TFG de Ciencias Ambientales: ejemplos, temas y métodos

[EN] This Bachelor’s Thesis examines the potential of agricultural organic residues as a feedstock for bioplastic production in a global context marked by the increasing manufacture of conventional plastics and their significant environmental, social and economic impacts. Through a structured literature review based on scientific databases and international reports, the study analyses the historical evolution of plastic, its low recycling rate, the accumulation of waste in terrestrial and marine ecosystems, and the growing concern regarding microplastics and their possible effects on human health. Furthermore, the main regulatory initiatives promoting the transition towards circular economy models are reviewed, with special emphasis on policies developed by the United Nations and the European Union. The theoretical framework explores the definition and classification of bioplastics according to their origin and biodegradability, describing their key physicochemical properties and the current trends in the global market, where sectors such as packaging, agriculture, the food industry, textiles and biomedicine are particularly relevant. The work also analyses different types of agric...

[EN] The International Commission for the Conservation of Atlantic Tunas (ICCAT) is progressing in the development of integrated, ecosystem-based tools and advisory products to support the implementation of the Ecosystem Approach to Fisheries Management (EAFM). Within the ICCAT Convention Area, a spatial framework consisting of five candidate ecoregions has been proposed with the primary objective of developing such integrated tools and advisory products that integrate ecosystem and fisheries information to complement existing single-species fisheries assessments and management advice. However, prior to their application in research, management, and resource planning, it is essential to assess the validity of these candidate ICCAT ecoregions. This thesis contributes to this evaluation by examining whether the proposed ICCAT ecoregions constitute coherent, meaningful, and operationally relevant spatial units for the development of integrated, ecosystem-based tools such as ecosystem models and advisory products such as Ecosystem Fisheries Overviews (EFOs). To test whether EFOs can be meaningfully developed at the ecoregional scale, the study focuses on three ecoregions - North Atlant...

[ES] Los puertos marítimos constituyen infraestructuras estratégicas fundamentales para el comercio internacional y el desarrollo económico, pero al mismo tiempo generan impactos ambientales significativos derivados de la intensidad de sus operaciones y de su interacción con entornos urbanos y marinos sensibles. En este contexto, la sostenibilidad ambiental se ha convertido en un elemento fundamental de competitividad y resiliencia para el sector portuario. El presente trabajo de fin de máster tiene como objetivo principal evaluar y analizar las políticas y acciones ambientales implementadas por el puerto de Valencia, así como su grado de alineación con los principales marcos normativos internacionales y europeos. Para ello, se adopta un enfoque metodológico mixto basado en un estudio de caso, complementado con un análisis comparativo con otros puertos europeos de referencia, como los de Algeciras y Róterdam. La metodología empleada combina un análisis documental exhaustivo de planes estratégicos, memorias ambientales y normativa aplicable, con la evaluación de indicadores ambientales relacionados con la calidad del aire, el agua, los residuos, el consumo energético y las emisiones...

[EN] Climate change and the urban heat island effect, intensified by the scarcity of vegetation, seriously compromise the habitability of dense cities. Given the increase in extreme thermal events, it is essential to implement nature-based solutions to transform the urban environment into a safe space. To consolidate these proposals, it is necessary to scientifically evaluate and verify the thermal mitigation capacity provided by green infrastructure. In this context, the primary objective of this work is to analyze the influence of green infrastructure on the heat island effect in the city of Las Palmas de Gran Canaria. The specific objectives are: to analyze the availability and reliability of thermal data and the city's thermographic mapping; to perform a diagnostic of indicators regarding the density and quality of local green infrastructure; to analyze the statistical relationship between temperature and said infrastructure; and, finally, to propose mitigation measures in critical areas through nature-based actions. To achieve these goals, the methodology is structured in four phases: first, the generation of an updated thermal cartography using satellite and meteorologic...

