Escuela de Arquitectura y Tecnología

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La judicatura frente a la disrupción tecnológica mediante blockchain e inteligencia artificial: propuestas desde la ética medioambiental
(Universidad San Jorge, 2026-04-22) Rivero Silva, Sebastián; Prieto-Andrés, Antonio; Chinarro Vadillo, David; Universidad San Jorge
La presente tesis doctoral analiza la legitimidad jurídico-ambiental de incorporar IA y Blockchain a la justicia, partiendo de la positivación del derecho humano al medio ambiente como límite a la e-Justice. Mediante un análisis dogmático y comparado, así como una evaluación técnico-ambiental por ciclo de vida, se examinan impactos en energía, agua, emisiones contaminantes y e-waste, atendiendo a su externalización al Sur Global. Se propone un juicio crítico de diligencia ambiental con tres pruebas ex ante: necesidad, idoneidad institucional y proporcionalidad ecológica. La necesidad exige demostrar una demanda real no resoluble con reformas menos intensivas; la idoneidad, preservar la motivación, responsabilidad e independencia; la proporcionalidad, estimar la huella integral y evitar desplazamientos territoriales y generacionales de la contaminación causada. Los resultados son restrictivos: la IA orientada a sustitución judicial, apoyada en modelos Transformer, es incompatible con la motivación de la sentencia y con el estándar ecológico; solo se admitiría IA de baja intensidad para tareas auxiliares (búsqueda y triaje, clasificación, anonimización, gestión de expedientes) con supervisión humana y trazabilidad. En Blockchain, PoW se excluye por su impacto medioambiental y PoS por su gobernanza crematística. La única opción compatible sería una red permisionada PoA, sin criptoactivos, orientada a integridad del expediente, sellado temporal y cadena de custodia, con notificaciones limitadas, y solo si es ecológicamente preferible (o no peor) que alternativas centralizadas. Finalmente, se conceptualiza el marco en TEMIS-IA: un modelo de Smart Court para Aragón que integra Mistral Large 3 (MoE+RAG) e Hyperledger Fabric con gobernanza territorializada, identidad digital soberana y auditoría algorítmica exógena.
Natural Compounds as Alternative Strategy Against Antimicrobial Resistance. Analysis of their Efficacy, Synergy, and Environmental Safety as Antibiotic Adjuvants.
(Universidad San Jorge, 2025-12) Gan Oria, Cristina; Pino Otín, Rosa; Langa Morales, Elisa; Universidad San Jorge
The widespread use of conventional antibiotics has led to escalating antimicrobial resistance and growing concerns regarding their presence in the environment and their ecotoxicological impact on non-target ecosystems. This doctoral thesis addresses these challenges by proposing and evaluating natural antimicrobial alternatives within a "One Health" framework, which integrates human health, animal health, and environmental sustainability. We first established an environmental baseline, confirming that eight common antibiotics produce significant ecotoxic effects on aquatic and soil bioindicators, validating the need for safer alternatives. The investigation then transitioned to natural products, first evaluating Satureja montana hydrolate, a distillation by-product. While it demonstrated antimicrobial activity and circular economy potential, its moderate potency, difficulty of standardization and impact on non-target microbial communities highlighted the need for more defined and potent compounds. This led to a focus on the hydrolate's primary bioactive constituents, thymol (THY) and carvacrol (CARV). Although both display intrinsic antimicrobial activity, their minimum inhibitory concentration (MICs) are relatively high, for example 250 μg.mL⁻¹ against Staphylococcus aureus and 125–250 μg.mL⁻¹ against Acinetobacter baumannii, making them unsuitable as monotherapies; accordingly, we evaluated them as adjuvants to commercial antibiotics. Checkerboard assays revealed potent synergistic interactions between these monoterpenoids and conventional antibiotics (e.g., gentamicin, chloramphenicol), reducing antibiotic MICs by up to 16-fold