Field Trip Schedule

UNAH UK visit – September 2023

On 12th September three UNAH staff – Dr Juvenal Castromonte Salinas, Ing.Tulio Paytan Montanez and Ing.Amlia Cardenas Bustamante arrived for a two week visit to the Dept.of Physics, in the Cavendish laboratory at the University of Cambridge. This was the second of several planned academic visits to be made by UNAH staff to UCAM. To view the visit programme, please use the link above entitled ‘Field Trip Schedule’.

Visita de la UNAH al Reino Unido - septiembre 2023

El 12 de septiembre tres miembros del personal de la UNAH - Dr Juvenal Castromonte Salinas, Ing.Tulio Paytan Montanez and Ing.Amlia Cardenas Bustamante llegaron para una visita de dos semanas al Dept. de la Fisica, en el laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge. Esta fue la segunda de varias visitas académicas planificadas que realizará docentes de la UNAH a la UCAM. Para ver el programa de la visita, utilice el enlace anterior titulado ‘Field Trip Schedule’.

Bioacoustics & Biodiversity – field visit to Monks Wood, Woodwalton Fen & Ouse Washes with Eustace Barnes

This day was aimed at visiting two National Nature Reserves: Monks Wood and Woodwalton Fen, where environmental research is advancing rapidly. At both sites there are research centres where environmental investigations are being undertaken.

At Monks Wood investigations are looking into the impacts of climate change on vegetation dynamics, species diversity and the spread of disease in natural systems. In particular, investigations are looking at newly arrived insect species from Europe, changes in species composition in avifauna and lepidoptera, and Ash die-back and its connection to climate change.

One component of the UCAM agreement with UNAH involves the development and use of bioacoustics in environmental assessments. At Monks Wood NNR we looked at some of the equipment being used to develop these new methods for generating environmental data and making assessments of environmental quality and change. This included practising with directional and omnidirectional microphone systems in combination with digital recorders. UNAH staff were required to deploy microphones in the vicinity of birdsong and record it.

At Woodwalton Fen NNR investigations are providing data demonstrating the importance of peatlands for carbon capture and water resource management. The concrete support posts of the research centre have marks which show the drop in soil level and a series of floods affecting the area since 1950. This Fen and many others in the area are part of the Great Fenland project. A project designed to restore a small area of the once vast Fenlands to contribute to mitigating the impacts of climate change and assist with the management of water resources.

At the Ouse Washes the UNAH visitors saw a vast flat area of farmland that was completely reclaimed from the sea in medieval times - much of the Fens lie below sea-level today. However, modern agricultural practices have lead to increasing amounts of soil erosion, falling land levels and the loss of soil fertility, all of which were clearly observed.

In the afternoon, a visit was made to the Trinity Science Park, on the outskirts of Cambridge, to demonstrate the connection between scientific research, technological advance and economic development.

Bioacústica y biodiversidad: visita al campo a Monks Wood, Woodwalton Fen y los Ouse Washes con Eustace Barnes

Esta jornada tenía por objeto visitar dos Reservas Naturales Nacionales: Monks Wood y Woodwalton Fen, donde la investigación medioambiental avanza rápidamente. En ambos sitios hay centros de investigación donde se llevan a cabo investigaciones medioambientales.

En Monks Wood se investigan los efectos del cambio climático en la dinámica de la vegetación, la diversidad de especies y la propagación de enfermedades en los sistemas naturales. En particular, se estudian los nuevos especies de insectos recién llegados de Europa, los cambios en la composición de especies de avifauna y lepidópteros, y la muerte de los fresnos y su relación con el cambio climático.

Uno de los componentes del acuerdo de la UCAM con la UNAH implica el desarrollo y uso de la bioacústica en las evaluaciones medioambientales. En el RNN de Monks Wood examinamos algunos de los equipos que se utilizan para desarrollar estos nuevos métodos de generación de datos medioambientales y de evaluación de la calidad y los cambios medioambientales. Esto incluyó prácticas con sistemas de micrófonos direccionales y omnidireccionales en combinación con grabadoras digitales. El personal de la UNAH tuvo que colocar micrófonos cerca del canto de los pájaros y grabarlo.

