análisis bromatológicos revelaron una similitud
entre los datos obtenidos en el laboratorio y los valores teóricos del simulador. Las
0,98% y la grasa con 1,77%.
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Figura Nº5. Resultados de la simulación - Formulación elegida. Fuente:
Elaboración propia, 2024.
4. CONCLUSIONES
El simulador SMADI desarrollado para la formulación de alimentos terapéuticos
el tiempo de desarrollo de productos, particularmente en la etapa del desarrollo de
formulaciones. Una de sus principales ventajas es la capacidad de crear una base
de datos personalizada con los alimentos que se utilizarán en las formulaciones, lo
que facilita el acceso a los ingredientes y sus parámetros nutricionales.
Este sistema permite adelantar varios pasos clave en el proceso de diseño,
ofreciendo múltiples matrices alimentarias que cumplen con los requerimientos
nutricionales necesarios para los productos a desarrollar. Gracias a los indicadores
adecuada, optimizando el proceso de desarrollo.
Una vez seleccionada la matriz, el simulador proporciona la fórmula teórica del
producto y genera automáticamente la etiqueta nutricional conforme a la norma
boliviana NB 314001 y la resolución administrativa Senasag Nº042/2023,
permitiendo que el producto esté listo para su comercialización. Este enfoque no
los costos asociados a la experimentación, la compra de materias primas y los
análisis de laboratorio repetitivos.
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productos al permitir la experimentación y generación de diversas formulaciones
utilizando alimentos disponibles en el país, además, se plantea que el simulador
sea de acceso abierto ampliando su impacto, sin embargo, esta apertura aún está
en proceso de evaluación.
5. AGRADECIMIENTOS
Se agradece a Jhoel Espíndola por su apoyo en este proyecto.
6. REFERENCIAS
Comisión Codex Alimentario (CX/NFSDU). (2019). Anteproyecto de directrices
para los alimentos terapéuticos listos para el consumo (CX/NFSDU 19/41/6).
FAO/OMS.
Comisión Codex Alimentario (REP22/NFSDU). (2021). Informe de la cuadra-
gésima segunda reunión del comité del Codex sobre nutrición y alimentos para
regímenes especiales (REP22/NFSDU). Codex Alimentarius Commission.
EL DEBER. (2021, julio 19). Hasta 50 niños se salvan de la desnutrición cada mes
en un centro especializado de la capital cruceña. EL DEBER. https://eldeber.com.
bo/salud-y-bienestar/hasta-50-ninos-se-salvan-de-la-desnutricion-cada-mes-en-
un-centro-especializado-de-la-capital-crucen_239627
FAO, & OMS. (2021). Informe de la cuadragésima segunda reunión del comité
del Codex sobre nutrición y alimentos para regímenes especiales. Codex Alimen-
tarius Commission.
García, L., & Pérez, M. (2020). Formulation of food matrices: Nutritional and
sensory optimization. Journal of Food Science and Technology, 55(4), 123-130.
https://doi.org/10.1007/s11483-020-02255-6
IBNORCA. (2001). Norma Boliviana NB 314001 - Etiquetado de los alimentos
preenvasados. IBNORCA.
Lee, A., & Johnson, P. (2020). Product development in the food industry: Time,
complexity, and innovation. Food Research Journal, 45(2), 233-248. https://doi.
org/10.1016/j.foodres.2020.04.002
Senasag. (2023). Resolución administrativa SENASAG Nº 042/2023. SENASAG.
Siles, A. (2020). Desnutrición de niños en Bolivia, pandemia invisible. Opinión.
Smith, R., & Brown, T. (2018). Costs and challenges of new product develop-
ment in food industry. Journal of Food Economics, 12(1), 95-110. https://doi.or-
g/10.1016/j.foodeco.2018.03.001
Zhang, X., & Li, J. (2019). Simulation tools in food product development: A com-
prehensive review. International Journal of Food Engineering, 15(3), 45-52. ht-
tps://doi.org/10.1515/ijfe-2018-0103
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Natalia Caballero Medina1. Carlos Prado Mendoza2. Gabriel Peredo
Albornoz3.
1. Product Owner and Researcher. AikonSoft. Cochabamba. Bolivia.
nat.cab.m@gmail.com
2. Jampiri quechua y Director Ejecutivo. Centro Cultural Kuska de Sabidurías
Ancestrales. Cochabamba. Bolivia.
3. Miembro Investigador. International Center of Transdisciplinary Research,
Japón / Estudiante de Doctorado en Conservación y Gestión de la
Biodiversidad Universidad Santo Tomás, Chile.
RESUMEN
Estrategia de la OMS sobre Medicina Tradicional (2014 – 2025) y la Iniciativa
Global en IA para la Salud permiten comprender el panorama actual y el camino
a recorrer hacia la cobertura universal de salud. En este contexto, este trabajo se
aplicación de plantas medicinales de la Medicina Tradicional Andino Amazónica
para la autoatención en salud. En el marco de la prevención de futuras o posibles
pandemias, a través de conocimientos indígenas y la comprensión de los patrones
naturales que guían el equilibrio del ecosistema, se aplica un modelo ingeniería
inversa, caracterizando algunos elementos y lineamientos que permiten abstraer
nociones de calidad, seguridad, rigurosidad y uso adecuado y efectivo de plantas
medicinales empleadas en la medicina tradicional Andino Amazónica.
Palabras clave:
Indígenas. Plantas Medicinales. Salud Digital. Autoatención.
ABSTRACT
Strategy on Traditional Medicine (2014 - 2025) and the Global Initiative on AI
for Health allow understanding the current scenario and the road ahead towards
universal health coverage. In this context, this work focuses on the management
plants of the Andean Amazonian Traditional Medicine for self-care in health.
In the framework of the prevention of future or possible pandemics, this
Citar como: Caballero Medina,
N., Prado Mendoza, C., &
Peredo Albornoz, G. (2024).
Criterios de Operación para
uso de Medicina Tradicional
para la Autoatención en
salud. Journal Boliviano De
Ciencias, 20(56) 15-37. https://
doi.org/10.52428/20758944.
v20i56.1209
Recepción: 09/10/2024
Aprobación: 20/12/2024
Publicado: 30/12/2024
Declaración: Derechos de
autor 2024 Aracely Lorena
Sandalio Choque, Esta obra está
bajo una licencia internacional
Creative Commons Atribución
4.0.
Los autores/as declaran no tener
en la publicación de este
documento.
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el uso de Medicina Tradicional para la Autoatención en
salud
health
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works applies a reverse engineering model to characterizing some elements and
guidelines that allow the abstraction of notions of quality, safety, rigor and adequate
analyze its potential applications on AI technologies development from indigenous
knowledge and the understanding of the natural patterns that guide the balance of
the ecosystem.
Keywords:
Medicinal Plants. Digital Health. Self-Care.
1. INTRODUCCIÓN
En el contexto de la Sociedad de la Información, con la llegada de Internet, el
consumo masivo de datos implica una ola de acceso irrestricto a contenidos,
textuales y audiovisuales que exponen la vulnerabilidad -seguridad y soberanía- de
las personas, empresas y Estados (Rojas, 2014; Belli & Gaspar, 2023). En el ámbito
de la salud, con la irrupción de los dispositivos tecnológicos y la distribución
masiva de información, las Tecnologías de Información y Comunicación en
abanico de posibilidades en términos de gestión de información y conocimientos
que, con el tiempo a través de la articulación de agendas y actores globales-locales,
se conocería como salud digital. Este es un campo constitutivo de iniciativas
y potenciales aplicaciones de la tecnología cuyo objetivo es el de mejorar la
como: aplicaciones móviles, sistemas de almacenamiento y comunicación de
2021). En este marco, la Estrategia Global en Salud Digital 2020 – 2025, evalúa
las intervenciones de la IA, en términos de cobertura universal de salud, en los
sistemas sanitarios alrededor del mundo.
Al respecto, la Estrategia de la OMS sobre Medicina Tradicional y Complementaria,
presta mayor énfasis en los mecanismos de autoatención en salud. Desde el 2019
- considerando que la crisis del COVID-19 y la actual crisis económica impactan
en el acceso a la salud - los patrones de consumo de información en Internet y
la disponibilidad de información sobre el uso de plantas medicinales, revelan las
falencias de las formas organizativas de nuestras sociedades, evidenciando brechas,
limitaciones y también posibilidades de los sistemas sanitarios.
En este marco, la recuperación de conocimientos indígenas comienza a tener
mayor relevancia toda vez que los Estados y organismos internacionales carecen
de herramientas y las personas comienzas a involucrarse en la formación de una
ciudadanía y cultura inteligente digital (Peredo G. , 2020).
“En el último decenio, en todos los tipos de patrones de utilización se
registró un aumento de la autoatención de salud, porque los usuarios
usuarios adoptan productos y prácticas de MTC porque suponen que “lo
natural es seguro”, algo que no es necesariamente cierto.” (OMS, 2013,
pág. 28).
Al respecto, la mayoría de las prácticas de la Medicina Tradicional son
conocimientos indígenas que han sido heredados por transmisión oral de los
pueblos originarios del mundo y en gran parte están sustentadas sobre ‘principios
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espirituales-materiales’ del ‘manejo de la información y energía’ a través de la
aplicación de plantas medicinales o elementos naturales. Los modelos de monitoreo
y evaluación, respecto a la efectividad de los procesos de obtención y aplicación
de la medicina tradicional, así como los riesgos, contraindicaciones, interacciones,
métodos diagnósticos, regulaciones, efectos adversos, principios activos, entre
2023) sugiere:
“(…) los usuarios, a menudo, no son conscientes que, todos los
o para el alivio sintomático) y que han sido elaborados a base de plantas
medicinales, son medicamentos y por tanto pueden interactuar con los
medicamentos farmacéuticos que están consumiendo, presentando
riesgos para su salud. A causa de la equivocada percepción respecto a que
las plantas medicinales no son auténticos medicamentos, los pacientes no
comunican a su médico alopático que están tomando plantas medicinales,
en efectos terapéuticos negativos. Por eso es importante advertir y tener
cuidado de no mezclar plantas medicinales y productos farmacéuticos,
por las reacciones adversas que puedan presentar al consumirlos (…)
preciso, dependerá de los criterios y técnicas que tengan en particular.
El objetivo principal será el de sanar al paciente enfermo, ya sea de una
dolencia trivial como compleja. (…) los sistemas de salud deben apoyar
más a las investigaciones dirigidas a validar usos tradicionales de plantas
“complementarias” o “alternativas”, para así lograr las evidencias
necesarias que favorezcan un mejor servicio de salud con calidad y
menor riesgo para la población. (…) Con la pandemia, evidenciamos
integrar los sistemas de conocimiento y
armonizar los sistemas de vida, tanto para pueblos indígenas como para
ciudades metropolitanas”.
[El texto en negrita fue añadido por los autores].
preocupaciones globales, como el desborde de los sistemas sanitarios a nivel
mundial con el COVID-19, requiere de un nivel de ‘consiliencia’ más profundo
que el de solo articular disciplinas, donde cada vez más será necesario contar con
sistemas de generación de evidencias, intuitivas y centradas en el paciente y su
bienestar (Subbiah, 2023).
En este trabajo, se deja por precedente que la integración de sistemas de
conocimiento y culturas proporciona un marco de línea base de investigación
aborda el diseño de criterios operativos que permitan el posterior desarrollo de
esta y otras herramientas similares, en atención a los lineamientos del Protocolo
Ahora bien, considerando que la autoatención está relacionada a la disponibilidad,
pública en contextos de crisis. Ya sea por una pandemia o por una condición
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clínica que afecta directa o indirectamente la salud mental, el comportamiento de
la autoatención y uso de la tecnología indica una inclinación a la prevalencia por
la automedicación y el autotratamiento debido a la presencia de cuadros de estrés
postraumático, depresión, angustia o ansiedad (Torres-Soto, 2022; Khan, 2022;
Sakur, 2022; G., S., S.M.A., F., & M.H., 2022).
En cuanto a la Autoatención con Medicina Tradicional, a pesar de que los datos son
accesiblemente ambiguos y estadísticamente escasos, la realidad a nivel regional
y global no es diferente. Los datos disponibles en los documentos de la OMS
contemplan a la Medicina Tradicional Complementaria en general, considerando
prácticas que no necesariamente incluyen tradiciones culturales indígenas y más
uso de medicina tradicional, precisión de especies medicinales, aplicación y usos
según diagnóstico, entre otros factores. En la práctica esta situación se acentúa.
Las creencias populares, comunicados de prensa, información que circula en
Internet o redes sociales, se difunden erróneamente para tratar alguna enfermedad
(Poulose, 2021), permitiendo que las prácticas de medicina tradicional o el uso de
plantas medicinales sean estigmatizadas como ‘pseudociencia’, contaminando con
prejuicios y obstaculizando el estudio en profundidad sobre las potencialidades
terapéuticas, diagnósticas o procedimentales de los conocimientos indígenas.
A pesar de ello, la importancia de la autoatención para la cobertura universal de
salud, en términos de digital health
El estado del arte sugiere un interés particular de la industria y la académica en
India, China y algunos países de África, enfocados en: facilitar el proceso de
Haile, 2024); mejorar la precisión del tratamiento mediante el reconocimiento de
patrones complejos (Lu, 2024); digitalizar las prácticas de medicina tradicional
(Ghimire, 2021).
En un sentido más amplio, otros estudios sugieren una inclinación mayor de la
aplicación de IA en el aprovechamiento de los conocimientos indígenas para la
preservación de lenguas originarias (Pérez, 2019); conservación de arrecifes
(Oxford Insights, 2023); desarrollo de potencial pesquero (Canavera, 2023). En el
primer grupo de estudios, existe una tendencia mayor al desarrollo de tecnología
diferenciación del grado de participación de los portadores de conocimientos
indígenas. En el segundo grupo, la tendencia es mayor al desarrollo de tecnologías
en este también se incluyen las iniciativas enmarcadas en el documento de la
UNESCO (González Zepeda & Martínez Pinto, 2023). Aunque con enfoques
y perspectivas diferentes, la mayoría de los estudios coinciden en que la IA
complementa la medicina convencional sin reemplazarla, mejorando la precisión,
la accesibilidad y los resultados (Amabie, Chibueze Izah, & Chidozie Ogwu, 2024).
Sin embargo, se hace notar que, a pesar de que los conocimientos indígenas en
las enfermedades y las estrategias de tratamiento, no en todos los casos se posiciona
al paciente y su bienestar en el centro de la tecnología y tampoco se conserva la
lógica del conocimiento indígena en las prácticas enfocadas en la regeneración o
mantenimiento del equilibrio para el bienestar ‘Abundant intelligence’ (Lewis J.
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E., 2024) o Tukuypaq’ (Peredo Albornoz & Prado Mendoza, 2024). Al respecto,
esta última noción ha sido introducida por primera vez en Cossio (2024).
La relevancia de una IA-MTAS, en este panorama, es el del desarrollo de un modelo
de gestión de información en función de los principios de Tukuypaq. Se pretende que
la IA-MTAS funcione en dos sentidos. El primero como un consultorio digital en
tiempo real, capaz de interactuar con una persona, analizar en conjunto sus estudios
clínicos y síntomas, relacionar dicha información con los criterios proporcionados
por sabedores, generar un esquema y ofrecer alternativas de tratamiento en base
al uso de plantas medicinales disponibles en la región de consulta, siempre y
cuando el grado de patología pueda ser atendido por una terapia de prevención y
diferenciar riesgos potenciales de la información que pueda compartir, tanto para
la persona como para los territorios sagrados. La segunda función es la de una
herramienta de fact-checking para el uso adecuado de plantas medicinales de la
medicina tradicional andino amazónica, contemplando los parámetros anteriores.
En este marco, esta investigación se concentra en: plantear criterios de
operación orientados a la autoatención con medicina tradicional y caracterizar
el comportamiento del consumo de información relacionada a la autoatención
y 2) busquen integrar conocimientos, sobre el uso de plantas medicinales, desde
2. METODOLOGÍA
Relevamiento de información
Respecto al planteamiento de criterios de operación orientados a la autoatención
con medicina tradicional, se realizó un muestreo intencional para garantizar la
máxima variación (Etikan, 2015) de conocimiento indígena andino amazónico con
la lengua es un factor determinante para la estandarización de criterios y habiendo
amplia diversidad entre los abuelos y abuelas de la Red de Sabedores del Centro
Cultural Kuska de Sabidurías Ancestrales, se optó por que la primera fase de esta
investigación se concentre en memoria escrita.
As Indigenous knowledges are often shared holistically and symbolically
with a large focus on the context of the topic instead of merely the topic
itself (which is common in oral formats of knowledge transmission that
are inherent within Indigenous communities) (Redvers, 2024, pág. 1107)
Los principales documentos fueron seleccionados en base a experiencia previa y
redes bien establecidas por uno de los autores (CP). El resto de la información fue
complementada por contactos conocidos de uno de los autores (GP) y seleccionada
de acuerdo con los lineamientos presentes en el Protocolo para Personas No-
Indígenas que trabajan con Conocimientos Indígenas (IKSLabs, 20224)
Principales:
• Memoria de Medicina Tradicional Andino Amazónica (Prado, 2023)
•
Tierra (Green Stócel, 2011)
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• Mancharisqa no es Depresión: aporte etnomédico quechua para la salud
mental intercultural (Prado Mendoza, 2016)
Complementarios:
• Sand Talk (Yunkaporta, 2019)
• Plantas Medicinales para la atención primaria de la salud (Vanderbroek,
2003)
• Kallawaya: curanderos itinerantes de Los Andes (Girault, 1987)
• Vegetalismo. Shamanism among the Mestizo population of the Peruvian
Amazon (Luna, 1986)
• Diálogos con divinidades, cerros, rayos manantiales y lagos: oraciones
blancas kallawayas (Rösing, 1995)
• Plantas Medicinales de México (Estrada Lugo, 2002)
Respecto a la caracterización del comportamiento del consumo de información
relacionada a la autoatención, los autores consideraron que, debido a la
estigmatización latente y la incertidumbre estadística respecto a la autoatención
con medicina tradicional, se observa una baja accesibilidad de las unidades
muestrales como si se tratasen de poblaciones ocultas (Ortíz, 2003). Además de
ello, el comportamiento de autoatención resulta complejo per se.
through treatment adherence and health-promoting practices (self-care
maintenance), behavior and condition monitoring (self-care monitoring),
and managing signs and symptoms when they occur (self-care
the opportunity to examine the full scope of self-care. (Jaarsma, y otros,
2020)
Para subsanar esta particularidad, se optó por un rastreo por bola de nieve en medios
digitales y físicos (Pasikowski, 2023; Dragan & Isaic-Maniu, 2013; Lee, 2024) con
exploración in situ (Foley & et al, 2020; Alexander, Shareck, & Glenn, 2023).