[EN] This Final Degree Project proposal arises from the experience gained during the company internship at HEYMO INGENIERIA S.A.U., at its Valencia office, an entity that collaborates as technical support for the Júcar River Basin Authority (CHJ). This basin authority is responsible for the planning, management, and control of the public water domain within the Júcar River Basin District (DHJ). Direct contact with the professional environment has made it possible to understand the complexity and importance of the administrative procedure for obtaining water concessions, as well as the need for clear and accessible documentation to facilitate its understanding. The main objective of this project is to develop a practical, structured, and visual guide that describes the procedure for applying for and obtaining a water concession within the Júcar River Basin District. To this end, the steps and technical and administrative requirements of the process will be identified, from the initial application to the final resolution, as well as the regulatory framework governing each stage. The methodology is based on a comprehensive approach that combines regulatory analysis —with particular at...

[ES] En las últimas décadas las poblaciones de depredadores de la península han visto sus números aumentados, este aumento trae como consecuencia nuevos retos, tales como el manejar sus poblaciones, su distribución y la convivencia con las personas, ya desacostumbradas a su presencia. El oso pardo (Ursus arctos) es un claro ejemplo de esta tendencia. El oso pardo es un animal omnívoro, el cual obtiene su alimento en gran parte de las fuentes vegetales, sobre todo de los frutos de las plantas, tanto secos como carnosos, es por eso por lo que este presente TFG tiene como objetivo principal proponer una reforestación con especies de frutales autóctonos en el concejo de Cangas del Narcea, en Asturias, con la idea de mejorar el hábitat y la viabilidad de las poblaciones de oso pardo cantábrico. Para ello se han seguido los siguientes objetivos específicos: • Analizar la ecología, distribución y hábitos alimenticios del oso pardo cantábrico, así como el marco legal que regula su conservación. • Evaluar las características ambientales de Asturias (clima, topografía, suelos y vegetación actual) para determinar áreas potencialmente aptas para la reforestación. • Identificar y seleccionar es...

Urban Heat Island (UHI) intensity reflects complex interactions between urban form, surface characteristics, and atmospheric processes, which vary markedly between daytime and nighttime conditions. This study examines the extent to which two-dimensional and three-dimensional urban morphology indicators can explain the spatial variability of UHI intensity, with particular emphasis on diurnal dynamics. Satellite-derived land surface temperature data were combined with urban morphology indicators derived from remote sensing and LiDAR data, capturing both planar and volumetric characteristics of the built and vegetated environment. A machine learning framework based on LightGBM was employed to model daytime and nighttime UHI patterns separately, while SHAPbased explainable artificial intelligence techniques were used to interpret variable importance, non-linear responses, and context-dependent effects. The results show that urban morphology indicators capture meaningful and physically consistent spatial patterns of UHI intensity, particularly when threedimensional structure is incorporated. However, their explanatory capacity is not uniform across the diurnal cycle. During daytime cond...

This thesis addresses the critical challenge of flood detection in conflict-affected regions characterized by severe limitations in ground truth data, with a specific focus on South Sudan in collaboration with the United Nations Global Service Centre. Within the broader context of the Anthropocene and the intensification of climate-driven hydrological extremes, conventional pixel-based classification approaches often fail to capture the spatial continuity of flooding processes and remain highly sensitive to noise and uncertainty inherent in satellite observations. To address the dual challenges of small data regimes and multi-source sensor fusion, this research proposes a Bayesian spatial modeling framework based on Integrated Nested Laplace Approximation combined with Stochastic Partial Differential Equations (INLA-SPDE). By conceptualizing flood occurrence as a latent spatial process rather than a collection of independent discrete events, the model coherently integrates heterogeneous Earth Observation data (including Sentinel-1 SAR backscatter and Sentinel-2 optical spectral indices) together with physically interpretable static topographic covariates. A harmonized dataset cover...

