Finca Experimental Interdisciplinaria de Modelos Agroecológicos (FEIMA)

En el año 1992, el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE), inició los trabajos para la construcción del Proyecto Hidroeléctrico Angostura (PHA). Como parte de este construyó un pequeño embalse en el río Turrialba para encauzar esas aguas hacia la represa del PHA atravesando con un túnel el campus de la Sede del Atlántico. La infraestructura del embalse fue ubicada al lado del río Turrialba, colindante con el campus de la Sede del Atlántico.

Estos trabajos incluyeron, además, un acceso de vehículos al embalse para su debido mantenimiento y supervisión.

La construcción de este acceso vehicular implicó la pérdida de cerca de tres hectáreas de la finca perteneciente a la Universidad de Costa Rica (Universidad de Costa Rica, 2009).

En razón de lo anterior, las autoridades de la Sede del Atlántico negociaron con los representantes del ICE la retribución de la pérdida de esa área con la cesión de algún otro terreno cercano.

Mediante un convenio, el ICE cedió a la UCR el uso de los terrenos aledaños al PHA en donde estuvieron ubicadas las instalaciones de la empresa constructora de la obra, así como los terrenos que fueron utilizados como botaderos para colocar el material extraído durante la construcción de los túneles del embalse a la casa de máquinas, el embalse y la represa del PHA (Universidad de Costa Rica, 2009).

Es así como la Finca Experimental Interdisciplinaria de Modelos Agroecológicos (FEIMA) surgió de un convenio de uso de terrenos suscrito entre el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE) y la Universidad de Costa Rica, el 30 de marzo del 2000.

Mediante ese instrumento legal, el ICE cedió 37,5 hectáreas a la UCR por un período de 50 años, renovable por períodos iguales, para ejecutar investigación y desarrollo en agricultura, ganadería, forestales y ecoturismo.

Sobre la base del convenio, investigadores (as) de la Sede del Atlántico formularon el programa de investigación “Finca Agroecológica Modelo (FAM)”, adscrito a la Vicerrectoría de Investigación de la Universidad de Costa Rica. Esta iniciativa no contó con un presupuesto concreto, obligando a la Sede del Atlántico de la Universidad de Costa Rica a asumir los costos operativos de mantenimiento de los terrenos conforme al convenio ICE-UCR (Universidad de Costa Rica, 2009).

En el año 2007, el Consejo Asesor de la Vicerrectoría de Investigación en sesión N.º 357, celebrada el 1. ° de octubre de 2007, acordó proponer al Consejo Universitario la creación de la Finca Experimental Agroecológica Modelo (ref. oficio VI-6462-2007, del 8 de octubre de 2007). El acuerdo fue:

(...) en forma unánime aprobar la creación de la “Finca Experimental Agroecológica Modelo (FAM)”, condicionada a que dicho proceso de creación vaya acompañado por una revisión integral del Convenio existente con el Instituto Costarricense de Electricidad y la Universidad de Costa Rica, con el fin de obtener seguridad jurídica en el desarrollo de las actividades de la Finca y de las futuras inversiones que la Universidad de Costa Rica realice, para ello la Vicerrectoría de Investigación pone a su disposición la Unidad de Asesoría Legal. Se eleva la propuesta al Consejo Universitario.

Es así como actualmente, la Finca Experimental Interdisciplinaria de Modelos Agroecológicos (FEIMA) es una estación experimental creada por el Consejo Universitario en su sesión 5357, artículo 7 del 2 de junio del 2009.

Se encuentra adscrita a la Vicerrectoría de Investigación, según consta en el artículo 10 del Reglamento General de Institutos y Centros de Investigación y Estaciones Experimentales, así como a la Sede del Atlántico y su propósito general es facilitar e integrar las actividades de investigación, acción social y docencia de diferentes unidades académicas de la Universidad de Costa Rica, así como de otras entidades nacionales e internacionales involucradas en la generación y transferencia de tecnología con enfoque agroecológico (Alcance a La Gaceta Universitaria, 2014).

La creación de la FEIMA parte de la comprensión y significado de la agricultura ecológica; esta línea de definición enmarca el quehacer de la Finca y permite orientar las acciones que se desarrollen mediante los diversos proyectos.

Desde el año 2015 la Finca ha desarrollado un trabajo enfocado en promover la seguridad y la soberanía alimentaria en las comunidades que se encuentran en sus cercanías.