Métodos utilizados para los Criterios de Operación
Para este primer propósito, los autores aplican el modelo de ingeniería inversa a los
Memoria de Medicina Tradicional Andino Amazónica (MEMTRAA en adelante).
Según Chikofsky y Cross (1990), se precisa como el proceso de analizar un sistema
crear representaciones del sistema de otra forma o a un nivel superior de abstracción.
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Figura N° 1. Ingeniería inversa y recuperación de diseño: una taxonomía.
Relación entre términos. Fuente: Chikofsky y Cross. 1990, pág. 14.
De acuerdo con la Figura N°1, se precisan tres conceptos esenciales en el proceso
de ingeniería inversa: ciclo de vida, sistema sujeto y niveles de abstracción1.
El sistema sujeto es el punto de partida donde se origina la aplicación de la
metodología que está necesariamente inscrito en un ciclo de vida. Las fases del ciclo
de vida corresponden a distintos niveles de abstracción. Este consta de tres etapas:
requerimientos, diseño e implementación de un producto. Toda implementación
conlleva un proceso de diseño de un producto, físico o virtual, que es por defecto el
nivel menos abstracto del ciclo. Por este motivo, uno de los efectos en la aplicación
de este tipo de metodología es la recuperación de diseño.
“La Recuperación de Diseño debe reproducir toda la información
necesaria para que una persona entienda completamente lo que hace un
En este sentido la aplicación de la ingeniería inversa a los documentos en cuestión,
como sistema sujeto, conllevará a la recuperación de diseño para entender qué es
lo hace, cómo funciona y porqué hace lo que hace. Y para optimizarlo se procederá
a implementar la Metodología de Abstracción de la Ingeniería Inversa (REAM en
inglés).
1 A pesar de que no hay una descripción precisa en la literatura ingenieril sobre qué se entiende respecto
a niveles de abstracción, se suele describir a la abstracción como un proceso de alejamiento de la
implementación, siendo esta última el producto per se (físico o virtual).
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Figura N° 2. Metodología de la Ingeniería Inversa para Recuperar Artefactos
de Diseño: Caso de Estudio. Fuente: Asif, N. Graphical description of a REAM.
2003, Pág. 934.
En la Figura N°2 se visualizan las cinco fases que corresponden a un determinado
nivel de abstracción, en orden descendente e interrelacionados. La descripción de
cada fase y la forma de su recuperación se describen a continuación de acuerdo
con Asif (2003):
• El Modelo de alto nivel: se recupera a partir de la documentación disponible,
la experiencia del investigador y a través de investigaciones empíricas sobre
el sistema sujeto.
• El Modelo de Código Fuente: en el caso de la ingeniería de software se
recupera utilizando herramientas de terceros para visualizar artefactos de
diseño concretos.
• El Modelo Funcional: se recupera en base al Modelo de Alto nivel y el
Modelo de Código Fuente.
• El Modelo de Arquitectura: se extrae de la comprensión de los artefactos de
diseño obtenidos por los Modelos de Alto Nivel, Funcional y el de Código
Fuente.
• El Mapeo: se desarrolla estableciendo las relaciones entre Modelos.
De tal forma, el proceso de abstracción de acuerdo con la Metodología REAM se
constituye técnicamente de la siguiente manera en la Figura N°3:
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Figura N° 3. Metodología de la Ingeniería Inversa para Recuperar Artefactos de
Diseño.
Fuente: Adaptado de Asif, N. Graphical description of a REAM. 2003, pág. 934.
Las fases de abstracción por lo tanto serían las siguientes:
• Las Sabidurías Ancestrales en Medicinal Tradicional Andino Amazónica
con el mayor nivel de abstracción.
• Los Principios del Protocolo Indígena como un aterrizaje de las Sabidurías
Ancestrales en Medicinal Tradicional Andino Amazónica.
• La MEMTRAA de las Sabidurías Ancestrales en Medicinal Tradicional
documentación disponible al respecto.
• El Mapeo que establece las relaciones entre las fases.
Este modelo metodológico planteado permitirá caracterizar los componentes y
medicinales para la autoatención desde la cosmovisión de los médicos tradicionales.
Métodos para la Caracterización del Comportamiento de Consumo de
Información en Autoatención
(Ruíz Méndez & Aguirre Aguilar, 2015) a través del análisis web (Booth & Jansen,
2009) de los patrones de los motores de búsqueda de información en Internet;
que recurren al uso de plantas medicinales y/o medicina tradicional. En ambos
casos, se utilizan diarios de campo y guías semánticas de búsqueda-observación
3. RESULTADOS
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Tradicional para la Autoatención en Salud producto de la aplicación del modelo de
ingeniería inversa a los documentos principales y complementarios.
Tabla N° 1
Medicina Tradicional para la Autoatención en salud
Criterios Caracterización desde MEMTRAA
Abordaje de la salud-
enfermedad
Implica a la salud como un estado de bienestar general en crianza
mutua con las relaciones entre comunidades humanas, sagradas
y naturales y los principios de ordenamiento cósmico natural.
Concibe la salud humana desde tres niveles de realidad: mental,
espiritual y material.
Concibe a la enfermedad como desarmonía, producto de la
alteración de los principios del ordenamiento cósmico y terrestre
y reconoce su origen como multidimensional e interrelacional.
Perspectiva sobre los
determinantes sociales de
salud
Considera como determinantes sociales de salud a la coherencia
entre la alimentación, relaciones comunitarias, cultura, identidad,
territorio e historia.
Perspectiva de la
farmacéutica y
farmacología
Elaboración de medicamentos en base a principios simbióticos
entre elementos naturales (minerales, animales o plantas) cuya
acción sinérgica se complementa con sistemas complejos
orgánicos (sistema límbico - inconsciente).
Medidas de elaboración de
medicamentos
Intencionalidad, resonancia, integralidad, personalización.
Además, considera condiciones adecuadas de salud de los
elementos naturales (exposición al estrés por manipulación
humana o efectos ambientales).
Posología de los
medicamentos
Considera riesgos, efectos secundarios, contraindicaciones,
reacciones adversas, interacciones con medicamentos
disponibilidad de elementos con propiedades similares en
territorios diferentes.
Principios de sostenibilidad
de los recursos empleados
Aprovechamiento necesario y justo de los recursos.
La permanencia de la vida es comprendida desde el
fortalecimiento de la existencia comunitaria diseñada en cuatro
dimensiones y para 7 generaciones.
Perspectiva diagnóstica y
terapéutica
Recurre al reconocimiento del estado de salud de una persona
considerando su contexto cosmobioteoecológico:
Cosmo: relación con los principios naturales.
Bio: relación con lo vivo.
Teo: relación con lo divino o la experiencia espiritual.
Eco: relación con el medio ambiente.
Lógico: Integración de toda la información disponible a través de
Perspectiva de la
autoatención
Prevención.
Perspectiva respecto a las
plantas medicinales
Para los conocimientos indígenas, se tratan de ‘entidades vivas
que curan’.
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Criterios Caracterización desde MEMTRAA
Pedagogía para el uso de
plantas medicinales
Los conocimientos indígenas aseguran que el proceso
de enseñanza-aprendizaje solo es posible si antes se realiza una
limpieza de la información almacenada en las redes neuronales
del cerebro. La comunicación, solo así, es posible debido a que
la acumulación de problemas, conocimientos y estrés afectan el
proceso de ampliación de la mente y el lenguaje. Además, conci-
propiedad de la vida (materia, consciencia, información, energía)
que permite ampliar los sentidos y establecer contacto con otras
manifestaciones de visibles o invisibles.
Derechos de autor y
propiedad intelectual
No se concibe el concepto de propiedad pues todo es
sagrado. Lo sagrado tiene la particularidad de ser un códice que,
simultáneamente, conserva en su memoria una gran cantidad de
información y capacidad de adaptación ante eventuales crisis o
épocas de ajuste.
Perspectiva sobre
la soberanía de la
información
Contemplan a la autodeterminación e introducción de
la sacralidad en los asuntos de gobernanza para resguardar, com-
partir la información de su cosmovisión, pensamiento y cultura.
Fuente: Elaboración propia
El análisis apunta a que la transducción adecuada, de los elementos particulares
Protocolo para Personas No-
Indígenas que trabajan con Conocimientos Indígenas, conlleva a un enfoque de la
tecnología desde el diálogo y la reciprocidad con una naturaleza viva en un sistema
que es cósmico y terrestre a la vez (Restrepo & Peredo, 2021). Los criterios están
orientados a incorporar nociones para el modelamiento de información en función
de lineamientos del conocimiento indígena, escrito u oral. Estos, resultan útiles para
la parametrización en el proceso de caracterización respecto al comportamiento de
la búsqueda de información para la Autoatención con Medicina Tradicional.
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Figura N° 4: Descripción del Comportamiento de Búsqueda de Información para
la Autoatención con Medicina Tradicional.
Fuente: Elaboración propia
De acuerdo a las notas de diario de campo registrados por uno de los autores (CP)
durante el proceso de consulta de una persona que aseguraba tener malestares
estomacales, con mucho dolor y un prediagnóstico incompleto que luego fue
Cuando la persona consulta con un médico tradicional, en ocasiones de crisis o
desesperación, el MT realiza un diagnóstico en base a una lectura propia de la
situación del paciente, la cual incluye planos energéticos y físicos, las técnicas
utilizadas en este diagnóstico varían de acuerdo con la formación y el contexto
cultural del médico tradicional. Este diagnóstico se complementa con el historial
clínico que brinda el paciente. Posteriormente su tratamiento consiste en una serie
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sobre las conductas y hábitos a llevar adelante por parte del paciente.
No obstante, de acuerdo con la Figura N°4, la Autoatención puede no depender
necesariamente de una consulta previa con un curandero o especialista y estar
expuesta a una variedad de información diversa y de bajo consenso. Esta situación
puede poner en riesgo al paciente más aún si incluso se encuentra en una situación
de estrés o angustia. En esta vía, la consulta con un naturista2
autoatención en base a información equivocada puede conducir a un tratamiento
inadecuado, agravar u ocultar síntomas.
Figura N° 5. Izquierda: Rótulo de empaque de una planta medicinal. Derecha:
Rótulo de empaque de un preparado herbal. Fuente: Elaboración propia.
productos herbales obtenidos durante una visita al sector de medicina tradicional
en el Mercado de la Pampa3. Al respecto, el análisis sugiere que un tratamiento
natural, ya sea que se presente para una condición clínica o en la forma de una
planta que tiene ciertas propiedades, solo en base a información aislada sobre los
advertencias o prohibiciones, es un problema de salud pública.
2 Personas que se autodenominan médicos o especialistas en el uso de plantas medicinales, aunque
generalmente son solamente comerciantes de preparados naturales o plantas medicinales. En el
contexto local, su funcionamiento está regulado y autorizado por instancias públicas gubernamentales.
3 Coordenadas (-17.402259339651156, -66.1531052995493)
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Por esta razón, es importante comprender la importancia de acceder a medicina
tradicional guiada por especialistas en plantas medicinales o sabedores de
conocimientos indígenas, dichos conocimientos son desarrollado por grupos de
personas por siglos de residencia ininterrumpida en un lugar (Sefa Dei, Karanja,
& Erger, 2022, pág. 104) y conocimientos que hacen particular hincapié en el
conocimiento de culturas ancestrales cuyas prácticas han sobrevivido milenios, a
pesar de la colonización (Le Hunte, y otros, 2023). Este mismo riesgo, puede ser
contrastado cuando se realizan búsquedas en Internet.
Figura N°6 : Diagrama del proceso de búsqueda de información para la
autoatención en motores de búsqueda digitales.
Fuente: Elaboración propia
De acuerdo con la Figura N° 6, según las palabras clave que se insertan en los
motores de búsqueda digitales, los resultados exponen a una persona, en búsqueda
de autoatención, a información desde perspectivas de la medicina convencional y
muy escasamente de la medicina tradicional. Cuando la palabra clave es un síntoma
o patología (por ejemplo, tos o gripe) los resultados de búsqueda están relacionados
a instituciones sanitarias (Mayo Clinic, Medline Plus) cuyo contenido se describe
en las secciones de franja naranja en la imagen. Mientras tanto, las palabras o
a medicina tradicional son “remedios caseros/naturales para …” o “plantas para
…”. En este sentido, los resultados dirigen al usuario a publicaciones (blogs) con
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de consumo, proveedores de garantía, duración de tratamiento, disponibilidad de
la variedad en el territorio de consulta y alternativas homólogas en caso de no
existencia. Además, se observa, en algunos casos, que el uso de una determinada
planta medicinal es catalogado como ‘suplemento nutricional’ en base a los
compuestos activos que presenta.
Todos los elementos expuestos, que incluso forman parte de los parámetros de un
protocolo de tratamiento convencional, evidencian en conjunto que: 1) la búsqueda
de medicina tradicional no es compatible con los criterios de los conocimientos
indígenas; 2) existe una desinformación muy marcada, en medios físicos y digitales,
respecto a los sistemas de conocimiento indígena en medicina tradicional; 3) hay
una confusión en Medicina Tradicional con base en conocimientos indígenas y
Medicina Tradicional Complementaria. Por lo tanto, resulta lógico que su uso
inadecuado para la autoatención sea un problema de salud pública y existan sesgos,
estigmas y prejuicios en torno a la medicina tradicional.
4. DISCUSIONES
compuesto por diversas comunidades en Aotearoa, Australia, Norteamérica y el
la par de la electricidad o el Internet, por lo que afectará -positiva o negativamente-
nuevas pautas que guíen el diseño y trabajo con IA.
“Los sistemas de IA consistirán en innumerables protocolos dialogando
entre sí: nuestro objetivo es reconocer honestamente las presuposiciones
comunidades, y evaluar claramente qué tipo de relaciones estamos
materializando en el mundo” (Lewis, 2020).
El interés de asegurar el aprovechamiento ético y constructivo de la IA es mundial.
Distintos gobiernos e instituciones mantienen un trabajo continuo en el desarrollo
de marcos regulatorios coherentes con las propuestas tecnológicas en desarrollo
y que ya son una realidad en la sociedad. La plataforma digital AI for Good de la
aplicaciones prácticas de la IA para promover los Objetivos de Desarrollo Sostenible
de las Naciones Unidas y escalar esas soluciones para lograr un impacto global
(UIT, 2023). La UIT, en asociación con la OMS, creó el Grupo de Trabajo sobre
evaluación estandarizado para métodos basados en IA en la toma de decisiones de
salud, diagnóstico, triaje o tratamiento (UIT, 2023).
En este marco, los resultados de esta investigación pueden ser apreciados como un
nivel protocolar adicional, en atención a los principios establecidos en el Protocolo
responsabilidad, relevancia y responsabilidad; elaboración de directrices de
gobernanza a partir de protocolos indígenas; reconocimiento de la naturaleza
cultural de toda tecnología informática; aplicación del diseño ético al ecosistema
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de desarrollo tecnológico; respeto y apoyo a la soberanía de los datos. En esta
línea, la condición que se debe continuar es que su funcionalidad sea aplicable
al desarrollo de otros protocolos que permitan la articulación con otros niveles:
arquitectura o código.
Potencialidades
Una razón por la que las personas acuden a procesos de autoatención es la
accesibilidad económica, pues mientras mayor es la autonomía en los procesos
de autocuidado de la salud, menores son los costos de atención (OPS, 2022). En
el contexto de la medicina tradicional, cuyas consultas y tratamientos son más
accesibles que aquellos en centros de salud especializados, la posibilidad de
reducir gastos es también un motivo por el que las personas recurren a la medicina
tradicional (OMS, 2013). A este respecto, la autoatención en medicina tradicional
tiene el potencial de reducir los costos para pacientes y para los sistemas sanitarios.
De acuerdo con Forslund (2024) “Si se aplica de forma equitativa, inclusiva y
sostenible, la transformación digital de los sistemas sanitarios tiene el potencial
de ampliar la cobertura de los servicios sanitarios y reducir las brechas de
los sistemas sanitarios; y fomentar una gobernanza sanitaria más inclusiva. La
mayor generación de datos sanitarios resultante de la digitalización puede mejorar
aún más la prestación de asistencia sanitaria y la monitorización para mejorar los
resultados.” En complementación, el desarrollo de herramientas IA en autoatención
trasmisión de conocimientos indígenas, además de prevenir la desinformación
respecto a los usos y prácticas en medicina tradicional.
Riesgos y Desafíos
El desarrollo de herramientas digitales de autoatención en salud también puede
perpetuar vulnerabilidades, al eximir al gobierno y a las autoridades de la
responsabilidad de garantizar servicios de salud de calidad (OPS, 2022, pág. 70).
En países de ingreso mediano bajo, como Bolivia, es necesario abordar diversos
desafíos antes de implementar estas herramientas digitales. Entre los principales
obstáculos se encuentran las infraestructuras digitales públicas inadecuadas, la
marcada brecha digital, la ausencia de marcos jurídicos y normativos sólidos para
desarrollo y uso de tecnologías sanitarias digitales, y la limitada participación de la
sociedad, especialmente de poblaciones marginalizadas (Forslund, y otros, 2024).
adicionales, ya que estos dependen de grandes volúmenes de datos sobre la
actividad humana. Esto puede convertir a la IA en una herramienta de extractivismo
y apropiación de conocimientos indígenas (Lewis, 2020). Esta problemática resalta
la necesidad urgente de establecer marcos regulatorios sólidos enfocados en la
solicitud, recolección, análisis y operacionalización de datos.