En el RNN de Woodwalton Fen las investigaciones están aportando datos que demuestran la importancia de las turberas para la captura de carbono y la gestión de los recursos hídricos. Los postes de hormigón del centro de investigación tienen marcas que muestran el descenso del nivel de la tierra y una serie de inundaciones que han afectado a la zona desde los 1950s. Este Fen y muchos otros de la zona forman parte del proyecto Great Fenland. Un proyecto destinado a restaurar una pequeña zona de los antaño vastos Fenlands para contribuir a mitigar los efectos del cambio climático y ayudar a la gestión de los recursos hídricos.

En un area que se llama los Ouse Washes, los visitantes de la UNAH vieron una zona enorme llana de cultivos reclamada completamente del mar en la época medieval: gran parte de los Fens se encuentran hoy por debajo del nivel del mar. Sin embargo, las prácticas agrícolas modernas han provocado un aumento de la erosión del suelo, el descenso del nivel de la tierra y la pérdida de fertilidad del suelo, todos ellos claramente observados.

Por la tarde, se visitó el Trinity Science Park, en las afueras de Cambridge, para demostrar la conexión entre investigación científica, avance tecnológico y desarrollo económico.

The entrance to the Monks Wood NNR / La entrada al RNN de Monks Wood.

Monks Wood NNR: demonstrating the use of equipment in the field for bioacoustic research / RNN de Monks Wood: demostración del uso de equipos de campo para su utilización en investigaciones de bioacústica.

Monks Wood NNR: demonstrating the use of equipment in the field for bioacoustic research / RNN de Monks Wood: demostración del uso de equipos de campo para su utilización en investigaciones de bioacústica.

Walking on an embankment beside a drainage canal in the Ouse Washes / Caminando encima de un dique junto a un canal de drenaje en los Ouse Washes.

Nature’s microstructures with Peter Newton, Oliver Basquette and Eustace Barnes

The UCAM rseearchers presented the work being undertaken into naturally occurring micro- and meso-structures, specifically those structures found in butterflies and moths. There is a wide variety of research interestin the value of both the structural and functional attributes of microstructures. These range from the use of colours to their applications in sensors.

During field trips in the districts of Huanta and La Mar, butterfly specimens have been collected in the humid subtropics, where diversity is high, for investigation in the UCAM laboratories.

The UCAM researchers discussed the general motivation for the research and introduced some recent work that has been performed. In particular, the physics of structural colour was discussed, focusing on interference in light, along with reflection and scattering phenomena. Simulation techniques of “Christmas tree” like structures using the software package MEEP were inrtroduced.

The UCAM research involves a number of studies: 1) understanding butterfly diversity in a poorly known region; 2) variation in meso- and micro-structures and their correlation with humidity and elevational gradients; 3) developing an understanding of microstructure function.

We looked at a range of butterfly specimens using three optical microscopes – two portable USB Dino-lite microscopes and a Kern laboratory microscope. Using these it was possible to observe variations in the overall shape and colour of scales on the wings of the butterfly specimens. Such investigations allow us to determine which samples might be most interesting to investigate using more time intensive electron microscopy (Helios FIB/SEM) processes. Remarkable variations can be observed in scale morphology both within and between individual species.

Microestructuras de la naturaleza con Peter Newton, Oliver Basquette y Eustace Barnes

Los investigadores de la UCAM presentaron a los visitantes de la UNAH los trabajos sobre microestructuras y mesoestructuras naturales, en particular las de mariposas y polillas. Hay una gran variedad de investigaciones interesadas en el valor de los atributos estructurales y funcionales de las microestructuras. Desde el uso de colores hasta sus aplicaciones en sensores.

Durante los viajes de campo en los distritos de Huanta y La Mar, se han recolectado especímenes de mariposas en los subtrópicos húmedos, donde la diversidad es alta, para su investigación en los laboratorios de la UCAM.