Automated aircraft detection in satellite imagery is critical for applications including air traffic monitoring, defense intelligence, and disaster response. Traditional approaches rely on supervised deep learning models that require extensive labeled data and computational resources but lack semantic understanding and interpretability. The emergence of multimodal Large Language Models (LLMs) with vision capabilities introduces an alternative paradigm enabling zero-shot detection through natural language interaction without task-specific training. This study compares YOLOv8, a state-of-the-art supervised object detector, against ChatGPT-5, a multimodal LLM, for aircraft detection in satellite imagery. Using a curated dataset of 1,952 aircraft instances from the xView and DOTA benchmarks, both approaches were evaluated across standard object detection metrics including mean Average Precision (mAP), precision, recall, and F1-score. YOLOv8 achieved substantially higher performance (mAP@50: 0.451, mAP@50-95: 0.264, F1-score: 0.581) compared to ChatGPT-5 (mAP@50: 0.139, mAP@50-95: 0.005, F1-score: 0.123), demonstrating that task-specific modelling remains superior for accurate detection...

Satellite imagery is essential for United Nations peacekeeping operations, yet data scarcity in regions such as the Horn of Africa limits the effectiveness of training programs for mission personnel. This thesis presents ConLoRA-Sat, a framework for generating synthetic satellite imagery by combining Low-Rank Adaptation (LoRA) and ControlNet architectures with Stable Diffusion XL (SDXL). The framework addresses the dual challenges of adapting to satellite imagery characteristics and enabling precise spatial control through land cover segmentation maps. Trained on image chips from Mogadishu and Addis Ababa at 0.5m resolution, ConLoRA-Sat achieves strong performance across multiple evaluation dimensions. Domain-specific evaluation demonstrates 88.8% segmentation consistency, indicating that generated imagery preserves the semantic structure specified by input conditioning maps. Downstream task evaluation shows that models trained exclusively on synthetic imagery retain 90.1% of real-data performance, while augmenting real data with synthetic imagery improves baseline performance by 2.0%. In low-resource scenarios with only 25% real training data, synthetic augmentation recovers 92.5%...

With growing dependence on GNSS for different fields and logistics in day to day life, this raises specialized cybersecurity awareness. Despite the rise in signal interference and deception, traditional educational methods often fall short in representing complex, real-time vulnerabilities of these types. This thesis introduces "Port Under Attack," an interactive serious game for teaching GNSS cybersecurity concepts through geospatial simulation. The simulation is a web-based application that was made using Next.js and PixiJS. It puts the user in the role of an analyst. The analyst has a mission to defend a port, the game has a way of teaching that combines theory and practice. It uses scenarios to show what Jamming and Spoofing attacks look like. The game has two types of modes: Learning Modes and Serious Modes. The Learning Modes are interactive, featuring hints, questions, explanations and yes/no prompts (guided discovery). The Serious Modes are intense and with selection option only to apply the learning objective. The game asks the players to find and label things that do not look right. They have to do this by recognizing patterns that they can see. The simulation is, about d...

Diesel fuel is a critical and costly resource in operations that rely on vehicle fleets and stationary generators, particularly in mission-based environments where efficiency and accountability are essential. Although IoT-based fuel monitoring systems enable continuous, high-frequency data collection, the resulting large and complex datasets are difficult to interpret using conventional reporting tools, limiting their practical value for operational decision-making. This thesis develops a structured analytical framework, guided by the Cross-Industry Standard Process for Data Mining (CRISP-DM), for IoT-based diesel fuel consumption monitoring using data collected from multiple storage tanks operated by the United Nations Interim Administration Mission in Kosovo (UNMIK). The proposed approach emphasizes robust preprocessing to transform raw sensor measurements into reliable consumption time series, followed by exploratory analysis using Seasonal–Trend decomposition by Loess (STL) to identify long-term trends, seasonal behavior, and irregular variations. Spatial autocorrelation analysis using Global Moran’s I is applied to assess whether geographic proximity contributes additional exp...

To bridge the gap between academic forecasting and tactical decision-support, this thesis introduces FlashCLED, an open-source Early Warning Conflict Prediction System (EWCPS) tailored for the complex humanitarian landscape of the Central African Republic (CAR). The system fuses satellite imagery, conflict event records, and text-derived signals from international news and crisis reports into a uniform grid of hexagonal cells, each covering approximately 253 km2, enabling risk mapping at a local resolution that district- or national-level approaches cannot achieve. Methodologically, FlashCLED employs a Two-Stage Hurdle Ensemble that factorises conflict risk into onset probability and conditional intensity. This architecture supports forecasting across three operational horizons—a 14-day tactical window for immediate force protection, a 30-day outlook for logistics and pre-positioning, and a 90-day window for strategic planning. Critically, the model overcomes the limitations of point estimates by incorporating Bin-Conditional Conformal Prediction (BCCP), delivering calibrated uncertainty intervals that remain reliable even for rare, high-fatality events. By translating abstract ris...