Esto lo ha hecho desde la acción social; es decir, todas aquellas acciones que la UCR promueve y ejecuta en las diferentes comunidades y mediante muy diferentes modalidades de trabajo, como proyectos de apoyo e iniciativas de Trabajo Comunal Universitario (TCU) (Durán, 2018).

Localización

La FEIMA se encuentra ubicada en el distrito La Suiza, cantón de Turrialba, provincia de Cartago, a una altitud de 630 m.s.n.m. Las coordenadas son 9°51 '55.1 ``N y 83°38' 16.7 ``O (Brenes-Gamboa, 2018).

Administración

De acuerdo con el reglamento de la FEIMA (Alcance a La Gaceta Universitaria, 2014), la finca está adscrita a la Vicerrectoría de Investigación y a la Sede del Atlántico, según el acuerdo del Consejo Universitario tomado en la sesión 5357 del 2 de junio del 2009. Está regida por las siguientes instancias:

1. Un consejo científico, el cual es el órgano superior en lo referente a los asuntos científicos.

2. Un consejo asesor, el cual es el órgano superior en lo referente a las políticas generales.

3. Un director o directora, quien es el coordinador de investigación y de política académica, y se encuentra bajo la autoridad del Vicerrector (a) de Investigación.

4. Un subdirector o subdirectora, quien representará al director o directora en casos justificados y permitidos por este reglamento.

Extensión territorial

La finca cuenta con un total de 37,5 ha divididas en cinco lotes con diferentes tipos uso definidos desde la firma del convenio ICE-UCR (Cuadro 1).

El área dedicada para al pastoreo de ganado de carne son 8.5 ha, las cuales se encuentran divididas en apartos con un área aproximada de 2500 m² cada uno (Brenes-Gamboa, 2018).

La topografía de la FEIMA es variada, pero generalmente plana a moderadamente inclinada. Las zonas más planas corresponden con el borde del río Tuis y con el sendero que cruza la zona forestal del noreste al sudeste, mientras que las zonas más inclinadas están en la sección forestal que bordea la calle pública hacia el sur y entre las zonas planas bordeando el río y el sendero central. El riesgo de deslizamiento ha sido calculado como bajo a muy bajo (Chacón-Mora 2019).

El suelo es primariamente franco arenoso (50%) pero se presentan suelos francos (28%), franco-limosos (15%) y areno francos (5%). De estos, los areno-francos y franco limosos están localizados en la sección noreste y los francos en la sección media del área protegida.

Los suelos franco-arenosos están bien distribuidos. Los horizontes superficiales observados son de los tipos Chernozem (36%), Hórtico (53%) y Fúlvico (9%). La densidad aparente (g/cm3) del suelo está en un rango entre 0.6-1.4 g/cm3 y la porosidad entre 48 y 77%. La infiltración se calculó entre 2.3 y 4.0 mm/día (Chacón-Mora 2019).

Geología y Geomorfología

La FEIMA se localiza en la cuenca media del río Reventazón, muy cerca del sitio conocido como La Angostura. En sus alrededores se pueden observar rasgos geomorfológicos muy particulares, como grandes valles fluviales y cerros con formas muy sobresalientes.

Todos los valles corresponden con depresiones alargadas, posiblemente controladas por fallas tectónicas (Linkimer y Alvarado 2002). La finca se ubica en el límite de dos regiones tectónicas denominadas trasarco y arco volcánico interno. Esta región presenta gran cantidad de fallas activas.

La FEIMA se localiza cerca de la formación geológica Tuis, que constituye la unidad estratigráfica más antigua de la región de Turrialba, abarcando gran parte de las rocas depositadas durante todo el Paleoceno y gran parte del Eoceno, en un episodio de la historia geológica que ocurrió entre 60 y 37 millones de años atrás.

Sin embargo, la mayor parte del área protegida de la FEIMA corresponde con los depósitos extraídos de la zona del embalse del PHA y por tanto no constituyen una unidad natural de sedimentos.

Suelo

Un estudio reciente mostró que, para la FEIMA, los valores de textura del suelo determinados fueron de 59.9±13.5% de arena, 34.3±13.1% de limo y 5.7±2.6% de arcilla, lo cual clasifica el suelo de esta zona como franco arenoso (Mora-Chacón, Nakajima, Rojas y Rojas, 2019).

Clima

Los datos de clima que se han obtenido “in situ” durante el periodo 2018-2020 indican que la temperatura promedio del sitio es de 24.9ºC, la precipitación anual es de 1746 mm y la humedad relativa es cercana al 76%.