against pathogens like S. aureus and A. baumannii. Mechanistic studies elucidated that bioactivity and synergy arise from multi-target actions, including bacterial membrane disruption, efflux pump inhibition, modulation of antibiotic-induced oxidative stress and perturbation of ATP metabolism. Crucially, these combinations significantly suppressed the emergence of antibiotic resistance, with THY–aminoglycoside pairs reducing resistance emergence by up to 32-fold in A. baumannii and 16-fold in S. aureus, while THY or CARV alone did not select for resistance. Having demonstrated that natural product - antibiotic combinations are efficacious, we next assessed the environmental safety of THY, CARV, and their synergistic antimicrobial combinations (SACs), using standard bioindicators and river/soil microbial communities. Both monoterpenes were acutely toxic to individual non-target indicators at low concentrations, yet river and soil communities showed minimal growth inhibition up to 100 mg L⁻¹. Synergistic antimicrobial combinations were then tested at their synergistic doses (THY or CARV paired with chloramphenicol, gentamicin, or streptomycin). They were generally less toxic than the antibiotics alone when compared at efficacious concentrations. This indicates a reduced environmental impact for the same antimicrobial effect. In summary, this thesis proposes a compelling strategy to address antimicrobial resistance: the use of well-characterized natural compounds such as THY and CARV as antibiotic adjuvants. This approach enhances therapeutic efficacy, limits the emergence of resistance, and reduces the ecological footprint of antimicrobial treatments. As a preliminary study, it offers a promising, sustainable, and clinically translatable alternative to be further explored within the framework of a unified One Health paradigm.
Análisis de combinaciones de compuestos naturales y antibióticos comerciales que optimicen la eficacia antimicrobiana y minimicen la ecotoxicidad
(Universidad San Jorge, 2025-12) Ferrando Lázaro, Natalia; Langa Morales, Elisa; Terrado, Eva María; Universidad San Jorge
La resistencia a los antibióticos constituye uno de los mayores desafíos sanitarios actuales, pues cada vez más bacterias se vuelven insensibles a los tratamientos habituales. Este problema se agrava por el uso excesivo y, en ocasiones, inapropiado de estos fármacos tanto en medicina humana como veterinaria. Además, el medioambiente desempeña un papel crucial en la aparición y diseminación de resistencias, ya que suelos, aguas y residuos agrícolas actúan como reservorios de genes resistentes. La presencia de antibióticos y biocidas en estos entornos favorece la selección de microorganismos capaces de sobrevivir. Por ello, es imprescindible desarrollar estrategias efectivas que aborden el fenómeno desde un enfoque integral (One Health). La búsqueda de soluciones debe incluir no solo nuevos fármacos, sino también alternativas complementarias. Entre estas, la combinación de compuestos naturales con antibióticos comerciales surge como una vía prometedora. Estas combinaciones podrían potenciar la eficacia de los tratamientos existentes. Además, permitirían reducir las dosis necesarias y limitar la presión selectiva. Así, se abre una oportunidad innovadora para enfrentar la creciente amenaza de la resistencia antimicrobiana. Alineado con esta perspectiva, se trazó el objetivo de este estudio, que fue identificar combinaciones de moléculas de origen natural y antibióticos (ATBs) comerciales capaces de reducir la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) de los últimos y, al mismo tiempo, mantener una ecotoxicidad igual o inferior a la de los antimicrobianos convencionales. Así, se evaluaron tres compuestos fenólicos (ácido cafeico (AC), cinamaldehído (CIN) y eugenol (EUG)) y un terpenoide (linalool (LIN)) frente a bacterias grampositivas (Bacillus spizizenii, Enterococcus faecalis, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae) y gramnegativas (Escherichia coli, Salmonella enterica serovar Typhimurium, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Klebsiella