This work consists of a guideline on how to utilize Artificial Intelligence, more specifically, Generative Adversarial Network (GAN), to produce synthetic highresolution satellite imagery from vector maps of Land Cover-Land Use and additional objects or features in the shape of polygons. This workflow is based on the Zhu & Kelly (2021) work, with the difference that this thesis project was specifically focused on creating a realistic synthetic image from a place with no real refence unlike the original work were reference of existing places exists for their outputs. This research was developed within the Academia Partnership Program between UJI and the United Nations Global Service Centre (UNGSC), who provided technical input and expressed interest in the results. The proposed workflow successfully generates synthetic satellite image tiles and a coherent mosaic representation of a fictitious region. The resulting outputs are produced in standard image formats, their integration into common geospatial and remote sensing software environments for visualization, analysis, and further processing is possible by performing georeferencing of the fictitious area’s landmarks. Quantitative e...

El cultivo de la vid en la comarca del Alto Vinalopó está enfrentando durante los últimos años un mayor número de problemas e incertidumbres respecto a su viabilidad económica y social, al verse condicionada cada vez más por los efectos de las sequías y del cambio climático. La viticultura ha sido una de las principales señas de identidad del paisaje, la economía y el patrimonio de la comarca. Sin embargo, este territorio se enfrenta a un extraordinario desafío debido al impacto del calentamiento global, que amenaza con alterar las condiciones físico-ecológicas de cultivo tradicional, sin olvidar la repercusión que tienen otros problemas económicos y sociales que afectan directamente a la viabilidad de las explotaciones vitivinícolas. A partir de entrevistas y encuestas, este trabajo se propone analizar la percepción de los efectos del cambio climático sobre la viticultura en esta comarca, evaluando su vulnerabilidad y las estrategias de mitigación y adaptación.

En este trabajo se analiza la gravedad y resiliencia ecológica frente al incendio forestal de septiembre de 2019 en el Área de Conservación e Importancia Ecológica (ACIE) Ñembi Guasu, uno de los mayores desastres socioambientales que ha sufrido el departamento de Santa Cruz y el Bosque Seco Chiquitano boliviano durante su historia. Desde un enfoque geográfico, existe un gran interés en estudiar la evolución temporal y el cambio de las coberturas y usos del suelo, por su implicación directa en la transformación de paisaje, la degradación estructural y su influencia en la pérdida de resistencia hídrica del bioma. En este sentido, la Teledetección Espacial y el procesamiento en la nube a través de la plataforma Google Earth Engine (GEE), gracias a la información procedente de los sensores multiespectrales de los satélites Sentinel de la Agencia Espacial Europea (ESA) y Landsat del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), junto con la base de datos temática de MapBiomas Bolivia, constituyen una poderosa fuente de información para analizar estos eventos extremos. La capacidad de proceso de este tipo de información desde Sistemas de Información Geográfica (SIG), con el empleo de ...

Las arañas (orden Araneae) destacan en el control poblacional de otros artrópodos. Sin embargo, en agroecosistemas, se tiene un escaso conocimiento sobre sus comunidades y los efectos que presentan diferentes factores de los cultivos sobre ellas. El presente trabajo se centra en mejorar el entendimiento de las comunidades de arañas de agroecosistemas de cítricos y arbóreos de secano en la cuenca vertiente al Mar Menor (Región de Murcia). Se realizaron muestreos estacionales mediante mangueo de la vegetación, en diferentes parcelas de cultivo. En total se capturaron casi 1000 individuos de arañas y se consiguieron identificar 48 especies y 44 géneros pertenecientes a 15 familias. Utilizando los datos a nivel de género, se realizaron diferentes análisis para evaluar los efectos de las distancias entre unidades ambientales en el cultivo y en los hábitats seminaturales sobre la abundancia, diversidad alfa y diversidad beta de las comunidades de arañas. Además, se determinaron posibles asociaciones entre géneros y las diferentes unidades ambientales. En cítricos se determinó que las unidades seminaturales presentan comunidades de arañas mucho más abundantes y con una composición taxonóm...