La temperatura máxima media es de 30.4ºC y la mínima media es de 21.0ºC. La época más caliente es entre abril y mayo, durante la cual, la máxima media es de 31.3ºC y la mínima media es de 21.7ºC.

Después de este periodo, la temperatura baja poco a poco cada mes hasta los meses más fríos, entre diciembre y febrero. En este último periodo la máxima media es de 29.2ºC y la mínima media es de 19.4ºC (Figura 2).

Figura 2. Temperatura media de la FEIMA según el mes del año, período 2018-2020.

La época más lluviosa es entre mayo y noviembre. La precipitación total de esta época equivale al 91% de la anual. La FEIMA tiene en promedio 102 días (28%) sin lluvia por año.

En la época lluviosa tiene 73 días sin lluvia. Sin embargo, la variabilidad en el número de días sin lluvia es alta y seguramente está influenciada por fenómenos de origen regional y no local (Figura 3).

Figura 3. Precipitación media de la FEIMA según el mes del año, período 2018-2020

Cuencas hidrográficas

La finca se encuentra en la parte media de la subcuenca del río Reventazón y colinda al noreste con el río Tuis y al oeste con el embalse Angostura,  ubicado sobre el río Reventazón (Figura 4).

Figura 4. Hidrografía con influencia en la FEIMA.

Flora y Fauna

En cuanto a la parte forestal la FEIMA cuenta con un parche de bosque en regeneración de alrededor de 30 años, dominado por árboles de Erythrina poeppigiana en toda su extensión, pero con otras especies codominantes (Quesada-Chacón, Nakajima, Rojas y Rojas, 2019).

La sección noroeste presenta árboles de eucalipto (Eucalyptus deglupta) y pino (Pinus caribaea); la sección media presenta árboles de cachá (Abarema idiopoda), hule (Castilla elastica), balsa (Ochroma pyramidale), sena (Senna alata), huevos de caballo (Tabernaemontana sp.) y caimitos silvestres (Chrysophyllum sp.).

Además, en la sección sudeste se encuentran árboles de hule, guanacaste (Enterolobium cyclocarpum), quebracho (Lysiloma cf. auritum), higuerón (Ficus sp.), huevos de caballo, caimitos silvestres, guácimo colorado (Luehea seemannii), chilillo (Phyllanthus acuminatus) y casco de venado (Bahuinia sp.).

 Algunos elementos dominantes en el sotobosque son la ortiga Urera baccifera, los arbustos de Myconia sp. y las palmas. En zonas más abiertas se encuentran especies de Heliconia, Calathea, Costus y Zingiber.

Se ha determinado que este parche boscoso de FEIMA tiene entre 100-130 toneladas de biomasa por hectárea (Quesada-Chacón, Nakajima, Rojas y Rojas, 2020).

Durante el periodo entre 2018 y 2020 se han llevado a cabo una serie de muestreos para estudiar mixomicetes (un grupo de amebas de vida libre).

Estos proyectos se han llevado a cabo en puntos específicos de la FEIMA y han permitido que esta área protegida se haya convertido en una de las zonas mejor estudiadas en el país (Rojas, Rojas y Lado, 2018).

Actualmente, se ha calculado que en FEIMA se encuentran alrededor del 7% de las especies de mixomicetes del mundo, lo cual es relevante en el contexto de biodiversidad microbiana (Anexo 1).

En un muestreo biológico rápido realizado en la FEIMA en el año 2017 por personal de la RAP, y estudiantes de la Escuela de Biología de la UCR, se encontraron cinco especies de mamíferos, de las cuales cuatro son murciélagos y la otra especie es una ardilla (Anexo 2).

En otras actividades se ha observado además la presencia del armadillo Dasypus novemcinctus. Para el grupo de las aves se encontraron 41 especies (Anexo 3). En la finca se han observado las serpientes Bothrops asper y Boa constrictor.

Zonas de Vida

De acuerdo con las zonas de vida de Holdridge (1982), la FEIMA se encuentra en un parche de zona de vida, bosque húmedo tropical transición a premontano, el cual se caracteriza por tener una temperatura de entre los 24 y los 30 °C, y precipitación entre los 2000 y 4000 mm anuales.

Es importante resaltar que este parche resalta ya que se ubica dentro de un área más grande caracterizada por ser Bosque muy húmedo premontano con temperaturas entre los 18 y los 24 °C y el mismo régimen de precipitación.