aerogenes, Klebsiella pneumoniae, Serratia marcescens y Pasteurella aerogenes). Como referencia se emplearon ATBs comunes (amoxicilina, ampicilina, gentamicina, estreptomicina, eritromicina, tetraciclina y cloranfenicol). La determinación de CMI mediante microdilución mostró al CIN como el compuesto natural (CN) con mayor actividad antimicrobiana, seguido de EUG, LIN y AC. Los ATBs de referencia confirmaron resultados concordantes con la literatura. Los ensayos de sinergia (procedimiento checkerboard o damero) señalaron al CIN como el compuesto más prometedor, con 15 combinaciones sinérgicas (sumatorio de índices de concentración inhibitoria fraccional ≤ 0,5, ΣICIF ≤ 0,5), frente a 6 observadas para EUG. La naturaleza de las interacciones se confirmó mediante estudios cinéticos de crecimiento para las combinaciones sinérgicas, siendo capaces de reducir de un 75 a un 98% la dosis de ATBs. La ecotoxicidad se evaluó en organismos acuáticos (Aliivibrio fischeri, Daphnia magna) y terrestres (Eisenia fetida, Allium cepa), así como en microbiotas acuática y de suelo mediante el uso de placas EcoBiolog y el cálculo de AWCD (Average Well Color Development) y CLPP (Community-Level Physiological Profiling). Las evaluaciones ecotoxicológicas mostraron que el tanto el CIN como el EUG son menos perjudiciales para la microbiota de agua y suelo en comparación con los antibióticos estudiados. Mientras que A. fischeri y D. magna resultaron susceptibles, A. cepa y E. fetida se vieron mínimamente afectados. En conjunto, los resultados destacan al CIN y al EUG como candidatos prometedores para potenciar la eficacia de ATBs convencionales, sin un mayor perjuicio para el medioambiente.
Análisis de escenarios de clima futuro e impacto del cambio climático sobre los viñedos del territorio español ibérico-balear
(Universidad San Jorge, 2023-11) Gaitán Fernández, Emma; Pino Otín, Rosa
El cultivo de la vid es una práctica ancestral en regiones mediterráneas como España y la región de Aragón en particular. Las características climáticas actuales de esta región la convierten en una zona especialmente óptima para su cultivo siendo un referente mundial. En el contexto actual de calentamiento global, las alteraciones climáticas esperadas (aumento de las temperaturas, variaciones en los regímenes pluviométricos e intensificación de los eventos extremos) pueden suponer un gran peligro para la idoneidad climática que caracteriza a la región. Por lo tanto, es esencial llevar a cabo estudios precisos que evalúen el impacto del cambio climático a escala local y orientados al sector vitícola en particular. Con el fin de evaluar el impacto del cambio climático en el sector vitícola aragonés (como caso de estudio particular) así como en el español (Península y Baleares) se han considerado tres aspectos: variaciones en el clima promedio (temperatura y precipitación), variaciones en eventos extremos (olas de calor y frío así como episodios de sequía) e indicadores bioclimáticos de interés vitícola. Para ello, se han generado por primera vez escenarios de clima futuro a escala local de temperatura, precipitación, olas de calor y frío, indicadores de sequía e indicadores bioclimáticos basados en nueve Earth System Models (ESMs) y dos Representative Concentration Pathway (RCP4.5 y RCP8.5) pertenecientes a la quinta fase del Coupled Model Intercomparison Project (CMIP5). Para la generación de escenarios a escala local se ha empleado una metodología de downscaling estadístico en dos pasos desarrollada por la Fundación para la Investigación del Clima (FIC) y que aporta un valor añadido a la toma de decisiones en materia de adaptación al cambio climático. Como indicadores de sequía se han utilizado el Índice estandarizado de Precipitación (SPI) y el Índice estandarizado de Precipitación y Evapotranspiración (SPEI). Como indicadores bioclimáticos se han empleado el Índice de Huglin (HI), el Índice de frío (CI), el Índice de sequedad (DI) y el Índice hidrotérmico. Como complemento, se calcularon dos indicadores combinados: el Sistema de Clasificación Climática Multicriterio (Sistema MCC) y el Índice