La gestión eficaz de las Áreas Marinas Protegidas (AMPs) requiere planes de seguimiento robustos que evalúen el cumplimiento de los objetivos. Este trabajo analiza críticamente el diseño de seguimiento de la Reserva Marina de Interés Pesquero (RMIP) de la Serra d’Irta bajo el marco conceptual DPSIR (Fuerzas motrices-Presión-Estado-Impacto-Respuesta) definido previamente en base a un panel de expertos y un proceso de participación de diferentes sectores implicados, en el contexto de AMPs del litoral español. La metodología del presente trabajo combina la revisión de series de datos históricas con la identificación de vacíos (gaps) y errores técnicos y metodológicos en la toma de datos y análisis de indicadores bióticos y antropogénicos. Los resultados revelan limitaciones en la comparabilidad de censos ícticos por heterogeneidad de hábitat y una ausencia de indicadores funcionales y fisicoquímicos clave. Se concluye que el plan actual es insuficiente para captar la dinámica del cambio global. Por ello, se propone una actualización que integra la complejidad estructural, tasas de herbivoría, cartografía bionómica y un modelo de co-gestión pesquera. Estas mejoras en el plan de seguimi...

La restauración ecológica constituye una herramienta fundamental para recuperar ecosistemas, mejorar la biodiversidad y aumentar la resiliencia frente al cambio climático. En los entornos urbanos, estas actuaciones se orientan a rehabilitar espacios altamente transformados, incrementando su funcionalidad ecológica, los servicios ecosistémicos y el bienestar de la población. Los centros educativos representan una oportunidad para integrar naturaleza, educación ambiental y participación social. Este trabajo desarrolla una propuesta de rehabilitación ecológica para el CIPFP El Palmeral, un centro con un elevado valor ambiental, cultural y educativo, y con un gran potencial para convertirse en un ejemplo a seguir. La propuesta combina actuaciones para mejorar la biodiversidad y la calidad ambiental con un proceso participativo que implica a la comunidad educativa, administraciones, universidad y empresas en el diseño, ejecución y seguimiento del proyecto. Asimismo, establece un sistema de evaluación que garantice su eficacia, continuidad y posible aplicación en otros centros educativos. En un contexto marcado por el cambio climático, iniciativas de este tipo serán cada vez más necesari...

La intensificación agrícola ha provocado cambios profundos en los agrosistemas mediterráneos, afectando de forma significativa a la biodiversidad de artrópodos y a los servicios ecosistémicos asociados a estos organismos. En este contexto, el presente trabajo analiza la estructura y complejidad de las comunidades de artrópodos en distintos agrosistemas de la cuenca del Mar Menor (Región de Murcia), con especial énfasis en la influencia del manejo agrícola sobre la organización de sus redes tróficas. El muestreo se realizó de forma estacional en cinco explotaciones agrícolas con distinto tipo de cultivo y diferente tiempo bajo manejo ecológico, incluyendo principalmente cultivos arbóreos de regadío (cítricos), cultivos arbóreos de secano (almendro y olivo) y sistemas hortícolas, junto con varias unidades ambientales asociadas. En total, se recolectaron más de 20.000 individuos de artrópodos, los cuales fueron clasificados en función de su tamaño corporal y hábito trófico, obteniéndose un total de 563 taxones/tamaño. A partir de esta información se construyeron redes tróficas potenciales mediante la aplicación de reglas ecológicas basadas en la coincidencia espacio-temporal, el hábit...