Consejo Asesor

Dr. Luis Felipe Arauz Cavallini, decano de la Facultad de Ciencias Agroalimentarias. Correo electrónico: felipe.arauz@ucr.ac.cr

Dra. Rosibel Orozco Vargas, directora de la Sede del Atlántico. Correo electrónico: rosibel.orozco@ucr.ac.cr

Dr. Federico Albertazzi Castro, representante de la Vicerrectoría de Investigación ante el Consejo Asesor de la FEIMA. Correo electrónico: federico.albertazzi@ucr.ac.cr

Dr. Werner Rodríguez Montero, Director de la FEIMA. Correo electrónico: werner.rodriguez@ucr.ac.cr

MSc. José Eladio Monge Pérez, representante del Consejo Científico ante el Consejo Asesor de la FEIMA. Correo electrónico: jose.mongeperez@ucr.ac.cr

Objetivos

a. Promover la investigación científica de modelos agroecológicos, tanto en sus aspectos teóricos como aplicados, para contribuir al desarrollo sostenible y la optimización del uso de los recursos de los sistemas tropicales de producción.

b. Establecer programas, acuerdos y convenios que favorezcan la realización de proyectos de diversas disciplinas entre ellos la agroecología, los cuales podrán ser ejecutados tanto por el personal investigador de la Universidad de Costa Rica como el adscrito a otras entidades nacionales o extranjeras.

c. Promover la participación de estudiantes de diferentes carreras y grados de la Universidad de Costa Rica en proyectos integrados de investigación y acción social basados en modelos agroecológicos.

d. Promover el intercambio amplio, diverso, interdisciplinario, multidisciplinario y transdisciplinario entre investigadores de la FEIMA y aquellos pertenecientes a otros centros, institutos o estaciones experimentales.

e. Apoyar la docencia universitaria mediante la incorporación de los resultados de la investigación científica agroecológica en cursos, seminarios, pasantías, proyectos de innovación educativa, libros de texto y trabajos finales de graduación.

f. Difundir apropiadamente los resultados de las investigaciones agroecológicas mediante la ejecución de proyectos de extensión docente, publicaciones y la conformación de redes técnicas y científicas.

g. Mantener la prioridad de la investigación por sobre la vinculación externa en las actividades que se lleven a cabo.

h. Asesorar en agroecología a las instituciones y organizaciones públicas y privadas, con apego a los lineamientos para la vinculación externa establecidos por la Universidad de Costa Rica.

Áreas de investigación

Módulo silvopastoril

La FEIMA posee un hato puro Bahman que subasta animales para beneficiar la composición genética de los hatos de ganado de carne de la zona. Este módulo ha llevado a cabo investigación en los temas de pastos tropicales y cambio climático. La infraestructura es utilizada para difundir tecnologías de producción mediante un proyecto de acción social.

Propagación del tacaco, Sechium tacaco (Pittier) C. Jeffrey

El MSc. José Eladio Monge Pérez lidera este proyecto. También participan investigadores del Centro de Investigación en Granos y Semillas (CIGRAS).

La propagación vegetativa es una herramienta útil para conservar genotipos con características sobresalientes.

El centro de origen del tacaco es Costa Rica, pues además de que es en este país donde crece su pariente silvestre más cercano, S. talamancensis, también es  el único país en donde se sabe que la especie es y ha sido cultivada; es decir, que la distribución geográfica del tacaco se circunscribe únicamente al territorio costarricense.
El tacaco es una de las dos únicas especies endémicas de Costa Rica, junto con la cabuya, Furcraea cabuya (INBIO, 2004).

Recientemente, la Organización de Naciones Unidas alertó sobre el grave riesgo de extinción que corren miles de especies en el planeta debido al efecto de ser humano sobre la ecología (contaminación, destrucción de hábitats, etc.).

El tacaco es una de estas especies, y como Patrimonio Natural de la Humanidad que es, nos corresponde a los costarricenses velar porque esta especie no se extinga.

Biofertilizantes

La FEIMA apoya los esfuerzos de la Dra. Ana Margarita Silva Benavides, investigadora del CIMAR, en el desarrollo de biofertilizantes a partir de cianobacterias. En esta misma línea de trabajo, existe un proyecto Hélica de emprendimiento concentrado en la cianobacteria Nostoc.