Un desafío clave en el diseño y desarrollo de herramientas de IA para la
autoatención en salud es integrar las profundas nociones y principios que subyacen
en la Medicina Tradicional basada en conocimientos indígenas. Asimismo, resulta
abarcarán, evitando que su alcance desplace prácticas esenciales que requieren
interacción humana y personal especializado.
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debido a la distancia física entre los centros de datos, donde se ejecutan los modelos
de IA, y los usuarios que interactúan únicamente con sus resultados. A pesar de su
apariencia inmaterial, el funcionamiento de la IA implica un uso considerable de
recursos naturales como energía, agua y minerales, además de generar emisiones
importantes de gases de efecto invernadero.
enfatiza la localidad, destacando que el conocimiento indígena está profundamente
vinculado al territorio donde se genera y desarrolla. Por ejemplo, en la medicina
tradicional, las plantas medicinales utilizadas en los tratamientos son seleccionadas
según la región en la que se encuentra el paciente. Existen plantas homólogas en
distintas localidades con propiedades curativas similares. Por tanto, el diseño de
sistemas de IA para la autoatención en medicina tradicional debe adaptarse a las
necesidades de la comunidad usuaria y a su contexto ambiental.
5. CONCLUSIONES
Ya que los estudios en IA-Medicina Tradicional son todavía emergentes, la mayoría
de las iniciativas tecnológicas han sido desarrolladas desde la disponibilidad
de técnicas de procesamientos de datos como machine learning, deep learning,
computer vision, farmacología de redes, bioinformática, biología de sistemas,
natural language processing (Gupta & Sharma, 2024) entre otros. En todos ellos,
la lógica del método todavía persiste en aislar y reproducir el comportamiento de la
realidad. En el caso de la medicina y la salud, se reducen a extraer conocimientos
indígenas en plantas medicinales para aislar principios o reacciones químicas y
biológicas.
Los hallazgos sugieren que la complejidad de un proyecto de IA-Conocimientos
Indígenas, en sentido amplio, o IA-Medicina Tradicional, en sentido estricto, se
encuentra en el nivel de abstracción referente al diseño de la lógica computacional.
Con esto, no se plantea que el desarrollo de tecnologías IA se basen en el
aprovechamiento de conocimientos indígenas, que, aunque puede ser muy útil,
sensibles e intangibles de la existencia. En su lugar, se considera que las siguientes
fases de investigación podrían enfocarse en contribuir al fortalecimiento del
indígena (Yunkaporta, 2019), estableciendo métodos de ensamblaje que puedan
integrar múltiples modelos predictivos y adaptativos en ciencia y cultura a partir
de patrones de creación. El potencial del ‘chamanismo’ (Llamazares, 2013), el
pensamiento amáutico o la visión cosmobioteoecológica, para el desarrollo de
tecnologías, se encuentra en la similitud operativa de procedimientos neuronales
representación mental, procesamiento implícito y estructuras cognitivas (Hubbard,
puente que es capaz de transitar entre dos mundos opuestos. En este sentido,
se considera importante que los estudios posteriores en IA-MTAS incorporen,
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en su marco de análisis o experimentación, las potencialidades que ofrecen los
avances en inteligencia de las plantas; extracción de mapas para la resolución de
problemas con análisis de inteligencia colectiva e ingeniería del lenguaje (Andres,
Kawtrakul, Pechsiri, & Rajbhandari, 2009); inteligencia colectiva y exploración
del conocimiento (Sassi & al., 2022)); IOLT (Sørensen & Lansing, 2023); AIoT
(Venkatesmarlu & al., 2024)
6. AGRADECIMIENTOS
Damos un especial agradecimiento a los sabedores de las diversas comunidades
indígenas del Abya Yala por dar su visto bueno en la revisión preliminar de este
documento.
7. REFERENCIAS
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Revisado: 07/10/2024
Aceptado: 13/12/2024
Publicado: 30/12/2024
Declaración: Derechos de
autor 2023 Mercado Ontiveros,
E. J., & Martinez Severich,
R., Esta obra está bajo una
licencia internacional Creative
Commons Atribución 4.0.
Los autores/as declaran no tener
en la publicación de este
documento.
Desarrollo de capacidades a través de las redes
tecnológicas y cientícas
Yelka Aguilera Santos1.
1. Docente e investigadora universitaria. Universidad Privada del Valle. La Paz.
Bolivia. yaguileras@univalle.edu
RESUMEN
En este contexto digital, con el acceso irrestricto de redes sociales, plataformas y
aplicaciones; donde el usuario tiene el control y autonomía en sus usos cotidianos.
Este escenario, no necesariamente, implica que las nuevas habilidades y destrezas
tecnológicas hayan coadyuvado a mejorar las capacidades individuales y superar
surge como resultado de la investigación: “El impacto académico del acceso
a las nuevas tecnologías de información y comunicación Tics digitales en el
desarrollo de las competencias de los estudiantes universitarios”. Pregunta de
investigación: ¿Cuáles son los impactos académicos del acceso a las nuevas
tecnologías de información y comunicación Tics digitales en el desarrollo
de las competencias de estudiantes universitarios? Método de investigación
fue mixto cuali/cuantitativo, con métodos inductivo y deductivo, muestra
no probabilística de sujetos tipo, de expertos y muestra probabilística. Los
resultados fueron: El acceso a los medios digitales no implica que se genere
un verdadero aprovechamiento de los adelantos tecnológicos. No existiría un
desarrollo generalizado de las capacidades educativas de los estudiantes. Los
estudiantes no perciben la importancia de construir redes tecnológicas. Previo al
a los actores docente y estudiante, para un correcto aprendizaje de esta nuevas
competencias y capacidades.
Palabras clave: Capacidades tecnológicas. Desarrollo tecnológico. Innovación
Comunicación.
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ABSTRACT
In this digital context, with unrestricted access to social networks, platforms, and
applications, where the user has control and autonomy in their daily uses. This
scenario, not necessarily, implies that new technological skills and abilities have
knowledge in our society. This assertion arises as a result of the research: “The
academic impact of access to new information and communication technologies,
digital ICTs, on the development of the skills of university students.” Research
communication technologies (digital ICTs) on the development of university
students’ skills? The research method was mixed qualitative/quantitative, with
inductive and deductive methods, non-probabilistic sample of typical subjects,
experts and probabilistic sample. The results were: Access to digital media does
not imply that true use of technological advances is generated. There would not be
a generalized development of the educational capabilities of the students. Students
do not perceive the importance of building technological networks. Conclusions:
teaching and student actors will have to be included for a correct learning of these
new skills and abilities.
Keywords:
Innovation Learning Technologies. Information and Communication Technologies.
1. INTRODUCCIÓN
Desde la incursión de las Tecnologías de la Información y la Comunicación a
y autonomía en distintos escenarios de la vida del hombre. El acceso a medios
de comunicación e información, rebasando los límites del espacio-tiempo, fueron
el ámbito donde se notó mayor trascendencia fue el educativo.
fueron cambiando y enfrentando desafíos cada vez más exigentes. Las instituciones
educativas también tuvieron que acomodarse y trascender desde un denominada
Sociedad de la Información a la del Conocimiento.
Méndez et al. (2008) señala que la Sociedad de la Información como “la capacidad
de almacenar, transformar, acceder y difundir información, donde el talento humano
Conocimiento como “se puede caracterizar como aquella sociedad que cuenta
con las capacidades para convertir el conocimiento en herramienta central para su
ni sus características multimedia o hipermedia, si es que no están dadas las
condiciones oportunas para que se produzca una avance o aporte al conocimiento
Las universidades, indicadas como las comprometidas en dar respuesta al encargo
social que, según el autor Alemán (2008) señala que “estas instituciones están
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40
de acción de la sociedad, es decir, en la producción, la generación y preservación
de conocimiento” (p.3).
En la etapa post pandemia se hizo evidente el cambio en el ámbito educativo,
donde se desarrollan los procesos de enseñanza aprendizaje. No solo hubo
necesidad de revisar los modelos educativos cognitivos sociales o aquellos aún
con las reseñas del constructivismo educativo. La fórmula de Ausubel sobre el
la interacción entre los conocimientos adquiridos por estos nativos digitales y los
nuevas informaciones y contenidos formales trasmitidos por el docente (Ausubel,
1983).
Los denominados “nativos digitales” término acuñado el 2001 por Marc Prensky
para nombrar a aquellos jóvenes, que en su vida cotidiana están relacionados con
medios digitales, para cubrir distintas necesidades sociales, de entretenimiento y
educativas. Solano (2010) resumen como sus habilidades generales a las siguientes:
“operan a gran velocidad, pueden hacer varias cosas a la vez, utilizan con gran
facilidad las herramientas tecnológicas, les agrada compartir información, pueden
auto-aprender a través de videos, conciben las TIC como su realidad” (p.338). Sin
embargo, estas prácticas no necesariamente podrían ser consideradas competencias
digitales, que permitirían el desarrollo de nuevos conocimientos que, de manera
considerar que ya existen estándares para evaluar las competencias digitales, tal
como indica Mon et al. (2008).
Uno de los más conocidos son los Estándares de Tecnologías de la Información y la
Comunicación (NETS), desarrollados por la International Society for Technology in
1) creatividad e innovación. 2) comunicación y colaboración. 3) investigación y
manejo de la información. 4) pensamiento crítico, solución de problemas y toma
de decisiones. 5) ciudadanía digital y 6) operaciones y conceptos de las TIC. (p.5)
Desde esa perspectiva, se destaca la importancia del presente estudio. Asimismo,
se consideró el Objetivo 4to de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030,
propuesta por la Organización de Naciones Unidas (ONU, 2016) que recomienda
a los estados una Educación de Calidad para “Garantizar una educación inclusiva,
equitativa y de calidad y promover oportunidades de aprendizaje durante toda la
vida para todos”.
Asimismo, la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia
y la Cultura (UNESCO, 2023) señala que es prioridad “Actuar en aspectos clave
como la innovación, la interconexión, la transversalidad, la interdisciplinariedad,
la colaboración, la adaptabilidad y la resiliencia puede agilizar la transformación
de la educación superior y su contribución a la Agenda 2030”.
Objetivo general
Para la investigación se formuló el siguiente objetivo general: indagar cómo
consecuencia lógica, un avance o progreso de conocimientos, que demuestren que
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Objetivos especícos
Conocer la disponibilidad, accesibilidad de los estudiantes a los medios digitales y
el aprovechamiento de los adelantos tecnológicos.
Indagar las capacidades educativas digitales en los estudiantes con relación a las
competencias digitales.
Determinar la importancia de los estudiantes sobre el desarrollo de las redes
profesional.
Para la realización de la investigación, se formuló la siguiente interrogante: ¿Cuáles
son los impactos académicos del acceso a las nuevas Tecnologías de Información y
Comunicación - Tics digitales en el desarrollo de las competencias de estudiantes
universitarios?
Con el objetivo de determinar el desarrollo de competencias digitales, se considera
como estudio de caso a los jóvenes estudiantes de la Carrera de Comunicación y
Medios Digitales (LCMD) de la Universidad Privada del Valle (Univalle) – La Paz.
profesional de estos estudiantes se relaciona de manera directa con competencias
digitales; además, que en su plan de estudios se enfatiza en materias relacionas con
las TICs y medios digitales. Para contrarrestar las opiniones de los estudiantes,
también se incluyó la participación de los docentes de esta carrera.
2. METODOLOGÍA
Para el trabajo de investigación se optó por un enfoque de investigación mixto.
Los autores Hernández Sampieri y Mendoza (2018) explican que “el proceso
cuantitativo se utiliza para consolidar y establecer con exactitud patrones de
comportamiento de una población o fenómeno; y el cualitativo, para que el
investigador se forme creencias propias sobre lo estudiado, como lo sería un grupo
de personas únicas o un proceso particular” (p. 12).
Al ser un enfoque mixto, se optó por los métodos deductivo e inductivo, el autor
Rodríguez (2007) explica que “el método deductivo: se inicia con el análisis de
los postulados de aplicación universal y de comprobada validez, para aplicarlos a
soluciones o situaciones hechos particulares. Y el método inductivo: se inicia con
un estudio individual de los hechos y se formulan conclusiones universales” (p.14).
En cuanto al tipo de estudio, se trató de una combinación entre estudio exploratorio
y explicativo, donde se analiza una problemática que no fue abordada anteriormente
en este contexto universitario y, además se desean conocer los aspectos que
generarían la problemática abordada.
En el caso de las muestras se establecieron dos: Muestra Probabilística, conformada
por estudiantes de todos los semestres de la Carrera de Comunicación y Medios
Digitales (LCMD) de Univalle - La Paz y Muestra de Sujetos Expertos, conformada
por docentes profesores que tienen un mínimo de 3 años de experiencia docente.
También se optó por Muestras No probabilística, compuesta por Muestra de Sujetos
Tipo de estudiantes destacados de la carrera LCMD. Para recabar la información
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42
requerida y alcanzar los objetivos de investigación propuestos, se escogieron dos
técnicas de investigación: encuesta para los estudiantes y docentes de la carrera
LCMD y grupo focal para el grupo de estudiantes destacados.
Tabla 1. Relación entre muestra – submuestra - técnica de investigación
Fuente: Elaboración propia, 2024
En la encuesta aplicada a estudiantes, se remitió el formulario online a todos los
libertad. Para la aplicación de la encuesta a docentes, se pidió una participación
voluntaria y de acuerdo con su interés personal y educativo. Para la conformación
del grupo focal, se convocaron a los estudiantes destacados por su rendimiento
académico en cada uno de los semestres de la carrera, se realizó la reunión por la
plataforma institucional de Univalle.
3. RESULTADOS
Una vez concluida la investigación, aplicados los instrumentos determinados, se
presentan los siguientes resultados.
A. Disponibilidad, accesibilidad de los estudiantes a los medios digitales y el
aprovechamiento de los adelantos tecnológicos.
A.1.Opinión de los estudiantes de acuerdo a datos registrados en la encuesta
y el grupo focal
El total de los estudiantes reconocen a los medios digitales, como aquellos TICS
que les permiten, no solo recibir o enviar información; sino que tienen la posibilidad
de crear, producir e intercambiar contenidos.
En cuanto a los usos que les dan a los medios digitales, los estudiantes indican que
los aplican para entretenimiento, comunicación, información cotidiana, creación
(Figura 1). Los estudiantes indicaron una marcada preferencia por las redes sociales,
plataformas. Entre el conjunto de medios digitales que reconocen, mencionan a los
contenidos multimedia.
En relación a la disponibilidad y acceso a los medios digitales, la mayoría se conecta
conectados de 1 a 4 horas promedio. En tanto a la accesibilidad, son las descargas
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lentas, interfaz y el diseño; los mencionados como ruidos comunicacionales.
indicando que existe una preferencia por ciertos medios digitales, que resultan ser
los más conocidos por los estudiantes; como ser redes sociales. Indicaron que esta
preferencia se debe al uso que le dan, como es el entretenimiento y no así motivos
académicos (Figura 2).
Figura Nº 1. Resultados de la encuesta a los estudiantes, sobre los usos
habituales de los medios digitales. Fuente: Elaboración propia, 2024
Figura Nº 2. Resultados de la encuesta a los estudiantes, sobre los tipos de
medios digitales que usan habitualmente. Fuente: Elaboración propia, 2024
B. Capacidades educativas digitales en los estudiantes en relación a las
competencias digitales.
B.1. Opinión de los estudiantes de acuerdo a datos registrados en la encuesta
y el grupo focal
La mayoría de los estudiantes emplean como medios digitales académico a:
capacidades que puede destacar en su vida universitaria, indica el aprendizaje
contactos.
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Los estudiantes señalaron como las competencias digitales adquiridas, están la
gestión de nuevos recursos y contenidos de digitales, también la búsqueda de
información y se destaca el trabajo en equipo (Figura 3).
En cuanto a la consulta de redes de información académicas, indicaron que las
conocen. En el grupo focal, los estudiantes consultados indicaron que, si bien
conocen redes de búsqueda de información académica, no las usan con frecuencia
porque desconocen cómo buscar la información o datos que precisan (Figura 4).
En el grupo focal, los estudiantes describieron que el uso de los medios digitales
apoyó al trabajo en equipo, pero también hizo que resalten las diferencias entre
quienes sí conocen a los medios digitales y su aporte académico y a quiénes se les
Figura Nº 3. Resultados de la encuesta a los estudiantes, sobre los tipos de medios
digitales educativos que aplica en su formación. Fuente: Elaboración Propia, 2024
Figura Nº 4. Resultados de la encuesta a los estudiantes, sobre su experiencia en
cuanto al uso de los medios digitales de su preferencia. Fuente: Elaboración Propia,
2024
B.2. Opinión de los docentes de acuerdo a los datos obtenidos en la encuesta
Para alcanzar este objetivo de investigación, se incluyó una interrogante a los
docentes, quienes en su mayoría superan los 12 años de experiencia en la educación,
sobre los medios digitales que usa en sus clases, indicaron que optan por creación
de contenidos propios, contenidos relacionados a la información y comunicación
con estudiantes. Los medios digitales que utilizan con mayor frecuencia señalaron
a buscadores académicos, libros online y bibliotecas virtuales (Figura 5).
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En cuanto a las competencias genéricas que los docentes motivan en sus
estudiantes, son: adquisición de nuevos conocimientos, trabajo en equipo y
resolución de problemas. En relación a las competencias digitales que inculcan en
sus estudiantes, son: búsqueda de datos en soportes digitales, respeto a copyright
de material digital y navegación segura y respeto a la privacidad (Figura 6).