La escasez de agua en las regiones semiáridas de Kenia constituye una de las principales limitaciones para el desarrollo rural y la sostenibilidad ambiental. La elevada variabilidad de las precipitaciones, la degradación del suelo y la dependencia de cauces efímeros incrementan la vulnerabilidad de las comunidades locales frente a los periodos de sequía. En este contexto, las presas de arena representan una solución eficiente y de bajo coste para el almacenamiento de recursos hídricos, al favorecer la infiltración y reducir las pérdidas por evaporación. El estudio se centra en la identificación de zonas con condiciones físico-naturales favorables para la implantación de este tipo de infraestructuras, mediante el análisis de factores hidrológicos, geomorfológicos y edáficos que caracterizan los entornos fluviales del territorio keniano. Este enfoque contribuye a la planificación hídrica y a la gestión sostenible del agua en regiones áridas del África subsahariana, reforzando la resiliencia climática y la seguridad hídrica de las comunidades rurales.

El presente Trabajo Fin de Máster aborda el diseño de un sistema de adsorbedores para separar dióxido de carbono (CO2) mediante adsorción física y así mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de combustión industrial. El estudio se centra en la tecnología VSA (Vacuum Swing Adsorption), que permite capturar CO₂ con bajo consumo energético y alta eficiencia de regeneración. Para ello, se analizan tres estudios experimentales extraídos de la literatura científica, donde se emplean zeolita 13X y carbón activo como adsorbentes, con diferentes condiciones operativas. A partir de las curvas de ruptura, isotermas de adsorción y datos de estado estacionario cíclico (CSS), se determina la viabilidad y el rendimiento de cada caso. En la metodología seguida, primero se selecciona el experimento con mejores resultados, se realiza un escalado industrial manteniendo constante la altura del lecho y la velocidad superficial, ajustando el diámetro del adsorbedor para tratar el caudal industrial. A continuación, se estudian dos alternativas de diseño para adecuar la relación diámetro-altura de lecho a las exigencias de un proceso cíclico VSA. Por un lado, se analiza la impleme...

En el presente trabajo se realiza un análisis comparativo del impacto ambiental de dos rutas alternativas para la producción de isopreno: una de origen fósil, basada en la recuperación del isopreno como subproducto del craqueo térmico de la nafta; y otra de origen renovable, a partir de isobutanol, obtenido mediante fermentación de azucares. Esta evaluación ambiental da continuidad al trabajo de fin de máster de ingeniería química donde se diseñó y simulo la ruta renovable. El objetivo es evaluar desde el punto de vista ambiental que impactos tiene esta ruta en comparación con la ruta convencional. El estudio se basa en la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) siguiendo la norma ISO 14.044 y utilizando el software SimaPro. Se realiza un análisis de la cuna a la puerta de la fábrica de isopreno más la valorización energética, como fin de vida. No se toman en cuenta las etapas intermedias por ser iguales en las dos rutas seleccionadas. Para los subproductos se aplicaron criterios de asignación energética y expansión del sistema según correspondiera. Para la realización del inventario de la ruta de origen fósil se tomaron datos de bibliografía y se simulo en Aspen Plus el pro...

El trabajo analiza la gestión medioambiental del ruido en Ecuador, una problemática creciente que afecta la salud pública, la calidad de vida y el bienestar urbano. La exposición prolongada a niveles elevados de ruido genera alteraciones fisiológicas y psicológicas como estrés, trastornos del sueño y pérdida auditiva. La Organización Mundial de la Salud considera la contaminación acústica la segunda causa ambiental de morbilidad en Europa, y estudios en ciudades ecuatorianas como Quito, Guayaquil y Cuenca demuestran niveles de ruido superiores a los límites recomendados, lo que evidencia la urgencia de incorporar esta temática en la política medioambiental nacional. España se expone como referente en la gestión medioambiental del ruido, especialmente a través de la Ley 37/2003 y la Directiva Europea 2002/49/CE, que establecen metodologías uniformes y sistemas de planificación basados en mapas estratégicos y planes de acción. Andalucía representa un modelo consolidado que integra la variable acústica en la planificación urbana, el transporte y la edificación. Su estructura normativa contempla medidas preventivas, participación ciudadana, formación técnica y control institucional coo...