Los investigadores de la UCAM explicaron la motivación general de la investigación y presentaron algunos trabajos recientes que se han realizado. En particular, se explicó la física del color estructural, centrándose en la interferencia de la luz, junto con los fenómenos de reflexión y dispersión. Se presentaron técnicas de simulación de estructuras similares a un “árbol de Navidad” utilizando el programa informático MEEP.

La investigación de la UCAM incluye varios estudios: 1) comprensión de la diversidad de mariposas en una región poco conocida; 2) la variación de las mesoestructuras y microestructuras y su correlación con la humedad y los gradientes de altitud; 3) el desarrollo de una comprensión de la función de las microestructuras.

Observamos una serie de especímenes de mariposa utilizando tres microscopios ópticos: dos microscopios portátiles USB Dino-lite y un microscopio de laboratorio Kern. Con ellos pudimos observar variaciones en la forma general y el color de las escamas de las alas de las mariposas. Estas investigaciones nos permiten determinar qué muestras podrían ser más interesantes para investigar mediante procesos de microscopía electrónica (Helios FIB/SEM) que requieren más tiempo. Se observan notables variaciones en la morfología de las escamas tanto dentro de una misma especie como entre distintas especies.

Ing.T.Paytan looks at scale structure in those butterfly species considered to be of most immediate interest / Ing.T.Paytan observa la estructura de las escamas en las especies de mariposas consideradas de interés más inmediato.

In the microscopy suite, investigating the differential characteristics of scale morphology / En la sala de microscopía, investigando las características diferenciales de la morfología de las escamas.

In the microscopy suite, investigating the differential characteristics of scale morphology / En la sala de microscopía, investigando las características diferenciales de la morfología de las escamas.

In the microscopy suite, investigating the differential characteristics of scale morphology / En la sala de microscopía, investigando las características diferenciales de la morfología de las escamas.

UNAH researchers looking at meso-structures using an Optical microscope at 1000x / Investigadores de la UNAH observando mesoestructuras con un microscopio óptico de 1000 aumentos.

Sediments with Luis de los Santos Valladares

The three researchers from the University of Huanta, visited the Cavendish Laboratory and were trained in three activities.

1. Preparing gold coatings as sample holders for Raman spectroscopy measurements of sediment samples: The first training consisted of demonstrating how to fabricate gold sample holders for Raman Spectroscopy to measure sediments. The training was performed in the Clean Room (1000 Class) in the Cavendish Laboratory. The visitors were trained in the use of an Edwards Evaporator for preparing the samples.

2. Explanation of the identification of iron components in soil samples by using a magnetometer: The visitors were instructed how to identify the iron composition in soil samples by using a Magnetic Property Measurement System (MPMS-SQUID) magnetometer from Quantum Device Inc. The iron components in soils and sediments are not easily identifiable by other techniques, such as X-ray Diffraction (XRD) since they usually constitute less than 3% of the total component. However, these components can be identified through their magnetic behaviour by using a Superconducting Quantum Interference Device (SQUID) sensor in a magnetometer.

3. Measuring major chemical composition by EDX of sediments from the water treatment station located in Luricocha: The visitors were taught how to identify the major chemical composition of sediments by using an Energy Dispersive X-ray (EDX) spectrometer. Some sediment samples had been collected from a water treatment station located in Luricocha, and they were placed in a Helious Microscope equipped with an Oxford X-Max sensor device. The measurements showed that the major elemental composition of the samples were Si, Al, Ca, Na and O, corresponding to aluminium-silicates which are typical of sediments and sands.

Sedimentos con Luis de los Santos Valladares

Los tres investigadores de la Universidad de Huanta, visitaron el Laboratorio Cavendish y fueron capacitados en tres actividades.

1. Preparación de revestimientos de oro como portamuestras para mediciones de espectroscopia Raman de muestras de sedimentos: La primera formación consistió en demostrar cómo fabricar portamuestras de oro para Espectroscopia Raman para medir sedimentos. La formación se llevó a cabo en la Sala Limpia (Clase 1000) del Laboratorio Cavendish. Los visitantes recibieron formación sobre el uso de un evaporador Edwards para preparar las muestras.