Compuesto (CompI). Los resultados de temperatura y precipitación van en línea con las tendencias observadas en las últimas décadas: aumentos progresivos de temperatura (siendo más intensos en los meses estivales) y variaciones en el régimen pluviométrico a nivel de concentración (es decir, misma cantidad de precipitación registrada en menos tiempo). En promedio para todo el territorio, a finales de siglo y bajo el escenario más desfavorable, se espera que las temperaturas experimenten sus mayores ascensos en los meses de verano, pudiendo aumentar hasta 7 ºC en el caso de las temperaturas máximas y 5.8 ºC en las temperaturas mínimas. Estos aumentos harán que la meseta sur, la costa mediterránea y las Islas Baleares superen fácilmente los 38 ºC. Los ascensos menos acusados se esperan en los meses de invierno (hasta 4 ºC) tanto para la temperatura máxima como la mínima. Los episodios de olas de calor se espera que aumenten, en promedio para la región y bajo el escenario RCP8.5 a finales de siglo, su intensidad media en más de 2 ºC (superándose los 38.8 ºC) y su intensidad máxima en 3.6 ºC (lo que supondrían temperaturas por encima de los 41 ºC). Además se espera que la duración de la misma aumente hasta alcanzar de 12 a 20 días, en función del área a la que afecten. Por el contrario, los episodios de olas de frío se mantendrán en la ocurrencia e intensidad actual. Respecto a los episodios de sequía, los resultados difieren según se analice el SPI (basado exclusivamente en precipitación) o el SPEI (considerando el efecto de la temperatura a través de la Evapotranspiración). En el primero de los casos, no se aprecian cambios de interés y la región se mantendrá en valores normales de alternancia de periodos secos y húmedos. En el segundo de los casos, bajo el RCP8.5, se aprecia como toda la región tiende hacía episodios de sequía cada vez más intensos y extensos en el tiempo, sufriendo episodios de sequía de severos a extremos. A nivel de territorio, la meseta sur peninsular, especialmente Andalucía, Extremadura y Murcia, junto con el Valle del Ebro serán las regiones más afectadas desde el punto de vista climático. Por un lado, son las zonas donde se espera que se alcancen los incrementos y las temperaturas más elevadas y por otro lado, son zonas bastante secas, con poca pluviometría. La combinación de ambas características hyará que estas regiones sufran fuertes episodios de sequía severa. El hecho de que una de las zonas dónde se esperan que los cambios de temperatura sean más acusados sea el Valle del Ebro, es crucial para Aragón. Esta zona es la más poblada y de mayor concentración socioeconómica de la región lo que puede suponer un gran riesgo para la salud, la mortalidad, la movilidad y el bienestar socioeconómico entre otros factores. En base a los resultados obtenidos para los indicadores bioclimáticos se espera que los indicadores térmicos (HI y CI) tiendan a aumentar a lo largo del siglo XXI, mientras que la escasez de agua (DI) será más pronunciada. Las tendencias encontradas no tienen la misma repercusión en todo el territorio. En el sur de la península, con valores de HI superiores a 3500°C y de CI por encima de 20°C y DI por debajo de -200 mm, la continuidad del sector vitivinícola en su estado actual se ve seriamente amenazada, con una disminución de los años climáticamente óptimos como muestran los valores de CompI. Por el contrario, el norte peninsular y las zonas montañosas, a pesar de los aumentos previstos, con HI inferiores a 2500°C, noches frescas (IC inferior a 15°C) y un aporte hídrico suficiente (DI superior a 150 mm) mejoran considerablemente su aptitud climática (CompI) aunque se mantiene el riesgo de enfermedad de mildiu debido al aumento de la temperatura y la humedad. Disponer de información climática de calidad (basada en proyecciones climáticas robustas y fiables) ajustada a las características micro climáticas de la región y considerando los efectos climáticos que pueden tener implicaciones en el sector vitícola, supone una información de valor añadido imprescindible en la toma de decisiones para la adaptación al cambio climático.