Figura Nº 5. Resultados de la encuesta a los docentes, sobre el uso de medios
digitales en su práctica docente. Fuente: Elaboración Propia, 2024.
Figura Nº 6. Resultados de la encuesta a los docentes, sobre el aporte de los
medios digitales que percibe en los estudiantes. Fuente: Elaboración Propia, 2024.
C. Importancia de los estudiantes sobre el desarrollo redes tecnológicas y
cientícas, como un factor integral en su proceso de formación profesional.
C.1. Opinión de los estudiantes de acuerdo a datos registrados en la encuesta
y el grupo focal
La mayoría de los estudiantes indicaron que, a pesar del uso de medios digitales,
no lograron establecer redes de contactos con otros estudiantes de otras entidades
educativas. Al consultarles si pudieron establecer redes de comunicación con
profesionales, la mayoría indicó que sí, con los objetivos de solicitar información
y recabar experiencias laborales (Figura 7).
También se les consultó si en alguna ocasión pertenecieron a círculos o comunidades
de investigación, la mayoría indicó que sí lo hicieron. En la última pregunta, los
estudiantes indicaron que aplican sus conocimientos en la gestión de medios digita-
les para investigación en aula, resolución de casos, investigación formal en el caso
de la realización de proyectos de grado y en última instancia para la elaboración
En el grupo focal, los estudiantes manifestaron que sí realizan investigaciones,
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materia, apelando a sitios generales de información y no así a redes de información
con otros estudiantes universitarios, tampoco con profesionales ni investigadores;
excepto participando en talleres o charlas virtuales (Figura 8).
Al consultarles cómo se podría motivar a los estudiantes a que puedan construir
para que ellos puedan motivar esta tarea y también reconocer que no todos los
estudiantes tienen la misma habilidad ni conocimiento e la gestión de medios
digitales.
Figura Nº 7. Resultados de la encuesta a los estudiantes, sobre la frecuencia de
Figura Nº 8. Resultados de la encuesta a los estudiantes, sobre su participación
C.2. Opinión de los docentes de acuerdo a los datos obtenidos en la encuesta
Los profesores indicaron que sí recomiendan a sus estudiantes que acudan a redes de
información académica, como Academia Edu y Google Académico. Los docentes
manifestaron que sí existe una necesidad e importancia para que los estudiantes
puedan conformar redes de investigación con estudiantes e investigado-res y que
Finalmente, se les consultó a los docentes en qué tipo de trabajo apoyó a sus
estudiantes e indicaron: resolución de casos, investigación en aula, proyectos de
determina la necesidad de motivar, tanto a los docentes, como a los estudiantes
a generar espacios compartidos, donde se busque el desarrollo de habilidades y
competencias digitales (Figura10).
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Figura Nº 9. Resultados de la encuesta a los docentes, sobre el desarrollo de
competencias digitales en los estudiantes. Fuente: Elaboración propia, 2024
Figura Nº 10. Resultados de la encuesta a los docentes, sobre su aporte
académico en el desarrollo de textos académicos con los estudiantes. Fuente:
Elaboración propia, 2024
4. DISCUSIÓN
En una investigación realizada en el contexto educativo de la Universidad de
incorporadas a los espacios universitarios y han obligado a que las instituciones
diseñen mecanismos innovadores para que sean aprovechadas en dar atención a
los jóvenes y a sus necesidades de aprendizaje desde el inicio de su formación
profesional” (p.1).
Por lo tanto, una vez realizada la recolección de datos, el análisis de la triangulación
de tres perspectivas: estudiantes de la Carrera de LCMD de Univalle, estudiantes
destacados y los docentes. Se deberá analizar la pertinencia de los datos obtenidos
en relación a la interrogante de investigación planteada; además de referirse al
contexto educativo actual. En relación a cuáles son los impactos académicos del
acceso a las nuevas tecnologías de información y comunicación Tics digitales en el
desarrollo de las competencias de estudiantes universitarios, es importante destacar
contexto tecnológico que le facilita y permite la conexión y disponibilidad a los
medios digitales.
Los ámbitos educativos fueron adecuándose a las nuevas necesidades de los
estudiantes, en una anterior investigación, Guzmán Acuña (2008) aseguraba que “las
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universidades y las instituciones de educación superior ni siquiera han reconocido
el problema de las brechas digitales, los estudiantes universitarios pertenecen a una
generación en la cual la tecnología y la digitalización son parte de su vida personal
y social; con ella han crecido y formado una nueva identidad, una nueva forma de
relacionarse y de comunicarse, han desarrollado nuevas habilidades” (p.5).
necesaria, como es la accesibilidad a los medios digitales y a la tecnología. Este
término fue entendido como la responsabilidad de las entidades educativas de
garantizar que todos los estudiantes, con o sin capacidades distintas, pudieran
acceder a los medios y contenidos educativos. En esta era digital, la accesibilidad
falta de conocimiento sobre el manejo de medios digitales, redes de investigación
académica y de búsqueda de información, también genera problemas en el
acceso a contenidos digitales. Por lo tanto, no todos los estudiantes gozan de una
accesibilidad a todos los contenidos digitales.
En una investigación realizada en la Universidad Lambayeque en Perú, el autor
estrategias de formación en competencias digitales en la mejora del desempeño
docente y el aprendizaje de los estudiantes. Aunque se observan desafíos
los datos también sugieren que la pandemia ha generado una mayor conciencia
sobre la importancia de la integración de la tecnología en la educación” (p.3).
También, este trabajo coincide con la visión del autor mencionado, puesto que
tecnológicos de parte de las universidades; sino que deben estar dadas las
condiciones necesarias para que tanto los docentes como los estudiantes puedan
verse motivados a desarrollar estas nuevas competencias digitales.
Un aspecto que vale destacar de la investigación realizada es que los docentes
sí motivan a los estudiantes a que puedan cambiar sus hábitos de búsqueda de
información, pero si estos desconocen la existencia de redes de información
generales, que no responden a los objetivos académicos propuestos por el
docente. Los estudiantes tienen las habilidades intuitivas para generar sus propios
contenidos, pero estos no deben limitarse a su difusión a través de redes sociales,
sino que se de-ben proponer la gestión de contenidos investigativos, que puedan
ser difundidos a comunidades especializadas.
los docentes es fundamental, porque si bien los estudiantes están naturalmente
relacionados con los medios digitales, requieren de directrices clara y concretas que
La investigación en aula es un paso valioso e importante, así como la resolución de
casos prácticos, pero estas prácticas se pueden orientar a la realización de trabajos
debe iniciar con un punto de partida en las aulas universitarias.
La educación de calidad, como parte del encargo social de las universidades, a lo
largo de la historia de las universidades y transitando por los distintos modelos
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educativos; fue trascendiendo y cambiando responsabilidades. En un principio
estaba a cargo de los académicos y cientistas de la época, que determinaban
los parámetros del conocimiento. Luego el docente asumió el rol de la cátedra
unidireccional, donde el estudiante tenía rol limitado a escuchar y aplicar, sin
espacio a la discusión. Posterior, a varios postulados de la educación, se entregó un
rol protagónico al estudiante y el docente como un guía.
En la actualidad la educación asume un rol social y cultural, donde los conocimientos
deben responder a las necesidades de la sociedad y apuntar a la formación
de profesionales que puedan responder, de la mejor manera, a las exigencias
de un mercado laboral, cada vez más competitivo. Sin embargo, el acceso a la
tecnología no debe confundirse con el desarrollo de ciencia y conocimiento, como
consecuencia de un tiempo digitalizado.
En esta discusión, se considera el trabajo del investigador Chinkez (2019) quien
coincidió en que el rol de las universidades en la actualidad se basa en el acceso de
los estudiantes al Internet y que debe estar conformado por diversas plataformas de
contenidos y de colaboración que se establecen como ámbitos válidos de gestión
del conocimiento, en donde participan personas e instituciones de diversa índole
(p.13).
La tecnología por sí sola no garantizará el desarrollo cultural ni de conocimiento
de ninguna sociedad. Las próximas investigaciones deberán asumir como temática
de estudio, el rol del docente, su formación y sus capacidades para orientar a los
digitales actuales, desde el empleo de las redes sociales hasta la inteligencia
mejorar la calidad de vida de los usuarios y generar proyecciones positivas para el
futuro, más aún cuando se hace referencia a la educación.
5. CONCLUSIONES
Entre las conclusiones más importantes de esta investigación, se destacan las
siguientes:
El acceso de los estudiantes de la Carrera LCMD a los medios digitales, no implica
que se genere un verdadero aprovechamiento de los adelantos tecnológicos.
No existe un desarrollo generalizado de las capacidades educativas digitales en los
estudiantes en relación con las competencias digitales. Los estudiantes no perciben
en su proceso de formación profesional.
Por último, debe existir un replanteamiento del rol del docente, donde no se asuma
que, al acceso a la tecnología de parte de los estudiantes, implicará por sí mismo el
de calidad.
AGRADECIMIENTOS
La autora agradece a los estudiantes y docentes de la Carrera de LCMD de Univalle
Sede Académica La Paz, por su gran aporte y participación en esta investigación.
También al Director de la Carrera de LCMD, MsC. Rodrigo Loredo, por su valioso
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Citar como: Alhidi, A.
M. O. (2024). Toward
management approach: How
sustainable solutions mitigate
hurricanes and tropical
cyclones negative impact.
Case studies from: the USA,
China, Oman and the UAE.
Revista Journal Boliviano De
Ciencias, 20(56). 52-80 https://
doi.org/10.52428/20758944.
v20i56.1188
Receipt: 12/09/2024
Approval: 18/12/2024
Published: 30/12/2024
Declaración: Derechos de
autor 2024 Amal Mubarak
Obaid Alhidi, Esta obra está
bajo una licencia internacional
Creative Commons Atribución
4.0.
Los autores/as declaran no tener
en la publicación de este
documento.
Research Article
Towards Eective Sustainable Disaster Management
Approach: How Sustainable Solutions Mitigate
Hurricanes and Tropical Cyclones Negative impact
Case Studies from: the USA, China, Oman and the UAE
Amal Mubarak Obaid Alhidi
PhD Student, University of International Business and Economics; Beijing.
China
ABSTRACT
As communities worldwide confront increasingly severe climate related
emergencies, there is an urgent need to move beyond traditional crisis response
strategies and adopt sustainable solutions to mitigate the impact of natural
disasters. Focusing on hurricanes and tropical cyclones, this study examines
lives, utilizing the systematically reviews of 84 articles, reports, and researchers.
The study aims to delve in existing evidence regarding the social and economic
risks these disasters pose. The research highlighted the critical role of integrating
sustainable solutions into disaster management to achieve environmental,
Case studies from the USA, China, Oman, and the UAE demonstrated that
adopting green practices such as renewable energy, nature-based solutions, and
circular economy principles enhance resilience and recovery. Early warning
systems and public education, as implemented in China and the UAE, have
strengthening ecosystems. The study adds to existing crisis management
research by identifying strategies for survival and resilience against climate
tools to reduce disaster risks both during and after their occurrence.
Keywords: Climate Change, Disaster Management, Hurricanes, Sustainable
Solutions, Tropical Cyclones.
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1. INTRODUCTION
temperatures, an increased frequency of extreme weather events, sea-level rise, and
the loss of biodiversity. Researchers indicate that these changes pose substantial
L., 2005). They also argue that carbon dioxide emissions resulting from human
M., 2023). To add, they imply that over the past three decades, climate-related
disasters have tripled. They claim that; climate hazardous disasters exacerbated
by factors such as the accelerated rate of global sea level rise, which has been
2.5 times faster in the period from 2006 to 2016 compared to the 20th century.
Besides, anthropogenic climate change has resulted in an increase in the frequency
and severity of extreme weather events, global temperature rise, and environmental
degradation. All have collectively jeopardized the lives and livelihoods of large
numbers of climate-induced migrants and displaced persons (McAllister, S., 2023).
Africa, which claimed over 1,000 lives and left millions destitute (BBC, 2019).
According to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), the past few
to the previous two decades. The impacts of climate change have contributed to
Meteorological Organization, 2021). This growing trend highlights the limitations
of traditional disaster management practices, which are often reactive and focus
primarily on immediate relief rather than long-term resilience and recovery. As
losses, but also have far reaching environmental consequences (Vernick, D., 2024).
Hence, the escalating frequency and intensity of climate related hazards worldwide
shows the dire consequences of global climate change.
1.1 Hurricanes and Tropical Cyclones Terminology
hurricanes as; intense tropical storms characterized by strong winds (exceeding
74 mph or 119 km/h), heavy rainfall, and low-pressure systems that develop over
warm ocean waters. On the other hand, tropical cyclones commonly referred to as;
typhoons or hurricanes, as are among the most devastating weather events. These
intense circular storms form over warm tropical oceans and feature maximum
sustained wind speeds that exceed 119 kilometres per hour, accompanied by heavy
referred to as tropical cyclones. Hurricanes exemplify the devastating impacts
of climate change, causing extensive physical damage, disrupting infrastructure,
and leading to long-term public health issues, including cardiovascular diseases
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and post-traumatic stress disorder (Krichene, H., Vogt, T., Piontek, F., Geiger, T.,
Schötz, C., Otto, C., 2023). Studies highlight a correlation between rising sea
temperatures and the increasing intensity of hurricanes, complicating disaster
1.2 Hurricanes and Tropical Cyclones across Countries
In countries such as; the United States, the consequences of tropical cyclones have
been catastrophic, with events such as; Hurricane Katrina resulting in damages
that exceed billions of dollars (Brown, C. E., Alvarez, S., Eluru, N., Huang, A,
2021; Bakkensen, L., Blair, L., 2022; Young, R., Hsiang, S., 2024). These storms
and public health outcomes (Lau, Y. Y., Yip, T. L., Dulebenets, M. A., Tang, Y.
M., & Kawasaki, T., 2022). Also, analyses indicate that vulnerable populations
disproportionately bear the brunt of these disasters, under-scoring the intersection
of social inequality and disaster impacts (Oliver-Smith, A., 2020). Similarly, in
leading to severe health and economic consequences. Researchers suggest that
a slowdown in the translation speeds of cyclones can result in increased local
Predictions indicate a growing prevalence of compound hazards as a result of ongoing
from tropical cyclones, including Cyclone Gonu and Cyclone Shaheen (Banan-
Dallalian, M., Shokatian-Beiragh, M., Golshani, A., Mojtahedi, A., Lotfollahi-
Yaghin, M. A., Akib, S., 2021; Terry, J., Al Ruheili, A., Boldi, R., Gienko, G., Stahl,
Shaheen brought unprecedented rainfall, severely damaging infrastructure (Meer,
M. S., Mishra, A. K., Nagaraju, V., 2024). Moreover, modelling studies emphasize
the necessity of advanced prediction tools to mitigate the risks associated with
cyclones in this region (Beraud, C. P. C., Kelly, D. M., 2022; Karami, S., Ghassabi,
Z., Khansalari, S., 2024). To add, in the United Arab Emirates, climate change
is evidenced by rising temperatures and declining precipitation levels (Paparella,
F., Burt, J. A., 2023). Although tropical cyclones are infrequent, their occasional
occurrence can result in considerable impacts (Schuenemann, T., 2021).
The increasing risk of extreme heat, coupled with the potential for cyclonic
to these evolving environ-mental challenges. Disaster management is at a
crossroads as climate change accelerates the frequency and intensity of natural
disasters worldwide. As communities worldwide confront the rising tide of these
climate-related emergencies, traditional crisis-response strategies often fall short
in managing the complex and interconnected challenges posed by hurricanes and
tropical cyclones. This reality underscores the pressing need for innovative and
sustainable solutions that not only address the immediate consequences of these
disasters but also foster long term resilience and reduce environmental impacts.
Understanding the social and economic risks associated with such events are
community preparedness.
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This paper examines the multifaceted impacts of hurricanes and tropical cyclones,
conducting a thorough review of existing 84 literature reviews to identify gaps in
knowledge and challenges in current disaster management practices.
that can mitigate risks and improve responses to catastrophic events by shedding
light on these issues.
The study aims to contribute to a more resilient and sustainable future, providing
posed by climate change.
2. RESEARCH QUESTIONS
1)
and communities?
2)
the environmental, infrastructural, and economic impacts of hurricanes
and tropical cyclones, and what are the critical gaps in current research on
these approaches?
3. OBJECTIVES OF THE STUDY
The study aims to achieve several key objectives that collectively enhance
understanding of climate driven disasters, particularly hurricanes and tropical
cyclones. First, it seeks to identify the underlying drivers of climate change.
Additionally, the research assesses the multifaceted impacts of hurricanes
infrastructural, economic, and social dimensions presented in three cases: the
USA, China, Oman and the UAE. A systematic review of 84 existing literature
conducted to elucidate climate change, and the social and economic risks associated
with hurricanes and tropical cyclones, thereby identifying critical vulnerabilities
current understanding of hurricanes related risks. Furthermore, the research aims
to empower communities by equipping them with tools and strategies designed
to enhance preparedness and resilience in the face of such disasters. It will
that communities can adapt to the ongoing threats posed by climate change.
4. SIGNIFICANCE OF THE STUDY
This study contributes to the existing literature in crisis management and enhances
understanding of climate driven disasters, particularly hurricanes and tropical
cyclones. The researcher suggested relevant recommendations for policymakers
and other concerned bodies on how to guide future studies and support the
changing world.
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5. KEY CONCEPTS AND DEFINITIONS
5.1 Climate Change
According to National Aeronautics and Space Administration (2024) climate
patterns, and other elements of the Earth’s climate system. It is caused by natural
factors such as volcanic eruptions, solar cycles or, by human activities, such
as the burning of fossil fuels, deforestation, and industrial processes, leading to
global warming and extreme weather events (Abbass, K., Qasim, M. Z., Song, H.,
Murshed, M., Mahmood, H., Younis, I., 2022).