2. Explicación de la identificación de los componentes de hierro en muestras de suelo mediante el uso de un magnetómetro: Los visitantes recibieron instrucciones sobre cómo identificar la composición de hierro en muestras de suelo utilizando un magnetómetro del Sistema de Medición de Propiedades Magnéticas (MPMS-SQUID) de Quantum Device Inc. Los componentes de hierro en suelos y sedimentos no son fácilmente identificables mediante otras técnicas, como la difracción de rayos X (DRX), ya que suelen constituir menos del 3% del componente total. Sin embargo, estos componentes pueden identificarse a través de su comportamiento magnético utilizando un sensor SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) en un magnetómetro.

3. Medición de la composición química mayoritaria por EDX de los sedimentos de la estación de tratamiento de aguas ubicada en Luricocha: Se enseñó a los visitantes a identificar la composición química mayor de los sedimentos utilizando un espectrómetro de rayos X de energía dispersiva (EDX). Se recogieron algunas muestras de sedimentos de una estación de tratamiento de aguas situada en Luricocha, y se colocaron en un microscopio Helious equipado con un dispositivo sensor Oxford X-Max. Las mediciones mostraron que la composición elemental mayoritaria de las muestras era Si, Al, Ca, Na y O, correspondientes a silicatos de aluminio típicos de sedimentos y arenas.

UNAH visitors receive training in the use of a MPMS magnometer to identify iron components in the sediment samples / UNAH visitantes reciben formación sobre el uso de un magnetómetro MPMS para identificar componentes de hierro en muestras de sedimentos.

UNAH visitors receive an explanation about the fabrication of gold substrates for Raman Spectroscopy measurements of sediment samples / UNAH visitantes reciben una explicación sobre la fabricación de sustratos de oro para mediciones de Espectroscopía Raman de muestras de sedimentos.

Remote Sensing with Hugo Lepage

The visitors started their introduction to remote sensing by successfully obtaining their UK flyers license for small UAVs. This involved learning the UK rules and regulations by taking a theory test produced by the Civil Aviation Authority (CAA). This license is required in the UK, but not in Peru. However, it is still valuable to have such a license since the laws in Peru are almost the same as in the UK.

We then planned a mission using the DJI Pilot app and went outside to fly the drone in a test case. This flight plan was executed in a field just outside the Cavendish Laboratory. They were all able to practice with the manual flight mode before running the automated mission.

We used WebODM to extract all the pictures from the test mission and used them to create a GeoTIFF map of the area. Using WebODM, we were able to get preliminary data on plant health and elevations in the field. In this example, the field is very flat and the vegetation is uniform, but in previous missions in Peru, we saw that this often isn’t always the case.

We then spent time coding a python notebook in Google Colab to download, extract and analyse data from the Sentinel-2 satellite and using Google Earth Engine as our interface between the raw satellite data and our code. We used Google Maps to trace out regions of interest (bofedales, different fields, urban areas, etc.) and imported these into our code. Using vegetation and water indices, we created histograms and scatter plots for the different traced areas and compared their evolution in time. Each of the UNAH visitors now has a working copy of the code used in the tutorial.

Teledetección con Hugo Lepage

Los visitantes comenzaron su introducción a la teledetección obteniendo con éxito su licencia británica de piloto de pequeños vehículos aéreos no tripulados. Para ello tuvieron que aprender las normas y reglamentos del Reino Unido realizando un examen teórico elaborado por la Autoridad de Aviación Civil (CAA). Esta licencia es necesaria en el Reino Unido, pero no en Perú. Sin embargo, sigue siendo valioso tener una licencia de este tipo ya que las leyes en Perú son casi las mismas que en el Reino Unido.

A continuación, planificamos una misión con la aplicación DJI Pilot y salimos a volar el dron en un caso de prueba. Este plan de vuelo se ejecutó en un campo a las afueras del Laboratorio Cavendish. Todos pudieron practicar con el modo de vuelo manual antes de ejecutar la misión automatizada.