Aprovechamiento de desechos del cultivo de la piña

En el marco de un proyecto universidad – empresa con fondos de la Universidad de Corea, la FEIMA colabora con el Dr. Mauricio Bustamante de la Escuela de Ingeniería de Biosistemas en el desarrollo de producción de alcohol y alimento animal a partir de los rastrojos del cultivo de la piña.

Mejoramiento del café

Bajo el liderazgo del Dr. Andrés Gatica de la Escuela de Biología, la FEIMA ha estado colaborando en la búsqueda de variedades resistentes a la roya del café.

Comisión Institucional de Seguridad Alimentaria y Nutricional

La dirección de la FEIMA colabora activamente con la Comisión Institucional de Seguridad Alimentaria y Nutricional (CISAN) liderada por la Dra. Marianela Zúñiga Escobar, investigadora de la Escuela de Nutrición Humana.

INFORMACIÓN DE CONTACTO FEIMA

Teléfono: (506) 2531 2160

Correo electrónico: feima.sa@ucr.ac.cr

ANEXOS

Anexo 1. Especies de mixomicetes que se han reportado de la zona de la FEIMA son:

Arcyria afroalpina

Perichaena dictyonema

Arcyria cinérea

Perichaena depressa

Arcyria affinis

Perichaena pedata

Arcyria incarnata

Perichaena vermicularis

Arcyria insignis

Physarella oblonga

Ceratiomyxa fruticulosa

Physarum album

Clastoderma debaryanum

Physarum bogoriense

Comatricha elegans

Physarum cinereum

Comatricha nigra

Physarum compressum

Comatricha pulchella

Physarum crateriforme

Comatricha tenerrima

Physarum didermoides

Craterium aureum

Physarum globosum

Craterium leucocephalum

Physarum javanicum

Cribraria cancellata

Physarum melleum

Cribraria intricata

Physarum tenerum

Cribraria tenella

Physarum pusillum

Cribraria violacea

Physarum stellatum

Cribraria vulgaris

Physarum superbum

Diderma effusum

Physarum viride

Diderma hemisphaericum

Stemonitis axifera

Didymium anellus

Stemonitis fusca

Didymium bahiense

Stemonitis splendens

Didymium clavus

Stemonitopsis aequalis

Didymium difforme

Stemonitopsis hyperopta

Didymium dubium

Trichia decipiens

Didymium minus

Trichia favoginea

Didymium squamulosum

Tubifera microsperma

Echinostelium minutum

Fuligo septica

Hemitrichia calyculata

Hemitrichia pardina

Hemitrichia serpula

Lamproderma scintillans

Lycogala conicum

Lycogala epidendrum

Lycogala exiguum

Metatrichia vesparia

Perichaena chrysosperma

Perichaena corticalis

Anexo 2. Mamíferos observados en la FEIMA

Orden Chiroptera

Familia Phyllostomidae

Carollia castanea

Carollia perspicillata

Glossophaga soricina

Hylonycteris underwoodi

Orden Rodentia

Familia Sciuridae

Sciurus variegatoides

Anexo 3. Aves observadas en la FEIMA

Ardeidae

Passerellidae

Ardea alba

Arremon aurantiirostris

Bubulcus ibis

Picidae

Egretta caerulea

Campephilus guatemalensis

Caprimulgidae

Polioptilidae

Nyctidromus albicollis

Polioptila plumbea

Cardinalidae

Rallidae

Piranga rubra

Aramides cajaneus

Cathartidae

Ramphastidae

Cathartes aura

Pteroglossus torquatus

Coragyps atratus

Ramphastos sulfuratus

Columbidae

Thamnophilidae

Leptotila cassini

Epinecrophylla fulviventris

Corvidae

Thraupidae

Psilorhinus morio

Saltator atriceps

Cuculidae

Volatinia jacarina

Crotophaga sulcirostris

Threskiornithidae

Furnariidae

Mesembrinibis cayennensis

Dendrocincla fuliginosa

Tityridae

Lepidocolaptes souleyetii

Tityra semifasciata

Xiphorhynchus susurrans

Trochilidae

Icteridae

Amazilia tzacatl

Dives dives

Troglodytidae

Psarocolius montezuma

Henicorhina leucosticta

Quiscalus mexicanus

Tyrannidae

Momotidae

Attila spadiceus

Momotus lessonii

Contopus virens

Parulidae

Empidonax flavescens

Cardellina canadensis

Oncostoma cinereigulare

Setophaga pensylvanica

Pitangus sulphuratus

Setophaga petechia

Vireonidae

Vermivora chrysoptera

Vireo flavifrons

Vermivora peregrina