Sostenibilidad y gestión de los residuos peligrosos en Europa: Análisis de la eficiencia y los traslados de residuos peligrosos desde una perspectiva de cumplimento normativo
(Universidad San Jorge, 2022) Callao, Carmen; Latorre Martínez, Mª Pilar; Martínez-Núñez, Margarita
El estudio de la eficiencia en la gestión de residuos peligrosos en relación con la legislación es un elemento importante a la hora de alcanzar los objetivos de desarrollo sostenible. Para alcanzar la sostenibilidad, hay que cumplir ciertas Directivas europeas y normativa con objeto de asegurar que los residuos son gestionados de forma correcta y sin causar daños al medio ambiente ni a la salud humana. La gestión de los residuos peligrosos no sólo es una preocupación europea, sino una preocupación mundial, en particular en lo que concierne a su eliminación, por lo que será imprescindible, tal y como se ha indicado asegurar que su eliminación y los traslados hasta los lugares en que los residuos van a ser eliminados, o valorizados, se hacen respetando las diferentes normativas, puesto que la eliminación de residuos tiene un fuerte impacto en el desarrollo sostenible (Duan et al., 2021; Sauve and van Acker, 2020; Wang et al., 2020) y el transporte de residuos también tiene un impacto directo en el desarrollo sostenible ya que como se ha indicado se producen gran cantidad de gases de efecto invernadero (Santos, 2017) . La investigación sobre políticas y desarrollo sostenible están ligadas a la eficiencia de la gestión de los residuos peligrosos, esto hace que se necesiten nuevos análisis sobre la gestión de los residuos peligrosos, y en particular un análisis que se capaz de englobar diferentes perspectivas: - El análisis de la normativa de gestión de residuos y su cumplimiento, con objeto de analizar su eficiencia. - El análisis de la normativa de traslados de residuos y los traslados de residuos entre países tanto para valorización como para eliminación. - El análisis del cumplimiento normativo de cada país y el análisis de las relaciones que se establecen entre los países en los traslados de residuos. Partiendo de la necesidad de realizar nuevos análisis sobre la gestión de los residuos peligrosos, esta tesis doctoral, analiza las cuestiones antedichas a través de tres artículos. El primero de los artículos que compone esta tesis, y partiendo del hecho de que en Europa se comparte una legislación común, analiza la situación de los países europeos desde una perspectiva de gestión de residuos, enfocando el análisis principalmente en la gestión de residuos peligrosos, con la finalidad de conocer si el hecho de compartir una misma legislación hace que los países sean más eficientes en la gestión de los residuos. A continuación, y a la vista de los numerosos traslados de residuos peligrosos que realizan los países europeos, vamos a analizar en dos artículos los traslados de residuos peligrosos, traslados de residuos peligrosos para valorización en un artículo y traslados de residuos peligrosos para eliminación en otro artículo. Ambos artículos dedicados a los traslados de residuos peligrosos, tienen una metodología común, si bien en cada uno se analiza un aspecto que no se analiza en el otro. En el análisis de residuos para eliminación se introduce un breve análisis de cómo afectan las tasas de los vertederos a los traslados, y en el artículo dedicado a los traslados de residuos para valorización se introduce un análisis de cómo la innovación afecta a estos traslados. Por último, indicar que, el traslado de residuos para eliminación está muy regulado por la normativa mencionada, Convención de Basilea y Reglamento para el traslado de residuos, sin embargo, consideramos importante averiguar, si al igual que ocurre entre hemisferio norte y hemisferio sur, los residuos se trasladan a los países europeos que tienen un PIB más bajo y conocer si en los traslados se cumplen los principios de eficiencia y proximidad, así como las relaciones entre los países. En esta tesis se analizan los datos del año 2014, que resultan claves por ser el año anterior a la publicación de la estrategia de Economía circular, por lo que análisis y estudios posteriores, podrán indicar si las nuevas medidas adoptadas realmente han tenido la repercusión esperada en la gestión de los residuos.

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