5.2 Sustainable Solutions
The International Institute for Sustainable Development (IISD) associates
sustainable solutions to the practices or strategies designed to meet current needs
without compromising the ability of future generations to meet their own needs
(International Institute for Sustainable Development, 2024).
5.3 Disaster Management
It is the process of planning, organizing, coordinating, and implementing measures
to prepare for, respond to, recover from, and mitigate the impacts of disasters (Tulane
University, 2021). Disaster management encompasses the strategic organization
a catastrophic event. This involves coordinating the roles, responsibilities, and
volunteers and donations. The success of disaster management hinges on the
systematic integration of preparedness, response, recovery, and mitigation
measures to enhance community resilience and safeguard lives, property, and
critical infrastructure in the face of emergencies (University of Central Florida,
2024). Furthermore, the main goal of management function is to avoid hazards and
5.4 Sustainability
The concept of sustainability is grounded in the fundamental principles that
all human need upon the natural environment (U.S. Environmental Protection
Agency, 2023). Adopting a sustainable approach entails creating and preserving
the conditions that enable productive coexistence and symbiosis between humans
and the natural world, thereby supporting the needs of both present and future
generations.
5.5 Disaster
The International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies (IFRC)
may include pandemics, technological catastrophes, or environmental cataclysms.
They include earthquakes, tornadoes, hurricanes, pandemics, volcanic eruptions,
emergencies (International Strategy for Disaster Reduction, 2007).
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6. METHODOLOGY
The study is built on analyzing reviews of the 84 articles, thus providing a
comprehensive analysis of the impacts of climate change on nature, human and
economics.
7. REVIEW OF THE LITERATURE
Climate change interacts with various factors impacting global health, including
widespread phenomena such as globalization. The impact of climate change is the
lead to more intense and frequent rainfall. Earth’s average temperature is steadily
rising, with atmospheric CO2 levels now surpassing 400 ppm, primarily due to the
contributing to the gradual increase in the planet’s average annual temperature.
Global warming trend is largely attributed to high levels of industrial production
and economic activities, which release substantial amounts of greenhouse gases
P., 2023).
The National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) comprehensive
data analysis, on hurricane activity in the North Atlantic Basin, spanning from
(1851 to 2023) emphasized the evolving patterns in both the frequency and intensity
or higher, in recent decades. The report showed a general upward trend, with
particularly intense years such as 2005, which recorded 15 hurricanes, including
total energy produced by tropical cyclones in a given season, showed considerable
as 2005 and 2017, when multiple powerful storms occurred (NOAA’s Atlantic
Oceanographic and Meteorological Laboratory., 2024). The escalating frequency
approaches to enhance disaster preparedness (Jain, H., 2024). Also, the report
highlighted the frequent above-average hurricane seasons, with 2020 witnessing
an unprecedented 30 named storms, potentially driven by climate factors such as
rising ocean temperatures. Data revealed variability in hurricane activity across
necessity of analyzing both historical and contemporary hurricane activity to better
understand trends, identify their underlying causes, and enhance preparedness for
future storms.
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Figure 1. Hurricanes Trend (1851-2023)
Source: Self elaboration; based on NOAA’s Atlantic Oceanographic and
Meteorological Laboratory 2024 data
7.1 How Hurricanes Develop
delicate interplay of warm ocean waters, low atmospheric pressure, and certain
wind patterns. For a hurricane to form, ocean surface temperatures must exceed
27°C (80°F), as this warmth provides the essential heat and moisture needed for
the storm’s growth. As hot, humid air rises from the ocean; it creates a low-
pressure area (Studholme, J., Fedorov, A. V., Gulev, S. K., Emanuel, K., Hodges,
K., 2022). The rising air cools and condenses into rain clouds, a process that
releases latent heat, further energizing the storm. The upward movement of air
draws in surrounding air, while the Earth’s rotation causes this incoming air to
spin horizontally, giving rise to the hurricane’s distinctive rotating structure. Also,
this ongoing cycle of rising air, condensation, and heat release propels the storm,
enabling it to intensify and expand as long as it remains over warm waters and
is supported by favorable atmospheric conditions. This dynamic illustrates the
immense energy system that underpins hurricane formation.
Figure 2. Hurricanes Components.
Source: Poynting, M. (2024)
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7.2 Hurricanes and Cyclones Social and Economic Impacts
Ouyang, Y., Grace, J. M., Parajuli, P. B., Caldwell, P. V. (2022) indicate that
economy, and human lives. Their environmental impacts are severe, starting with
storm surges that cause coastal erosion, damage to beaches, and intense rainfall
increasing intensity and frequency of tropical cyclones have caused considerable
damage to marine ecosystems, such as coral reefs, mangroves, and sea grass beds
L., Jayaweera, D. T., Mirsaeidi, M., Beier, J. C., Kumar, N., 2021). For instance,
after hurricane Katrina, many repair workers experienced respiratory illnesses such
as sinusitis and toxic pneumonitis.
However, it was noted that the respiratory symptoms related to this exposure began
to decline within two months after the hurricane (Powell, T. M., Yuma, P. J., Scott,
J., Suarez, A., Morales, I., Vinton, M., Li, S. J., 2020). Moreover, studies showed
that natural disasters cause psychological repercussions and long term emotional
an average of 7,000 to 11,000 additional deaths in the 15 years following the event
(Young, R., Hsiang, S., 2024). This suggests that the long-term mortality impact of
which generally include only immediate fatalities. Young, R., Hsiang, S. (2024)
study estimates that; from 1930 to 2015 tropical cyclones were responsible for
approximately 3.6 million to 5.2 million deaths in the United States. Furthermore,
disasters have resulted in considerable declines in agricultural output, which in
turn has led to economic losses and threatened food security (Food and Agriculture
Organization, 2021).
Disasters such as extreme weather and pest outbreaks, including swarms of
with more than 779,324 lives lost to these devastating storms. On average, 43
fatalities occur daily as a direct consequence of tropical cyclones and their
associated hazards, underscoring the persistent threat they pose to vulnerable
communities. The diameter of these formidable weather events typically ranges
between 200 to 500 kilometers, though some cyclones expand to a staggering
1,000 kilometers, amplifying their destructive potential. This escalating danger is
further compounded by a 200% increase in the population residing in cyclone-
prone regions, intensifying exposure to these life-threatening storms.
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Table 1
Tropical Cyclones Human and Economic Impact
Source: Self elaboration based on Young, R., Hsiang, S. (2024).
The economic toll of tropical cyclones is equally alarming, with global losses
from direct damage to infrastructure, homes, and livelihoods but also from long-
term disruptions to economic stability and growth in impacted regions. The scale
and frequency of these losses highlight the critical need for enhanced resilience
and adaptation strategies to safeguard both human lives and economic resources
against the ongoing threat of tropical cyclones.
Economically, hurricanes damage infrastructure like roads and power lines, disrupt
agriculture and livelihoods, and halt business operations. The costs of recovery can
be staggering, straining local and national economies, while highlighting the urgent
need for improved disaster preparedness and climate resilient infrastructure. For
example, Molua, E. L., Mendelsohn, R. O., & Akamin, A. (2020) study illustrated
that the United States faced more catastrophic tropical cyclones than Europe
and Asia. In particular, losses caused by hurricanes Katrina, Harvey, and Maria
reached USD 380 billion across the country. The study also pointed out to regional
natural disasters.
Natural disasters encompass various extreme weather events that can endanger
human health and safety.
Since 1995, more than 4.4 billion individuals have been impacted by such disasters,
over 11 million people, while in 2005; Hurricane Katrina incurred damages of
more than $125 billion, along with widespread evacuations and property losses.
These environmental occurrences are often random and unpredictable. The
National Centers for Environmental Information (NCEI) serves as the authoritative
societal impacts, both within the United States and globally. As the nation’s
primary institution responsible for monitoring and assessing the climate, NCEI
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provides comprehensive summaries of temperature and precipitation trends,
extremes, and historical comparisons at the global and national levels. The NCEI’s
role in addressing severe weather and climate events allows it to contextualize
these phenomena within a historical perspective. This function is crucial for
understanding the scale and magnitude of the economic consequences associated
with such events, which have been observed and documented from 1980 to the
present day.
The NCEI serves as a vital resource for researchers, policymakers, and the
climate change over time by maintaining this comprehensive record of weather
and climate-related disasters. In 2024, it anticipated an above average hurricane
season in the Atlantic, which runs from June 1 to November 30 (Center for Disaster
Philanthropy, 2024). By October 11, there were 13 named storms, comprising four
storm to a Category 5 hurricane within 24 hours, reaching peak winds of 180 mph
and exhibiting an exceptionally small eye, referred to as a “pinhole.” The aftermath
of hurricane Helene highlighted the devastating impact a single storm can have,
raising concerns about the capacity of local, state, tribal, and federal resources to
respond to the ongoing challenges posed by this active hurricane season.
7.3 Natural Disasters Cases in the USA, China, Oman and the UAE
7.3.1 The USA
Hurricane Milton made landfall as a powerful Category 3 storm, packing winds
A. C.,2024). The impact was severe, leading to widespread power outages that
have otherwise led to a less severe storm. Economic losses from the disaster were
projected to range between $160 billion and $180 billion, with a notable portion
coverage among homeowners. The disarray surrounding disaster response has
to enhance their resilience against such events by implementing stricter building
codes, addressing the rising costs of insurance as indicators of risk, and improving
land-use practices to better prepare for future climate-related disasters.
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Figure 3.
Source: NCEI, (2024).
As it can be seen, Figure 3 illustrates the locations of climate disasters that occurred
such as hailstorms, severe weather, tornado outbreaks, and winter storms.
incidents are prevalent in the central and eastern U.S. The Central and Southern
Southern, and Northeastern regions. The increasing frequency and intensity of
weather-related disasters in the United States, is potentially linked to the impacts
of climate change. Furthermore, Figure (4) shows that year 2024 (marked with
$370 billion by mid-year, making it one of the highest in the observed period. This
year surpasses previous costly years like 2017, which saw around $392 billion in
highlights other notable years: 2012 with $158.9 billion, 2021 with $164.0 billion,
2022 with $182.4 billion, and 2005 with $267.0 billion.
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Figure 4. Disasters Loses Costs in the United States (1980 to 2024)
Source: NCEI, (2024)
7.3.2 China
China is a geographically diverse country which exposes it to a susceptible wide
Y., Tang, J., Leung, L. R., Liao, H., 2023). Two thirds of Chinese territory is
inland provinces, frequently encounter tropical cyclones. The coastal regions are
susceptible to storm surges and red tides, while the country’s forests and grasslands
of its cities are located in areas vulnerable to these various natural disaster types.
According to scholars, Southern and Eastern regions of China experienced higher
Y., Reniers, G., Huang, Q., 2021).
regions of China experienced a rise in the intensity of tropical cyclones, with more
Scale is a 1 to 5 rating based only on a hurricane’s maximum sustained wind speed.
add, the Pearl River Delta region in South China is at risk as a result of tropical
cyclones, which makes it important to carefully study the damage caused by these
storms and what leads to it (Sajjad, M., Chan, J. C., 2020).
Sajjad, M., Chan, J. C., (2020) study found that; there is a strong link between the
economic damages and the rainfall caused by tropical cyclones, with more rain
connection between economic damages and the wind strength of the storms,
study concluded that; even though rainfall from tropical cyclones has decreased
over time, the strength of the storms has increased. Despite the drop in rainfall,
economic damages have continued to rise. This suggests that other factors,
such as stronger storm winds, growing populations, and urban development,
are contributing to the increasing damages in the region. Likewise, China has
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infrastructure and agriculture (Lai, Y., Li, J., Gu, X., Chen, Y. D., Kong, D., Gan,
displacing millions and causing billions of dollars in damage (Niu, Y., Touma, D.,
Ting, M., Camargo, S. J., Chen, R., 2022).
7.3.3 Oman and the UAE
The Gulf Council Countries(GCC), including Saudi Arabia, the UAE, Qatar, Oman,
Kuwait, and Bahrain, have also faced natural disasters, although their impacts have
varied. Oman, for instance, was hit by several severe tropical cyclones. Cyclone
Gulf of Oman, and made landfall along the Northeast Oman coastline (Terry, J., Al
Ruheili, A., Boldi, R., Gienko, G., Stahl, H., 2022). Shaheen was a unique Tropical
waters, this one-of-a-kind storm travelled westwards, skirting Pakistan’s Makran
coast before making landfall on Northern Oman on 4th October 2021 (Mukherjee,
P., Ramakrishnan, B., 2023). This storm event represented a unique trajectory, as it
Ruheili, A., Boldi, R., Gienko, G., & Stahl, H., 2022).
rainfall was recorded on April 15th, 2024, surpassing all previous daily rainfall
records observed over the past 75 years. In a study conducted by Almazroui, M.,
Khalid, M. S., Islam, M. N., Rehman, S., Sajjad, H. (2020); the researchers argue
that the central region of the Arabian Peninsula will experience higher temperatures
across all seasons throughout the 21st century, providing valuable information for
long-term regional planning. The study investigated the seasonal, inter-seasonal,
and regional changes in temperature, as well as the associated uncertainties.
8. RESULTS
This study addressed two critical research questions that arise from the profound
and economic risks posed by these disasters, exploring how these risks vary
UAE. It aimed to uncover patterns and disparities in vulnerability and resilience,
infrastructure and economics. As a result, the review of the 84 articles provided a
comprehensive analysis of the impacts of climate change on nature. The analysis
Balachandran, S., Camargo, S. J., Holland, G., Sugi, M., 2016). Particularly in
the North Atlantic, an increase in Category 3 or higher storms has been observed,
with projections suggesting a rise under "+2 ºC" warming scenario (Knutson, T. R.,
Chung, M. V., Vecchi, G., Sun, J., Hsieh, T. L., Smith, A. J., 2021). Additionally,
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development, and preparedness levels (Padmaja, D. L., Tammali, S., Gajavelly, N.,
Reddy, K. S., 2022).
across regions hinder accurate analyses of disaster impacts, particularly in
historical records predating satellite technology. Climate models often lack the
resolution necessary to simulate the complex dynamics of cyclone formation and
behavior, leading to contradictory projections in areas like pole ward expansion.
unique local conditions. The lack of longitudinal studies limits understanding of
The economic and social consequences of tropical cyclones are profound and far-
socio-economic disparities. These outcomes pointed to the interplay between
economic vulnerabilities and climate-driven disasters, necessitating targeted
policy interventions. Additionally, from an environmental perspective, hurricanes
have degraded marine ecosystems, including coral reefs and mangroves. These
ecosystems, crucial for coastal protection, face heightened risks under increasing
cyclone activity. Similarly, the health impacts of hurricanes are both immediate
and enduring. The studies highlighted increased risks of infectious diseases,
mental health conditions like chronic illnesses such as cardiovascular disease.
health challenges.
9. DISASTER MANAGEMENT IMPLEMENTATION
As natural disasters continue to occur, mitigating their impact has become a priority
for all nations. Risk management processes typically involve several key steps
aiming to mitigate risks in various contexts. These processes include:
9.1 Risk Identication
of Mitigation climate change disasters. It involves understanding both internal
and external risks that could arise from implementing disaster management rescue
plans. For example, utilizing historical hurricane data and predictive models to
Also, monitoring oceanic and atmospheric conditions that could lead to tropical
cyclones can be used as well here.
9.2 Risk Assessment and Analysis
Evaluating the risk to understand its potential impact is the second step in the
process. The analysis often includes qualitative and quantitative assessments,
prioritizing risks based on factors like probability and severity. Also, various tools
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hurricane tracing models, the potential strength, path, and impact of the hurricane
can be assessed in this process. This includes simulations of storm surge, high
9.3 Risk Evaluation
Deciding on what approach suits each type of disaster is an important part in
this phase. The evaluation often involves both the government and stakeholders
input to ensure alignment with organizational goals. It may vary regarding each
country’s case and degree of the climate change hazard. Based on the impact
can also evaluate the costs of implementing protective measures against potential
losses if no action is taken.
9.4 Risk Treatment (Mitigation)
In this stage authorities in charge decide on the actions needed to mitigate the
climate changes risk and execute the best strategies of the contingency plans.
The goal in this phase is to reduce the risk to an acceptable level that saves life
or decrease economic losses. For instance, governments can issue evacuation
orders when a high impact hurricane is forecasted. Also, in hurricane prone areas,
government initiatives may support building codes that require hurricane-resistant
structures, especially for critical infrastructure.
9.5 Implementation of Risk Controls
Governments and concerned parties in this phase put into place the chosen risk
mitigation plan, ensuring that the right resources and responsibilities are allocated
policies and procedures when necessary.
9.6 Monitoring and Review
In the stage, continuous risk monitoring and regular reviews help in identifying
Government can assign the activation of emergency response teams and other
also add value at this stage. They can ensure that evacuation plans, shelters, and
emergency services are available and equipped.
9.7 Communication and Consultation
within the organization. As the hurricane progresses state agencies can adjust
their response strategies based on updated risk assessments. Public alerts and
communication such as national weather service and local governments issue real-
time alerts to the public via multiple channels, including social media, TV, and
radio, to ensure residents stay informed.
9.8 Documentation and Reporting
Documenting the process to ensure transparency, track progress, and facilitate
reporting is an essential part of mitigation plans and process. Clear documentation
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aids in compliance, governance, and future risk assessments, is an added value to
These steps create a cyclical process where continuous monitoring feeds back into
faces.
10. SUSTAINABLE TECHNOLOGIES IN DISASTER MANAGEMENT
represents a major challenge underlying the limited success in disaster management
half-century, region has witnessed 3,612 discrete disaster occurrences, resulting
in nearly one million fatalities and an estimated $1.4 trillion in economic losses,
Meteorological Organization, 2024). Traditional disaster management practices
often exacerbate environmental degradation and fail to address the long-term
such as diesel generators for emergency power, contributes to greenhouse gas
emissions and air pollution, further exacerbating climate change (International
both technological and nature-based solutions. For example, mangroves have
redistribute risks to lower-risk areas.
are increasing growing calls for green technologies and innovations in disaster
management to mitigate disasters impacts. Addressing hurricanes and climate
change’ impacts call for more innovative, integrated strategies that combine
technological, social, and environmental approaches Greve, A. I. (2016). For
knowledge and methods that accelerate the recovery or the protection process.
