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Microplásticos: uno de los mayores problemas ambientales del siglo XXI

Por Ana Torres-Agulló (CSIC) *

En 2018, ‘microplástico’ fue elegida como palabra del año por la Fundación del Español Urgente y, desde entonces, su popularidad no ha parado de crecer. La RAE, que aceptó el término oficialmente a finales de 2022, define ‘microplástico’ como “pieza de plástico extremadamente pequeña, manufacturada como tal o resultante de la fragmentación de plásticos más grandes, no soluble en agua y muy poco degradable”. Científicamente, los microplásticos engloban partículas plásticas con un tamaño inferior a 5 milímetros, lo que equivale, aproximadamente, al tamaño de un grano de arroz.

A día de hoy, la mayoría de nosotros estamos familiarizados con esta palabra, ya que por desgracia encontramos microplásticos en todo lo que nos rodea: mares, suelos, alimentos, bebidas e, incluso, el aire que respiramos. Su presencia masiva en nuestro entorno los convierte en uno de los mayores problemas medioambientales del siglo XXI, pero… ¿de dónde salen tantos microplásticos?

Plásticos que se degradan, detergentes o purpurina

La producción de plásticos ha aumentado un 212% en los últimos 70 años, hasta llegar a los 360 millones de toneladas al año. Una de las principales fuentes de microplásticos, y quizás la más conocida, es la degradación de grandes plásticos que se encuentran acumulados en el medio ambiente. La abrasión, la luz solar y otros mecanismos de erosión ‘fabrican’ microplásticos a partir de plásticos más grandes.

Pero, por si la degradación de millones de plásticos no fuese suficiente, existe otra importante fuente de este pequeño contaminante: los plásticos directamente fabricados en este rango de microtamaños. En esta categoría se incluyen microplásticos que consumimos de forma habitual, aunque quizás no de forma consciente, en nuestro día a día: geles exfoliantes, limpiadores faciales, detergentes o productos de limpieza, entre otros.

Un ejemplo paradójico de este tipo contaminación es la purpurina que, de aspecto colorido y brillante, comúnmente asociamos a celebraciones, fiestas y diversión. Sin embargo, es un microplástico altamente contaminante debido a su pequeño tamaño y su amplia utilización, por lo que la Unión Europea ha prohibido su uso y fabricación.

Comerse una tarjeta de crédito cada semana

La abundante presencia de microplásticos en nuestro alrededor hace que estemos constantemente expuestos a ellos y que, como consecuencia, puedan afectar a nuestra salud. Y es que también se han encontrado en la mayoría de compartimentos de nuestro organismo, como los pulmones, la sangre, la orina y hasta la placenta.

Las cantidades que se detectan son variables, pero, por ejemplo, según un informe encargado en 2019 por el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF), si considerásemos únicamente los microplásticos que ingerimos a través de alimentos y bebidas… podríamos estar acumulando el plástico equivalente a una tarjeta de crédito cada semana. Y todo esto sin tener en cuenta otras vías de entrada al organismo como la inhalación o el contacto dérmico.

Más investigación, más regulación

Para conocer los efectos de los microplásticos sobre nuestro cuerpo todavía necesitamos más investigación, pero todo apunta a que están directamente relacionados con efectos cancerígenos y procesos inflamatorios. Aunque los resultados sobre la toxicidad de los microplásticos todavía no son concluyentes, sí se ha demostrado la peligrosidad para la salud humana de los aditivos plásticos o metales pesados que se introducen en el organismo junto a los microplásticos . Hoy en día, más de 13.000 compuestos químicos se utilizan como aditivos plásticos. Unos de los más conocidos son los ftalatos, que pueden llegar a suponer hasta el 40% del peso total de algunos polímeros como el PVC. Se ha demostrado que esta familia de compuestos, comúnmente utilizados como plastificantes y retardantes de llama en los plásticos que utilizamos, pueden, además de influir en patologías como la diabetes u obesidad, estar relacionados con enfermedades respiratorias, cardiovasculares y neurológicas o afectar al sistema reproductivo.

La problemática de los microplásticos no ha hecho más que comenzar y, siguiendo con las tendencias de producción de plásticos actuales, se incrementará de forma exponencial en los próximos años. La Comisión Europea está trabajando en su regulación y restricción de su consumo. ¿Conseguirán evitar que nos convirtamos en parte de Barbieland?

*Ana Torres-Agulló es investigadora predoctoral en el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA) del CSIC.

 

Una efeméride por día: descubre el Calendario científico escolar 2024

Por Mar Gulis (CSIC)

¿Te imaginas el mundo sin neveras, lavadoras, bolígrafos o, lo que es peor aún, sin café? Que hoy vivamos con estas cosas ha sido posible gracias al avance de la ciencia y del conocimiento, y concretamente a que el 16 de mayo de 1884 el inventor y empresario Angelo Moriondo patentara la primera máquina moderna de café expreso; el 11 de noviembre de 1930 Albert Einstein y Leó Szilárd obtuvieran la patente US1781541 por su invento: un refrigerador; y el 29 de septiembre de 1899 naciera el inventor László Bíró, que dio lugar a numerosos utensilios, como una máquina de lavar la ropa, un perfumero y el bolígrafo.

Portada del Calendario científico escolar 2024

El Calendario científico escolar es utilizado anualmente por más de 800.000 personas.