Utilizamos WebODM para extraer todas las imágenes de la misión de prueba y las utilizamos para crear un mapa GeoTIFF de la zona. Gracias a WebODM, pudimos obtener datos preliminares sobre la salud de las plantas y las elevaciones del terreno. En este ejemplo, el campo es muy llano y la vegetación es uniforme, pero en misiones anteriores en Perú vimos que esto no siempre es así.

A continuación, nos dedicamos a codificar un cuaderno python en Google Colab para descargar, extraer y analizar datos del satélite Sentinel-2 y a utilizar Google Earth Engine como interfaz entre los datos brutos del satélite y nuestro código. Utilizamos Google Maps para trazar regiones de interés (bofedales, distintos campos, zonas urbanas, etc.) e importarlas a nuestro código. Utilizando índices de vegetación y agua, creamos histogramas y gráficos de dispersión para las distintas zonas trazadas y comparamos su evolución en el tiempo. Cada uno de los visitantes de la UNAH dispone ahora de una copia de trabajo del código utilizado en el tutorial.

UNAH visitors with their drone ‘pilots licenses’ / Visitantes de la UNAH con su “licencias de pilotos” de drones.

UNAH visitors fly drone missions outside the Cavendish Laboratory / Visitantes de la UNAH vuelan misiones con drones fuera del Laboratorio Cavendish.

The image generated of the field using WebODM based on preliminary data on plant health and elevations shows that the field is very flat and the vegetation is uniform / La imagen generada del campo mediante WebODM a partir de los datos preliminares sobre la salud de las plantas y las elevaciones muestra que el campo es muy llano y la vegetación es uniforme .

Visit to the Veterinary School of the University of Cambridge with Luis de los Santos Valladares

Constanza Toro Valdivieso of the University Veterinary School kindly provided a tour of the Schools facilities.

Visita a la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Cambridge con Luis de los Santos Valladares

Constanza Toro Valdivieso, de la Facultad de Veterinaria de la Universidad, tuvo la amabilidad de ofrecer una visita guiada por las instalaciones de la Facultad.

The UNAH visitors arrive for their visit to the Veterinary School of the University of Cambridge / Los visitantes de la UNAH llegan para su visita a la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Cambridge.

Constanza Toro Valdivieso shows the UNAH visitors around the Veterinary School of the University of Cambridge / Constanza Toro Valdivieso muestra a los UNAH visitantes la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Cambridge.

London Science Museum visit with John Forrest

The UNAH visitors made a day trip to London to visit the Science, Geology and Natural History Museums as well as various tourist sites such as St.Pauls Cathedral, Westminster Abbey, Buckingham Palace, Tower Bridge and the Tower of London.

Visita al Museo de la Ciencia de Londres con John Forrest

Los visitantes de la UNAH hicieron una excursión de un día a Londres para visitar los Museos de Ciencias, Geologia y de Historia Natural, así como diversos lugares turísticos como la Catedral de San Pablo, la Abadía de Westminster, el Palacio de Buckingham, el Puente de la Torre y la Torre de Londres.

An exhibit of an early powerful computer with the same capabilities as a mobile phone today / Exposición de un de los primeros ordenadores poderosos con las mismas capacidades que un celular de hoy.

Beside an original enigma decoding machine from WWII / Junto a un descodificador enigma original de la Segunda Guerra Mundial.

Visiting the interactive section of the museum / Visita a la sección interactiva del museo.

UNAH Presentations

The three UNAH visitors were invited to make brief presentations about their research current interests. The presentations took place in the Maxwell centre, part of the Cavendish laboratory.

Presentaciones de la UNAH

Se invitó a los tres visitantes de la UNAH a realizar breves presentaciones sobre sus intereses actuales de investigación. Las presentaciones tuvieron lugar en el centro Maxwell, que forma parte del laboratorio Cavendish.

Ing.T.Paytan makes his presentation / Ing.T.Paytan hace su presentación.

Ing.A.Cardenas makes her presentation / Ing.A.Cardenas hace su presentación.

Members of the UCAM / UNAH research teams / Miembros de los equipos de investigación de la UCAM y la UNAH.