Also, integrating climate change into hazard mitigation planning by assessing
future climate risks, engaging local communities in the planning process and
Also, developing resilient infrastructure, as well as utilizing nature-based solutions
such as mangrove restoration and urban greening protect against storm damage.
Bayulken, B., Huisingh, D., Fisher, P. M. J., (2021) conducted a comprehensive
literature review to examine methods for transforming cities into more resilient and
sustainable regions through the strategic enhancement of blue and green spaces
within and surrounding urban areas. Analyzing 298 articles published between
1997 and 2020 across 109 academic journals, the study provided holistic insights
into the selection, implementation, monitoring, assessment, and valuation of
nature-based solutions in diverse urban contexts. The authors found that cities can
expand their green areas by implementing nature-based solutions.
Vega-Muñoz, A. (2021) indicate that predictive analytics for forecasting natural
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disasters aid policymakers and emergency responders in making informed choices.
Similarly, studies revealed that adapting to climate change by focusing on three
areas: using predictive analytics, integrating various datasets for better insights
into climate patterns, and creating AI tools to support policymakers in developing
O., 2022). On the other hand, Zhang, C., Yin, K., Shi, X., & Yan, X. (2021) suggest
utilizing Geographic Information Systems (GIS) for geospatial risk assessment to
identify high-risk areas. Additionally, the researchers believe that this method
will enhance disaster preparedness in vulnerable coastal regions, will reduce
exposure of critical infrastructure, and regulate aquaculture development to limit
economic and environmental harm. Fawzy, S., Osman, A. I., Doran, J., Rooney,
change, including conventional mitigation technologies that focus on reducing
sustainable strategies to mitigate the environmental, infrastructural, and economic
consequences of hurricanes and tropical cyclones. Cases presented in this study
showed various mitigation plans the USA, China, Oman and the UAE used to
reduce negative impacts of natural disasters caused by hurricanes and cyclones.
Through these inquiries, the study aspired to contribute to the development of
natural disasters.
10.1 The USA, China, Oman and the UAE Disaster Management Approach
Addressing climate change and hurricane impacts necessitates comprehensive
strategies that include policy initiatives, infrastructure development, and
sustainable practices. Countries like China, the United States, Oman, and the UAE
have implemented various successful approaches. Sustainable technologies such
as renewable energy, green infrastructure and eco-friendly materials play a crucial
role in reducing the environmental impact of disaster response (Aguirre-Ayerbe, I.,
Merino, M., Aye, S. L., Dissanayake, R., Shadiya, F., Lopez, C. M., 2020).
10.1.1 The USA, China, Disaster Management Approach
The U.S. disaster management approach focuses on climate leadership through
through Federal Emergency Management Agency (FEMA) guidance. Also, green
infrastructure and eco-friendly materials are equally important in reducing the
environmental impact of disaster response. Green infrastructure includes solutions
such as green roofs, permeable pavements, and urban forests, which mitigate
(NYC, 2023).
Another example of the mitigation plan is what they implement after Hurricane
Maria. After Hurricane Maria devastated Puerto Rico in 2017, solar energy
systems were deployed to provide emergency power to hospitals and other critical
a continuous power supply (Aros-Vera, F., Gillian, S., Rehmar, A., Rehmar,
L.,2021). In addition to solar power, wind turbines were used to provide essential
energy in emergency situations, demonstrating their versatility and resilience in
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but also support long-term sustainability by decreasing greenhouse gas emissions
steps to mitigate the impacts of natural disasters, through extensive investment in
infrastructure and technology.
China has implemented extensive reforestation projects to combat soil erosion
and reduce the risk of landslides. Also, it continues to invest heavily in disaster
mitigation and recovery, emphasizing rapid response and infrastructure resilience
(Cai, J., Zhang, L., Dong, J., Dong, X.,2022). According to Cai, L., Li, Y., Chen,
M., Zou, Z. (2020); accurate risk assessment is essential to help allocate resources
for disaster relief and make evacuation decisions when hit by a Tropical Cyclone.
Nature-based solutions, including reforestation, wetland restoration, and the
the resilience of ecosystems.
Reforestation plays a critical role in stabilizing soil, reducing erosion, and
enhancing water retention in the landscape. For example, extensive reforestation
agricultural productivity and improved the livelihoods of local communities. The
projects’ remarkable outcomes included lifting over 2.5 million people in four of
China’s poorest provinces out of poverty, doubling farmers’ incomes, diversifying
employment opportunities, and revitalizing the degraded environment. Sustainable
farming practices, natural vegetation regeneration, and improved sediment control
orientation of the agricultural sector, while also establishing conditions for long-
China also has launched its National Climate Change Adaptation Strategy and
resolution on cyclone simulations, accurate high-resolution data, and enhanced
predictive capabilities for better forecasting and planning. Furthermore, Shultz,
J. M., Russell, J., Espinel, Z. (2005), Lang, C., Ryder, J. D. (2016); and Li, J.,
need for awareness campaigns to educate the public, as well as policy advocacy to
prompt adaptation and mitigation measures, and community involvement to foster
local resilience. They recommend improvements in public health preparedness,
the establishment of disease surveillance systems for early outbreak detection, and
the integration of disaster response with public health initiatives.
10.1.2 Oman and the UAE Disaster Management Approach
In Oman and the UAE, 80% and 85% of the total populations, respectively, reside in
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Additionally, the prevalence of urban developments with limited permeability
and absorptive capacity, inadequate drainage systems, and the hyper-arid soils in
and Oman have adopted proactive disaster risk management strategies, including
functional early warning, early action, and emergency response systems, as well
as long term adaptation planning. As an example; Oman has undertaken several
robust measures to mitigate the impacts of severe tropical cyclones, leveraging
advanced technology and infrastructure improvements. The country has been
2007, Cyclone Mekunu in 2018, and Cyclone Shaheen in 2021. These events
have prompted Oman to enhance its disaster preparedness and response strategies.
To add, Oman’s National Strategy for Adaptation and Mitigation to Climate
Change (2020-2040) outlines comprehensive measures to address environmental
challenges and enhance resilience to future cyclones (Green Climate Fund., 2022).
Researcher Alruheili, A. (2017) also, outlined strategies for Oman to improve
climate change resilience by creating long term plans that integrate resilience into
national development. In his approach he suggests fostering collaboration among
and sustainable practices. Together with, Al-Awadhi, T., Charabi, Y., Choudri, B.
S. (2019), the researcher suggests ways to strengthen urban resilience in Oman by
upgrading infrastructure to better withstand climate impacts. His solution involves
using ecosystem-based adaptation and raising community awareness about climate
risks and adaptive practices. Additionally, Mansour, S., Darby, S., Leyland, J.,
Atkinson, P. M. (2021); Al Habsi, J., al Kalbani, A. (2023) study which employs
geospatial modeling to evaluate cyclone risks in Oman, recommends creating risk
maps to pinpoint high-risk areas.
Also, the study suggests implementing land-use policies to reduce exposure to
risk zones. Moreover, Oman has developed advanced cyclone early warning
systems and built cyclone-resistant infrastructure following Cyclone Gonu in
2007 and Cyclone Mekunu in 2018. The concept of early warning systems has
gained widespread recognition as a crucial component in mitigating the impacts
Homberg, M., Budimir, M., McQuistan, C., Sneddon, A., Golding, B. (2022).
Furthermore, Oman has invested heavily in early warning systems and the use
of Geographic Information Systems (GIS) and remote sensing technologies. The
Authority, plays a crucial role in monitoring and forecasting weather events,
providing timely alerts to mitigate the impacts of incoming cyclones. This system
integrates satellite data, radar, and ground-based observations to deliver precise
forecasts and warnings, allowing for timely evacuations and preparations (Times
News Service., 2023).
components of Oman’s disaster management strategy. The government conducts
regular awareness campaigns and drills to educate the public on emergency
procedures and safety measures. These initiatives help ensure that communities
the potential for casualties and property damage (Jones, C., 2024). Oman also
collaborates with international organizations and neighboring countries to enhance
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its disaster management capabilities. This includes participating in regional
initiatives and training programs focused on disaster risk reduction and response.
Recognizing the link between climate change and the increasing frequency of
severe weather events, Oman has committed to sustainable practices to mitigate
long-term risks (Ahmed, M., Choudri, B. S., 2012). Similarly, Oman’ neighboring
country the UAE have implemented extensive urban planning measures to manage
and the establishment of cooling centers during heat waves (Almulhim, A. I., Al
Kafy, A., Ferdous, M. N., Fattah, M. A., Morshed, S. R., 2024).
11. RECOMMENDATIONS AND CONCLUSION
11.1 Recommendations
primarily through extreme precipitation and strong winds. Thus, accurate risk
assessment framework to evaluate the hazard is an essential measure to be taken
support the further integration of sustainable solutions into disaster management
and crisis response.
11.1.1 Enhance Policy and Regulatory Frameworks
Policymakers should develop and implement policies, regulations, and incentive
mechanisms that explicitly promote the adoption of sustainable disaster management
practices, such as renewable energy, nature-based solutions, and circular economy
11.1.2 Strengthen Institutional Capacity
Disaster management agencies and relevant government authorities should invest
in building the necessary institutional capacity, technical expertise, and cross
disaster management initiatives.
11.1.3 Increase Funding and Financing
Dedicated funding mechanisms, such as green disaster response funds, public-
to support the implementation of sustainable disaster management solutions.
11.1.4 Foster Community Engagement and Ownership
disaster. Therefore, educating the public about disaster preparedness and involving
11.1.5 Promote Knowledge Sharing and Capacity Building
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Platforms for knowledge-sharing, best practice exchange, and capacity-building
should be established to facilitate the dissemination of sustainable disaster
management approaches and support their replication in other disaster-prone
regions.
11.2 Conclusions
The research explored the social and economic risks of hurricanes and cyclones
sustainable strategies to minimize environmental, infrastructural, and economic
damage while identifying gaps in research on these mitigation approaches. The
human lives, systematically reviewing 84 articles, reports, and researchers. The
studies provided compelling evidence that the adoption of green practices,
such as renewable energy, nature-based solutions, circular economy principles,
and decentralized infrastructure, can enhance the resilience and sustainability
disasters worldwide is the importance of comprehensive preparedness and early
warning systems. Countries like China and the Oman and the UAE countries have
invested heavily in early warning technologies and public education, which have
Early warning systems provide critical lead time for evacuations and other
emergency measures, ultimately saving lives and reducing the economic impact
of disasters. Sustainable infrastructure not only reduces the immediate damage
caused by disasters but also facilitates quicker recovery. Natural disasters have
underscored the importance of integrating green solutions into disaster management
strategies. Reforestation and wetland restoration, as seen in China and the United
These nature-based solutions enhance the resilience of ecosystems, which in turn
protects human communities. Green infrastructure, such as permeable pavements
and urban green spaces, helps manage storm water, reduce urban heat islands, and
improve overall environmental health.
12. IMPLICATIONS OF THE STUDY
the survival and resilience strategies to overcome climate change impacts. The
policy makers and governments responsible for mitigating disasters around the
world. The presented strategies are an added value in decreasing disaster hazard
during and post the occurrence.
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GIS Geographic Information Systems
IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change
GCC Gulf Cooperation Council
IFRC International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies
IRC International Rescue Committee
UNDP United Nations Development Program
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Citar como: Ojeda Solarte,
M. L., Pérez Canencio, J.
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Pérez Ojeda, M. Á. (2024).
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doi.org/10.52428/20758944.
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Revisado: 29/01/2024
Aceptado: 14/05/2024
Publicado: 30/06/2024
Declaración: Derechos de
autor 2024 Sierra Martinez, N.,
& Angulo, N. , Esta obra está
bajo una licencia internacional
Creative Commons Atribución
4.0.
Los autores/as declaran no tener
en la publicación de este
documento.
Tipo de artículo: Análisis
Desafíos y oportunidades para la popularización de la
Ciencia Verde en Latinoamérica y el Caribe.
Challenges and opportunities for the popularization of Green Science in Latin America and the
Caribbean.
Mary Luz Ojeda Solarte1, José Gabriel Pérez Canencio2, Jorge Enrique
Guevara Bejarano3, Christian Andrés Cuero Gamboa4, Miguel Ángel
Pérez Ojeda5,
1. Ingeniera de Sistemas, Docente Universitario. Unidad Central del Valle del Cauca. Tuluá.
Colombia. mojeda@uceva.edu.co
2. Ingeniero de Sistemas, Docente Universitario. Unidad Central del Valle del Cauca. Tuluá.
Colombia. jperez@uceva.edu.co
3. Biólogo, Docente Universitario. Unidad Central del Valle del Cauca. Tuluá. Colombia.
jguevara@uceva.edu.co
4. Licenciado en Educación Básica con Énfasis en Lenguas Extranjeras, Docente Universitario.
Unidad Central del Valle del Cauca. Tuluá. Colombia. ccuero@uceva.edu.co
5. Ingeniero Biomédico (tesista). Universidad Autónoma de Occidente. Cali. Colombia. Miguel_
angel.perez@uao.edu.co
RESUMEN
La región de Latinoamérica y el Caribe, con su rica biodiversidad, enfrenta el
reto de integrar la Ciencia Verde en los currículos educativos y en las políticas
públicas, en un contexto marcado por desafíos socioeconómicos y falta de
recursos. A pesar de la creciente conciencia sobre la crisis climática, la educación
comprometidos con la sostenibilidad.
Este artículo presenta algunos desafíos en la popularización de la Ciencia Verde,
incluyendo la falta de integración curricular, la capacitación docente, el acceso
desigual a recursos educativos, el compromiso político y las brechas culturales. Se
propone que la transformación digital, a través de tecnologías de cuarta y quinta
generación, ofrece oportunidades para superar estas barreras. Herramientas como
facilitar la formación docente, democratizar el acceso a materiales educativos y
promover la participación ciudadana en la formulación de políticas ambientales.
Asimismo, se enfatiza la importancia de inculcar una conciencia ambiental
desde la niñez, permitiendo a las nuevas generaciones convertirse en agentes de
cambio en sus comunidades.
Al integrar estos enfoques, se busca empoderar a las comunidades para que
tomen decisiones informadas sobre la conservación y el desarrollo sostenible,
promoviendo un futuro más resiliente y comprometido con la protección del
planeta
Palabras clave: Ciencia verde, Sostenibilidad ambiental, Participación
ciudadana, Medio ambiente, Conciencia ambiental, Educación ambiental.
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ABSTRACT
The Latin American and Caribbean region, with its rich biodiversity, faces the
challenge of integrating Green Science into educational curricula and public
policies, in a context marked by socioeconomic challenges and lack of resources.
Despite growing awareness of the climate crisis, environmental education remains
This article presents some challenges in the popularization of Green Science,
including lack of curriculum integration, teacher training, unequal access to
educational resources, political commitment, and cultural gaps. It is proposed that
Internet of Things and digital platforms can facilitate teacher training, democratize
access to educational materials and promote citizen participation in the formulation
of environmental policies.
It also emphasizes the importance of instilling environmental awareness from
childhood, enabling new generations to become agents of change in their
communities.
By integrating these approaches, we seek to empower communities to make
informed decisions about conservation and sustainable development, promoting a
more resilient future committed to protecting the planet.
Keywords: Green science. Sustainability. Citizen participation. Environment.
Environmental awareness.
1. INTRODUCCIÓN
La región de Latinoamérica y el Caribe alberga una biodiversidad excepcional,
que representa una oportunidad única para liderar esfuerzos de conservación y
desarrollo sostenible. Sin embargo, esta riqueza natural contrasta con los desafíos
socioambientales que enfrentan muchos de sus países. En algunos de los documentos
de Globalización y Desarrollo publicados por la Comisión Económica para América
Latina y el Caribe (CEPAL) desde hace ya dos décadas se ha mostrado cómo el
continente ha sido asediado por la explotación de los recursos naturales, por la
exportación de los mismos y en especial por la entrada de inversión extranjera que
solo ha servido para “acumular presiones que amenazan los procesos productivos
y aumentan su vulnerabilidad ambiental” (CEPAL, 2002).
Veinte años después, el panorama cambia un poco de matices pero sigue
preocupando a organizaciones como el Grupo de las Naciones Unidas para el
Desarrollo Sostenible (UNSDG, por sus siglas en inglés), que en su estudio del año
2018 encuentra cifras y situaciones relacionadas con cambio climático, desarrollo
sostenible, educación, economía, biodiversidad y otros de vital importancia para el
devenir de los pueblos latinoamericanos y caribeños que los conduce a publicar el
documento Desafíos y Estrategias para el Desarrollo Sostenible en América Latina
y el Caribe como resultado de la reunión realizada en Panamá. (UNSDG - Grupo
de las Naciones Unidas para el Desarrollo Sostenible, 2018)
En el apartado referente a las Esferas y Ejes Estratégicos de Política Pública, el
documento resume la dirección estratégica de la respuesta del UNSDG ante los
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articulación de las políticas públicas que mejor conduzcan a una implementación
calidad, la equidad y la inclusión como premisas para la educación del siglo XXI,
la protección de los recursos naturales, la investigación aplicada para el desarrollo
de economías verdes e innovadoras, entre otros. (UNSDG - Grupo de las Naciones
Unidas para el Desarrollo Sostenible, 2018).
Con respectos al compromiso de la investigación aplicada para el desarrollo de
economías verdes e innovadoras, es preciso mencionar el término “Ciencia Verde”
haciendo referencia a las ciencias aplicadas a la sostenibilidad, el medio ambiente
y la conservación de los recursos naturales. Esta disciplina engloba una variedad de
de las actividades humanas. Se relaciona con áreas como la biotecnología verde, la
ingeniería ambiental, las energías renovables y la agricultura.
El concepto de “Ciencia Verde” también está asociado con la creación de
soluciones innovadoras que promueven un equilibrio entre el progreso humano y la
preservación del planeta, a menudo utilizando conocimientos de biología, química,
relativas a los conceptos ya mencionados, por ejemplo, en (Isan, 2018), La ciencia
sostenibles y respetuosas con el medio ambiente. Su objetivo es promover el
desarrollo de tecnologías y prácticas que reduzcan el impacto negativo de la
humanidad en el planeta y fomenten un futuro más limpio y verde.
A pesar de la creciente conciencia global sobre la crisis climática y la urgencia
de implementar políticas de sostenibilidad, la integración de la Ciencia Verde
protección del medio ambiente.
En este contexto, la transformación digital emerge como una herramienta clave
(IoT) y la analítica de datos tienen el potencial de revolucionar la gestión ambiental,
facilitar la educación en temas de sostenibilidad y empoderar a las comunidades
para tomar decisiones informadas. Además, el fortalecimiento de la bioeconomía,
el ecoturismo y la ciencia ciudadana ofrece caminos viables para armonizar el
desarrollo económico con la conservación de la biodiversidad, especialmente en
áreas rurales y comunidades vulnerables.
Cabe mencionar dos aspectos muy importantes para aclarar los términos educación
ambiental y educación para la sostenibilidad. De acuerdo con (UNESCO, 2019) la
educación ambiental se centra en la conciencia y comprensión del medio ambiente,
promoviendo la protección y conservación de los recursos naturales. Se enfoca en
educar sobre los problemas ambientales y cómo los individuos pueden contribuir
a su resolución.
Por otro lado, la educación para la sostenibilidad va más allá de la protección del
medio ambiente. Incluye conceptos de desarrollo sostenible, como la equidad
social, la economía y la sostenibilidad ambiental. Busca fomentar habilidades y
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actitudes que permitan a las personas tomar decisiones informadas y responsables
Este artículo explora los desafíos y oportunidades para la popularización de la
Ciencia Verde en Latinoamérica y el Caribe, destacando el papel de la tecnología,
la educación y la participación comunitaria en la construcción de un futuro más
sostenible. A partir de un análisis crítico, se proponen estrategias para fortalecer la
educación ambiental y promover prácticas sostenibles que impulsen una transición
hacia economías verdes y resilientes en la región.
2. DESARROLLO
Desafíos actuales en la educación y Popularización de la Ciencia Verde.
2.1 Reto: Integración de la Ciencia Verde en los Currículos.
Al revisar la publicación del año 2022 del trabajo realizado por la UNESCO
(UNESCO, 2022) en el cual se propuso hacer una “revisión mundial de cómo los
temas relacionados con el medio ambiente están integrados con la educación”;
del componente No. 1: “un análisis sistemático de planes del sector educativo y
marcos curriculares nacionales”, vemos que presentan una continua preocupación
que se está impartiendo en las escuelas, temas que como ya se ha mencionado están
incluidas en los conceptos de Ciencia Verde.
Este hecho nos conduce a tratar como uno de los desafíos en la educación ambiental
en América Latina y el Caribe a la integración de la Ciencia Verde en los currículos.
La falta de un enfoque sistemático que abarque la sostenibilidad y las prácticas
ecológicas dentro de la estructura educativa es mostrada en el libro (UNESCO,
con el medio ambiente. Los currículos revisados presentan limitaciones s en
cuanto a la inclusión de temática consideradas como Ciencia Verde, que puede
ser debido a la rigidez institucional y/o la falta de capacitación docente en estas
áreas emergentes. Esta situación limita el desarrollo de competencias ambientales
necesarias para enfrentar los retos globales del cambio climático y la pérdida de
biodiversidad en los estudiantes.
Un reto clave, especialmente en los países incluidos en el estudio de UNESCO, es
alinear los objetivos de sostenibilidad y los programas educativos de la escuela.
Según la UNESCO, es esencial transformar los currículos para que aborden de
manera efectiva los problemas ambientales globales y locales, como el cambio
climático y la pérdida de biodiversidad, integrando la educación para el desarrollo
sostenible (UNESCO, 2024)
Para superar este reto, es necesario, entre otras actividades, desarrollar materiales
establecer colaboraciones internacionales, como lo sugiere el Programa GEM de
la UNESCO, que fomenta alianzas para compartir buenas prácticas y recursos
educativos en diferentes regiones del mundo (UNESCO, 2024.
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Es preciso mencionar que desde el año 2015 McKenzie ya había publicado un
libro en el cual se ofrece una visión sobre cómo integrar la sostenibilidad en la
educación y los desafíos que enfrenta “Educating for Sustainability: Principles and
Practices for Teachers” por Stephen B. McKenzie. (Nolet,V. 2015)
Algunas oportunidades de solución para este reto aplicando tecnologías son:
Desarrollo de Materiales Educativos Modulares: Crear módulos educativos con
temas de Ciencia Verde que sean fácilmente integrables en los currículos existentes
a diferentes niveles educativos, desde primaria hasta educación superior. Estos
módulos pueden incluir contenidos interactivos, como videos, simulaciones y
actividades prácticas relacionadas con problemas ambientales locales y globales,
tal como se discute en el artículo “cómo la educación puede enfrentar los desafíos
del cambio climático, mencionando la necesidad de un currículo más inclusivo”:
“The Role of Education in the Response to Climate Change”, y en el informe:
“Education for Sustainable Development Goals: Learning Objectives” que
aborda la discusión acerca de cómo los currículos deben adaptarse para incluir
competencias en sostenibilidad, publicado por UNESCO en el año 2019.
Plataformas Digitales de Aprendizaje: Implementar plataformas digitales que
permitan el acceso gratuito a recursos educativos sobre Ciencia Verde. Estas
plataformas pueden incluir cursos en línea, guías para docentes y estudiantes y
recursos multimedia que faciliten la enseñanza y el aprendizaje sobre sostenibilidad.
En el documento “Barriers to Integrating Environmental Education in Teacher
Education Programs”: se analizan las limitaciones en la formación docente respecto
a temas de sostenibilidad, tema que es de gran importancia para fortalecer el rol
del profesor como constructor de material y recursos educativos digitales, y en el
documento “ role of quality education for sustainable development goals (SDGs)”,
se destaca la importancia de capacitar a los docentes en temas ambientales. (Nazar,
R. et al., 2018)
Colaboraciones Internacionales: Fomentar asociaciones entre instituciones
educativas, ONGs y organizaciones internacionales para compartir buenas prácticas
y recursos educativos, asegurando una implementación efectiva y contextualizada
en diferentes regiones. (Hernández S. et al., 2024)
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Inteligencia Articial (IA) para Currículos Personalizados: Utilizar algoritmos
de IA para diseñar currículos personalizados que se adapten a las necesidades de
cada estudiante. La IA puede analizar el rendimiento y los intereses de cada alumno
Verde.
Plataformas de E-learning Basadas en IA: Implementar plataformas de e-learning
que usen IA para proporcionar retroalimentación inmediata y recursos educativos
adaptativos. Estas plataformas pueden incluir simulaciones interactivas y estudios
de caso virtuales que ayuden a los estudiantes a comprender la importancia de la
Ciencia Verde.
Realidad Aumentada (AR) y Realidad Virtual (VR): Utilizar tecnologías de AR
y VR para crear experiencias inmersivas que permitan a los estudiantes explorar
ecosistemas virtuales, comprender el impacto de la degradación ambiental y
aprender sobre prácticas sostenibles de manera interactiva.
sobre energías renovables a estudiantes interesados en ingeniería, mientras que a
aquellos enfocados en biología les podría sugerir contenidos sobre conservación
de especies.
2.2 Reto: Formación y Capacitación de Docentes.
A pesar de la creciente conciencia sobre la importancia de la sostenibilidad y la
protección de la biodiversidad, muchos educadores aún carecen de las herramientas,
conocimientos y enfoques pedagógicos necesarios para integrar estos temas en el
aula de manera efectiva.
La falta de formación en temas ecológicos comprendidos en la Ciencia Verde
que los estudiantes comprendan la complejidad de los desafíos ambientales que
enfrenta la región, como la deforestación, la pérdida de biodiversidad y el cambio
climático, además, la escasez de recursos didácticos y la capacitación continua
limitada agravan esta situación, impidiendo que los docentes se mantengan al
por (Aggarwal, 2023) en cuyo artículo subraya que la educación ecológica es
esencial para comprender los retos medioambientales, promover la concienciación,
el cambio de comportamiento y una perspectiva sistémica, lo que permite a las
personas comprender la complejidad de cuestiones como el cambio climático y el
Para abordar este desafío, es importante desarrollar programas de formación
robustos que no solo equipen a los docentes con el conocimiento técnico necesario,
sino que también fomenten metodologías activas de enseñanza que involucren a
los estudiantes en el aprendizaje práctico y la investigación. Asimismo, se deben
promover redes de colaboración entre educadores y expertos en ciencia ambiental,
facilitando el intercambio de experiencias y buenas prácticas.
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Al fortalecer la formación docente en Ciencia Verde, se potenciará la capacidad
de los educadores para inspirar a la próxima generación a valorar y proteger su
entorno natural, convirtiendo a las aulas en espacios de innovación y conciencia
ecológica
Algunas oportunidades de solución para este reto aplicando tecnologías son:
Inteligencia Articial para Análisis de Necesidades Formativas: Utilizar IA para
donde se requiere más capacitación en temas de Ciencia Verde y sostenibilidad.
IoT para Formación Práctica a Distancia: Emplear dispositivos IoT, como
sensores ambientales y estaciones meteorológicas conectadas, para que los
docentes puedan realizar prácticas a distancia, monitoreando en tiempo real
variables ambientales desde cualquier parte del mundo.
Aprendizaje Automatizado (Machine Learning) para Programas de
Capacitación Adaptativos: Utilizar aprendizaje automatizado para desarrollar
programas de capacitación adaptativos, que evolucionen según los avances
docentes actualizados con los últimos conocimientos y habilidades.
Una plataforma de capacitación en línea podría usar IA para recomendar cursos
de conocimiento detectadas en los docentes, ofreciendo recursos educativos
personalizados y relevantes.
2.3 Reto: Acceso y Distribución de Recursos Educativos.
A pesar de la existencia de materiales educativos valiosos sobre sostenibilidad y
biodiversidad, su disponibilidad y distribución desigual limitan la capacidad de
muchos docentes y estudiantes para aprovecharlos, lo cual se puede expresar como
las barreras para la educación, tal como lo expresan (Shanthi K. et al., 2024).
En muchas regiones, especialmente en áreas rurales y menos favorecidas, según
como libros, guías de enseñanza, herramientas tecnológicas y plataformas en línea.
Esto no solo crea una brecha en el aprendizaje, sino que también impide que los
educadores implementen enfoques innovadores en sus clases.
Además, la calidad de los recursos educativos puede variar considerablemente.
su aplicación práctica y su relevancia para los estudiantes. La falta de capacitación
sobre cómo utilizar estos recursos de manera efectiva también puede limitar su
impacto.
Para superar este desafío, es esencial establecer redes de colaboración entre
instituciones educativas, organizaciones no gubernamentales y gobiernos que
faciliten el intercambio y la distribución equitativa de recursos. Además, es
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cultural de la región, garantizando que sean accesibles y relevantes para todos los
contextos, entre otras soluciones
Algunas oportunidades de solución para este reto aplicando tecnologías son:
IoT para la Distribución Inteligente de Recursos: (Becerra, L. Y.2020).
recursos educativos. Dispositivos IoT pueden monitorear la disponibilidad de
materiales en diferentes regiones y facilitar la logística para enviar recursos físicos
donde más se necesiten.
Blockchain para la Gestión de Recursos Educativos: Utilizar blockchain para
crear un sistema transparente de gestión y distribución de recursos educativos.
Esto permite rastrear donaciones, gestionar inventarios y asegurar que los recursos
Analítica de Datos para la Identicación de Necesidades Educativas: Emplear
analítica de datos para analizar patrones de uso y demanda de recursos educativos
en diferentes regiones. Esto permite priorizar la distribución y desarrollo de
contenidos en áreas con mayores carencias.
et al., 2022).) puede
monitorear y gestionar la distribución de kits educativos sobre Ciencia Verde en
2.4 Reto: Conciencia y Compromiso Político.
La conciencia y el compromiso político representan uno de los grandes desafíos
para la promoción de la Ciencia Verde en Latinoamérica y el Caribe. A pesar de la
creciente preocupación por los problemas ambientales, como el cambio climático y
de estas cuestiones.
Esto puede deberse a la falta de comprensión profunda sobre la interconexión entre
la salud ambiental y el bienestar social y económico o a la limitada participación
Además, el desinterés o la falta de información sobre la importancia de la
sostenibilidad en los procesos de toma de decisiones pueden llevar a la priorización
de intereses económicos a corto plazo sobre estrategias de conservación a largo
Para abordar este desafío, es fundamental fomentar una mayor conciencia y
educación política entre educadores, estudiantes y comunidades. Esto incluye
ambiental y cómo abogar por prácticas sostenibles. La creación de espacios de
diálogo entre la comunidad educativa, los responsables políticos y la sociedad civil
es esencial para generar un compromiso conjunto en torno a la Ciencia Verde.
y la sostenibilidad puede ayudar a impulsar políticas más efectivas. Iniciativas que
integren la ciencia y la política, como proyectos de ciencia ciudadana, pueden ser
herramientas valiosas para empoderar a la comunidad y generar un impacto real en
la formulación de políticas.
Algunas oportunidades de solución para este reto aplicando tecnologías son:
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Analítica de Datos para la Evaluación de Políticas: Utilizar analítica de
datos para evaluar el impacto de políticas educativas y ambientales. Los datos
recolectados a través de encuestas y análisis de comportamiento pueden ayudar a
ajustar estrategias políticas y mejorar la implementación de programas educativos
sobre Ciencia Verde.
IA para Modelado Predictivo: Implementar IA para modelar escenarios futuros
basados en diferentes políticas ambientales. Estos modelos pueden ayudar a los
responsables de políticas a entender los posibles resultados de sus decisiones y a
Blockchain para la Transparencia y la Participación Ciudadana: Usar
blockchain para crear plataformas de votación y participación ciudadana en la
formulación de políticas educativas y ambientales, garantizando transparencia y
Un sistema de análisis predictivo basado en IA puede ayudar a modelar el impacto
a largo plazo de integrar la educación ambiental en los currículos nacionales,
de emisiones de carbono y mejora de la biodiversidad.
2.5 Reto: Brechas Culturales.
La diversidad cultural de la región, que incluye una rica variedad de cosmovisiones,
tradiciones y prácticas, a menudo se encuentra en tensión con los enfoques
aceptación y la integración de conceptos de sostenibilidad y conservación en las
comunidades.
Las diferencias en la percepción de la naturaleza, el medio ambiente y la
biodiversidad pueden llevar a una falta de interés o resistencia hacia las iniciativas
de Ciencia Verde. (Mach, K., J., 2019).
Muchas comunidades indígenas y rurales, por ejemplo, poseen conocimientos
ancestrales y prácticas sostenibles que no siempre son reconocidos o valorados por
hacia las políticas ambientales y los esfuerzos de conservación, así como una
subestimación de la importancia de la ciencia en la resolución de problemas locales
( Kato, D.S. & Pedraza-J, Y. 2021).
Para abordar este desafío, es fundamental fomentar un diálogo intercultural que
en la co creación de programas educativos y proyectos de investigación puede
ayudar a construir puentes entre diferentes saberes y fortalecer el compromiso
comunitario hacia la Ciencia Verde.
Además, resulta vital desarrollar materiales educativos que sean culturalmente
de la región. Esto no solo facilitará el aprendizaje, sino que también promoverá una
Al abordar las brechas culturales en la educación sobre Ciencia Verde, se puede
fomentar un enfoque más inclusivo y participativo, que empodere a las comunidades
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a tomar decisiones informadas sobre la conservación de su entorno, reconociendo
al mismo tiempo la riqueza de su diversidad cultural.
Algunas oportunidades de solución para este reto aplicando tecnologías son:
IA para Análisis de Sentimientos y Compresión Cultural: Usar IA para analizar
el cambio climático y la sostenibilidad en diferentes comunidades. Esto puede
ayudar a adaptar los mensajes y programas educativos para que sean culturalmente
sensibles y efectivos.
Aplicaciones Móviles Bilingües e Interculturales: Desarrollar aplicaciones
móviles que ofrezcan contenidos educativos en varios idiomas y que incorporen
pueden facilitar la educación ambiental en comunidades con diversidad cultural y
lingüística.
Plataformas de Diálogo Virtual: Crear plataformas virtuales para el diálogo
intercultural, donde se puedan compartir perspectivas y conocimientos tradicionales
sobre sostenibilidad y prácticas ambientales. Estas plataformas pueden integrar IA
para moderar discusiones y facilitar la traducción en tiempo real.
Una aplicación móvil bilingüe puede enseñar prácticas de conservación del agua
sobre el manejo del agua. (Zambrano M. et al., 2020; Almanza, G. A. H., 2021).
3. DISCUSIÓN
La popularización de temáticas de Ciencia Verde en América Latina y el Caribe
es una estrategia fundamental para promover la sostenibilidad y la conciencia
ambiental ciudadana a partir de los currículos. Sin embargo, esta tarea enfrenta
múltiples desafíos que deben abordarse de manera integral, considerando también
el papel transformador de las tecnologías de cuarta y quinta generación.
se limita su capacidad para enseñar estos conceptos de manera efectiva. Aquí es
donde las tecnologías de cuarta generación, como las plataformas de aprendizaje en
línea y los recursos educativos digitales, pueden jugar un papel fundamental. Estas
herramientas permiten el acceso a cursos de formación continua, seminarios web
y materiales modernos, facilitando la actualización constante de los educadores.
el contenido a las necesidades individuales de los docentes.
Para facilitar el acceso y la distribución equitativa de recursos educativos para la
enseñanza de la Ciencia Verde se hace importante la utilización de la tecnología.
Las tecnologías de quinta generación, que incluyen soluciones de conectividad
avanzada y redes 5G, ofrecen oportunidades sin precedentes para mejorar el acceso
a materiales educativos, incluso en áreas remotas. Estas tecnologías permiten
la transmisión de contenido multimedia de alta calidad y la implementación de
plataformas interactivas que fomentan el aprendizaje activo.
La creación de redes colaborativas que utilicen estas tecnologías puede facilitar la
distribución de recursos contextualizados, empoderando a las comunidades para
involucrarse en la sostenibilidad.
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Adicionalmente, las tecnologías de cuarta y quinta generación pueden ayudar
ambientales. Por ejemplo, plataformas de participación ciudadana y aplicaciones
móviles pueden facilitar la recolección de datos y opiniones de las comunidades,
permitiendo que estas sean escuchadas en la toma de decisiones. Además, la
analítica de datos puede proporcionar evidencia contundente sobre la importancia
de la educación ambiental, apoyando la creación de políticas más efectivas.
tecnologías digitales, que permiten la creación de contenidos educativos inclusivos
y accesibles en múltiples idiomas y formatos.
Además, las plataformas de aprendizaje en línea pueden facilitar el intercambio de
conocimientos entre comunidades, integrando perspectivas locales y ancestrales
con los temas de sostenibilidad.
4. CONCLUSIONES
La integración de la Ciencia Verde en los currículos educativos de Latinoamérica
y el Caribe es un proceso complejo que requiere abordar múltiples desafíos de
manera interconectada. La formación docente, el acceso a recursos, el compromiso
político y el reconocimiento de la diversidad cultural son elementos fundamentales
para crear un sistema educativo que fomente la conciencia y acción ambiental.
Al enfrentar estos desafíos, no solo se puede fortalecer la educación sobre
sostenibilidad, sino que también se logra empoderar a las nuevas generaciones
para enfrentar los problemas ambientales de manera colaborativa.
Al integrar la Ciencia Verde en los currículos escolares para las etapas tempranas,
tal como lo sugiere UNESCO, se promueve una relación positiva entre los niños
y su entorno, empoderándolos para convertirse en agentes de cambio en sus
comunidades. Educar a los más jóvenes sobre la importancia de cuidar el planeta
no solo fomenta un sentido de responsabilidad, sino que también contribuye a la
construcción de sociedades más resilientes y comprometidas con la sostenibilidad.
Inculcar una conciencia ambiental desde la niñez es fundamental para garantizar
un futuro sostenible. Los primeros años de vida son cruciales para el desarrollo
de valores y actitudes hacia el cuidado del medio ambiente y la protección de la
biodiversidad.
El uso adecuado de las tecnologías de cuarta y quinta generación es esencial para
acercar a las comunidades al conocimiento de la Ciencia Verde. Estas herramientas
digitales no solo facilitan el acceso a información relevante y actualizada, sino que
también permiten la creación de espacios interactivos para el aprendizaje. A través
de plataformas en línea y aplicaciones móviles, las comunidades pueden participar
activamente en proyectos de conservación, compartir conocimientos locales y
colaborar en iniciativas de sostenibilidad.
Al aprovechar el potencial de la tecnología, se pueden democratizar los
conocimientos sobre la Ciencia Verde, empoderando a las comunidades para que
tomen decisiones informadas y efectivas en la protección de su entorno.
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v20i56.1170
Revisado: 30/07/2024
Aceptado: 11/12/2024
Publicado: 30/12/2024
Declaración: Derechos de
autor 2024 Ramos Pacheco,
R. B., Crespo Vargas, J.,
& Carrillo Mendoza. Esta
obra está bajo una licencia
internacional Creative
Commons Atribución 4.0.
Los autores/as declaran no tener
en la publicación de este
documento.
Tipo de artículo: Ingeniería Aplicada
Prototipo del Sistema de Llamada Selectiva (SELCAL)
Prototype of the Selective Calling System (SELCAL)
Joel Kevin Pacocillo Casa2
1. Docente.Universidad del Valle.Cochabamba. Bolivia. wjaldinc@
univalle.edu
2. Estudiante.Universidad del Valle.Cochabamba. Bolivia. pcj0026380@
est.univalle.edu
RESUMEN
En el presente trabajo se realizó el modelamiento de hardware del sistema
de comunicación SELCAL correspondiente al ATA 23 del sistema de
comunicaciones de la aeronave, presente en todas las aeronaves. Este sistema
tiene como propósito discriminar las llamadas realizadas desde un SELCAL de
16 bits compuesta por 4 caracteres únicos para cada aeronave. Si la llamada es
en la aeronave debe coincidir con el código marcado en la estación terrestre,
emitiendo una alerta audible y visible para la tripulación.
Para el desarrollo del prototipo, se utilizó la plataforma open hardware ESP32,
para el emisor en la estación de tierra y una interfaz de hardware con LEDs
se implementó un transmisor en tierra y un sistema de recepción SELCAL a
la interacción de múltiples sistemas SELCAL en aire. Sin embargo, el prototipo
abarca solo el primer código alfanumérico de los cuatro que conforman el código
convencional de una aeronave comercial.
El prototipo ha permitido modelar la estructura básica del sistema SELCAL, y se
destacó que el uso del ESP32 es adecuado para este tipo de aplicaciones, gracias
ESP32 mediante el puerto serial facilita la interacción directa con el hardware,
que se pueden manejar, este modelo cumple una función educativa, ofreciendo
una plataforma que permite a los estudiantes interactuar con tecnología actual,
abriendo así oportunidades para futuras investigaciones y mejoras en los sistemas
de comunicación aeronáutica.
Palabras clave: SELCAL, Prototipo, ESP32, Comunicaciones, Aeronaves
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ABSTRACT
In this work, the hardware modeling of the SELCAL communication system
corresponding to ATA 23 of the aircraft communications system, which is present
in all aircraft, was carried out. This system aims to discriminate calls made from
a ground SELCAL through radio frequency signals, using a 16-bit binary code
marked on the ground station, triggering an audible and visible alert for the crew.
For the development of the prototype, the open hardware platform ESP32 was used,
graphical software interfac
emitter at the ground station, and a hardware interface with LEDs and dip-switches
and a SELCAL reception system onboard the aircraft were implemented, with an
of the four that make up the conventional code of a commercial aircraft.
The prototype has allowed the modeling of the basic structure of the SELCAL
system, and it was highlighted that the use of the ESP32 is suitable for this type
of application, due to its extensive wireless capabilities. The connection between
of codes that can be handled, this model serves an educational function, providing
a platform that allows students to interact with current technology, thus opening
opportunities for future research and improvements in aircraft communication
systems.
Keywords: SELCAL, Prototype, ESP32, Communication, Aircraft
1. INTRODUCCIÓN
El presente trabajo describe la implementación de un módulo didáctico y
experimental basado en un prototipo funcional de SELCAL. Este prototipo ha sido
desarrollado para permitir a los estudiantes experimentar y comprender de manera
práctica el funcionamiento del sistema, favoreciendo el desarrollo de habilidades
controlado.
Por lo cual es necesario aclarar que el proceso de crear una muestra o modelo inicial
de un producto para probar un concepto o proceso se conoce como prototipado
(Teel, 2023).
La importancia de desarrollar prototipos es grande, Barriga J. (2021) indica lo
siguiente al respecto:
Cuando queremos prototipar debemos pensar en el concepto de iterar;
errores, y como el error en este caso no es algo negativo, sino que es una
oportunidad de mejoramiento, de esta manera estamos probando nuestro
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mediante radio (Gómez, V, 2009).
Modelar este sistema conllevó un conjunto de retos. Para este propósito, fue
necesario cumplir con una serie de tareas:
• El análisis de la estructura del sistema a modelar.
•
•
• El desarrollo de interfaces de usuario para cada terminal.
1.1 SELCAL
De acuerdo a Gomez, V, (2009), SELCAL fue concebido por la necesidad de
mitigar la molestia sonora en trayectorias aéreas transoceánicas. Las ondas HF
la desventaja que los sonidos de estática son muy fuertes. Motivo que llevó a las
tripulaciones a tener el radio sin volumen. Para que una emisión desde Centro
de control operacional pueda ser oído, ARINC (Aeronautical Radio Incorporated)
diseñó un sistema que alerta a la tripulación pueda comunicarse con los operarios
en tierra.
en cabina como un par de pulsos sonoros que combinan dos frecuencias no
armónicas diferentes entre sí (Figura 1).
Figura N°1. Distribución de pulsos
Fuente: Elaboración propia, 2024.
La aeronave cuenta con un botón que apaga la alerta, entonces la tripulación está
lista para subir el volumen del radio y oír el mensaje (Figura 2).
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Figura N°2. Cockpit de aeronave
Fuente: Elaboración propia, 2024.
El conjunto de señales se basa en 16 tonos diferentes entre sí, que son representados
con las letras y frecuencias mostradas en la Tabla N°1. Y la asignación de código
a cada unidad consta de una agrupación de cuatro términos, por ejemplo “AB-
CD”. Cada término puede ser convertido en el sistema binario (Tabla N°2). Este
sistema de numeración permite interactuar con un Módulo de Programación de
interruptores de estado discreto de 16 bits (Figura N°3). Donde de cuatro en cuatro
bits conforman una letra en el sistema binario.
Tabla N°1. Frecuencia de tonos SELCAL
Fuente: OACI, 2019.
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Tabla N°2. Conversión de letras SELCAL a código binario
Fuente: Service Bulletin (EASA.21J.452) en Eitech Aviation Services (2021).
Fuente: AvtechTyee Corporation, 2018.
Las asignaciones de códigos SELCAL tienen reglas que se siguen para asegurar
que los sistemas de radio sean consistentes en su uso. En primer lugar, un carácter
nunca puede repetirse, es decir, un código no puede usar la ‘A’ dos veces. En
segundo lugar, el primer carácter de cada par debe mostrarse con el carácter
alfabético más bajo primero, es decir, ‘A’ debe estar antes de ‘F’ (OACI, 2019).
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2. METODOLOGÍA
Para lograr el diseño, la elección de la interfaz que realiza esta transmisión fue
vital. En principio, se consideró la utilización de una placa Arduino Uno con un
Módulo RF Tx-Rx, ya que SELCAL opera con altas radiofrecuencias (HF) y
dicho módulo es un perfecto modelo a escala. Sin embargo, de acuerdo con las
envío de comandos simples. Por lo tanto, se optó por la placa ESP-32, que tiene la
documentación vigente de Espressif (2023), el fabricante de la placa, esta cuenta
con una amplia capacidad para aplicaciones tanto domésticas como industriales,
lo que la convierte en una opción adecuada para el proyecto debido a su óptima
capacidad de envío y recepción de datos.
Dentro del código fuente, se insertó una librería para cumplir con la función de
encapsular y enviar datos a uno o más receptores a través de una dirección MAC
de estas direcciones se realiza mediante un programa que se compila en cada chip
ESP-32, mostrando cada dirección en el monitor serial del software Arduino IDE.
Una guía detallada sobre este proceso se encuentra en el portal web de Random
Nerd Tutorials (2020).
delimitan los siguientes aspectos:
•
•
medios: Leds representativos de los bits del término y el Monitor Serial del
IDE de Arduino.
Considerando los medios y herramientas descritas anteriormente, se establecieron
estación a bordo (SELCAL).
SELCAL o elegir una aeronave con la que desea comunicarse. La estación de
tierra interpreta la solicitud y realiza una transmisión que es recibida por todas las
estaciones en aire disponibles. Solo una de estas estaciones, cuyo código coincide
con el marcado en tierra, emite la alerta de llamada.
“Es un marco de interfaz de usuario para compilar aplicaciones de
escritorio de Windows. Proporciona una de las formas más productivas
de crear aplicaciones de escritorio basadas en el diseñador visual
proporcionado en Visual Studio” (Microsoft, 2023)
También es posible realizar marcaciones manuales.
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Fuente: Elaboración propia, 2024.
El enlace con el hardware ESP32 de la estación tierra se logró mediante el Puerto
Serial. Microsoft Visual Studio permite insertar una lista con la posibilidad de
mostrar y seleccionar cualquier puerto disponible. Con el puerto conectado, se
permite seleccionar cada letra sin la necesidad de conocer su notación binaria.
Al presionar el botón “Call”, la interfaz envía el primer carácter del código a la
Esta interfaz cuenta con un botón de cuelgue “Hang” para detener la llamada,
“Clear” para limpiar el marcador y un menú de directorio donde se pueden hallar
directamente la letra enviada por el puerto serial. Se programó para que, al reconocer
cada letra, escriba en cada término booleano (x1, x2, x3 y x4) un estado particular
que corresponda a la notación binaria de la letra requerida. A continuación, cada
forma de texto visible, el correcto envío del mensaje.
Por lo cual, la estación a bordo (Figura N°6) cuenta con un módulo ‘Dip Switch’
mediante un conjunto de interruptores, cuyos estados representan a una letra en
término binario (y1, y2, y3 e y4).
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Fuente: Elaboración propia, 2024.
cuatro LED indicarán el estado de cada uno de estos términos.
Para la alerta, un led rojo permanece encendido si no existen llamadas emitidas o
si la llamada no está dirigida a la estación. En cambio, un led verde parpadeante
se enciente si cada término X e Y coinciden, siendo ésta una llamada a la estación
a bordo.
Se implementó además un botón físico de colgado, para que la alerta deje de
emitirse.
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Fuente: Elaboración propia, 2024.
Es posible replicar esta estación múltiples veces, y asignarles un código diferente
con el que se puede experimentar. Solo se requiere obtener la dirección MAC de
hardware correspondiente al microcontrolador ESP32 de cada estación adicional
para vincularlas a la estación de tierra.
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Figura N°7. Esquema de funcionamiento del Prototipo SELCAL
Fuente: Elaboración propia, 2024.
3. RESULTADOS
prototipo, se procedió a realizar una llamada SELCAL desde la estación de tierra
a dos estaciones a bordo.
Para realizar la llamada, se selecciona en la interfaz, mostrada en la Figura N°8,
el puerto COM, que corresponde a un cable USB conectado al microcontrolador
ESP32. Este puerto puede variar de equipo en equipo. Una vez seleccionado, el
botón “Open” habilita el resto de las opciones. A continuación, se presentan dos
opciones: realizar el marcado de cada término manualmente o seleccionar una
indicando que solo se pueden escribir cuatro términos si la cantidad es excedida.
El resto de las reglas, como el orden ascendente obligatorio o la no repetitividad,
no fueron implementadas.
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Figura N°8. Interfaz de Usuario de estación tierra
Fuente: Elaboración propia, 2024.
El botón “Call” inicia la llamada, la cual puede ser comprobada desde el Monitor
Serial, donde se puede observar el envío exitoso a cada estación a bordo (Figura
N°9 y 10), y también el valor booleano correspondiente a la letra Q.
Figura N°9. Estación de Tierra
Fuente: Elaboración propia, 2024.
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Figura N°10. Captura del Monitor Serial de Arduino IDE para la estación tierra
Fuente: Elaboración propia, 2024.
corresponden a la letra B. Se debe notar que los cuatro LED de colores muestran el
mensaje recibido, y el LED rojo indica que la llamada no es correspondida (Figura
N°11).
Figura N°11. Interfaz física de la Estación a Bordo “A”
Fuente: Elaboración propia, 2024.
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Figura N°12. Captura del Monitor Serial de Arduino IDE para la estación a bordo
“A”
Fuente: Elaboración propia, 2024.
N°14), que corresponden a la letra Q. Se debe notar que, igualmente, los cuatro
de la tabla N°2. El LED verde realiza un parpadeo indicando un “call” entrante
desde SELCAL de tierra (Figura N°13).
Figura N°13. Interfaz física de la Estación a Bordo “B”
Fuente: Elaboración propia, 2024.
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Figura N°14. Captura del Monitor Serial de Arduino IDE para la estación a bordo
“B”
Fuente: Elaboración propia, 2024.
Figura N°15. Sistema SELCAL funcionando en conjunto
Fuente: Elaboración propia, 2024.
4. DISCUSIÓN, DESARROLLO Y ANÁLISIS
4.1 Discusión
Con la implementación de este proyecto, se logró diseñar un prototipo funcional.
No obstante, dicho prototipo está lejos de ser funcional en aeronaves reales, ya que
distinta. Por lo tanto, este modelo tiene un carácter didáctico y experimental.
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Es posible alcanzar los cuatro términos que conforman cada código y establecer las
reglas de marcado; sin embargo, se recomienda optimizar el algoritmo para reducir
que no se recomienda debido a la existencia de inductancias parásitas, las
cuales podrían generar falsos positivos. También es importante considerar las
limitaciones del ESP32, como el número máximo de dispositivos conectados, la
de un sistema de comunicación de aeronaves, el principio del sistema diseñado
en este artículo podría tener diversas aplicaciones, ya que permite que distintos
dispositivos respondan con una alerta ante la solicitud de un emisor.
5. CONCLUSIONES
En conclusión, mediante la satisfactoria ejecución del prototipo, se pueden
establecer las siguientes conclusiones:
• La estructura fundamental del sistema SELCAL fue descrita y modelada
para la implementación de un prototipo funcional.
• El ESP32 es una variante de Arduino con amplias prestaciones
inalámbricas, ideales para proyectos como el presentado.
•
Puerto serial, permitiendo la interacción directa del usuario con el circuito
sin alterarlo.
• Se pudo establecer una lógica de funcionamiento a través de los medios
terminal y la ejecución de múltiples escenarios.
• Las limitaciones establecidas y encontradas son tenidas en cuenta, siendo
estos aspectos evidentemente mejorables.
Una vez completado el prototipo, no solo se logrará una demostración práctica
que los estudiantes interactúen con tecnología actual en un entorno controlado.
posibilidades para futuras investigaciones y mejoras en sistemas de comunicación
aeronáutica.
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