Un total de 366 efemérides como estas las encontrarás en el Calendario científico escolar 2024, año bisiesto, que ofrece conmemoraciones científicas diarias y que ya está disponible para su descarga gratuita en 11 idiomas diferentes. El nuevo calendario viene cargado de aniversarios tan relevantes como el del 29 de febrero, Día Europeo de las Enfermedades Raras, celebrado por primera vez en 2008, con el objetivo de concienciar sobre las enfermedades que, por su carácter excepcional, son invisibles para gran parte de la población. O como la del 1 de noviembre de 1755, fecha grabada en la historia portuguesa, cuando tuvo lugar el Gran Terremoto de Lisboa. La búsqueda de una explicación científica del mismo reunió un importante equipo de especialistas y sentó las bases de la sismología moderna.

La iniciativa de crear un calendario de efemérides científicas parte del Instituto de Ganadería de Montaña (CSIC-Universidad de León), y recibió el pasado año el I Premio CSIC de Divulgación Científica y Ciencia Ciudadana en la categoría de Obra Unitaria, por su “originalidad, participación colaborativa, impacto en la sociedad, accesibilidad, sostenibilidad, variedad de formatos, y su capacidad de conjugar la historia de la ciencia con la actualidad investigadora”. Con este impulso, el proyecto ha desarrollado el calendario por quinto año consecutivo, ha lanzado una nueva web y ha dado un vuelco lúdico a la guía didáctica, incorporando actividades de gamificación, como el juego de la oca.

La oca de la ciencia del Calendario científico escolar 2024

La quinta edición de esta iniciativa se acompaña de una guía didáctica con actividades lúdicas, como el juego de la oca.

Además, el calendario 2024 mantiene el recurso de las efemérides en lectura fácil para alumnado con problemas en la competencia lectoescritora y el formato accesible para personas con discapacidad visual.

En esta ocasión, el calendario dedica los espacios a pie de mes a publicaciones periódicas. Entre las 12 seleccionadas se encuentran el Diario del Jardín Botánico, las revistas IAA Información y actualidad astronómica y NaturalMente, y el Boletín CC2, al que debes suscribirte si quieres estar al tanto de las novedades en cultura científica del CSIC.

Viajes en el tiempo

El Calendario científico escolar 2024 nos lleva atrás en el tiempo hasta el año 1076, concretamente al 31 de marzo, cuando nació el alfaquí Abu Bakr Ibn al-Arabi, quien escribió numerosas obras con las que difundió los conocimientos jurídicos de oriente en su tiempo. Pero también nos traslada al futuro próximo, al 28 de julio de 2024, Día Mundial de la Hepatitis, que busca sensibilizar sobre las hepatitis víricas, que inflaman el hígado y causan enfermedades hepáticas graves y cáncer de hígado.

Y entre medias, nos encontramos con los hermanos Lumière en la París de 1895 presentando al público su invento llamado cinematógrafo; con Marie y Pierre Curie en su laboratorio el 21 de diciembre de 1898 descubriendo un nuevo elemento químico: el radio; con el astrónomo Edwin Hubble anunciando la existencia de otras galaxias distintas a la Vía Láctea en 1924; o incluso con nosotros y nosotras mismas en 2001 abriendo por primera vez Wikipedia.

¿A qué esperas para descubrir el resto de efemérides científicas del calendario 2024? También puedes seguirlas diariamente a través de la cuenta de X @CalCientifico.

Descubre las 10 mejores imágenes científicas de 2023 con FOTCIENCIA20

Por Mar Gulis (CSIC)

El corte transversal de una cáscara de huevo, la eclosión de un gecko terrestre malgache fotografiada con un smartphone o un ovillo de gusanos parásitos anisakis son algunas de las imágenes más destacadas del año en la iniciativa FOTCIENCIA, que cumple con esta su 20ª edición recopilando fotografías científicas gracias a la participación ciudadana.

Esta iniciativa del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) ha dado a conocer las mejores fotografías del año 2023. El pelo del estambre de una flor (Erodium moschatum), la simetría del brócoli o tres muestras de epidermis de flor de caléndula captadas por estudiantes de secundaria son otros de los fenómenos retratados en las imágenes seleccionadas de entre más de 475 fotografías. Un comité multidisciplinar formado por 13 profesionales de la ciencia, la microscopía, las artes visuales o la divulgación científica, entre otras especialidades, ha sido el encargado de seleccionar estas imágenes que han sido galardonadas por su belleza, impacto y capacidad para reflejar y describir hechos científicos.

De izquierda a derecha: “Cubismo plutónico”, “Polinización y la agricultura”, “Un ovillo de gusanos parásitos Anisakis extraídos de pescado fresco”, “La sal de la muerte (celular)”, “Biomineralización”, “Un triángulo imposible”, “Biosensores”, “Eclosión en laboratorio”, “Recordando a Cajal para tratar la neurodegeneración” y “Revelación simétrica del brócoli”.

De izquierda a derecha: “Cubismo plutónico”, “Polinización y la agricultura”, “Un ovillo de gusanos parásitos Anisakis extraídos de pescado fresco”, “La sal de la muerte (celular)”, “Biomineralización”, “Un triángulo imposible”, “Biosensores”, “Eclosión en laboratorio”, “Recordando a Cajal para tratar la neurodegeneración” y “Revelación simétrica del brócoli”.

Estas 10 mejores imágenes, que puedes ver en el vídeo de más abajo, junto con una selección más amplia de fotografías, conformarán un catálogo y una exposición itinerante, disponible para su préstamo gratuito, que recorrerá museos, centros de investigación, universidades y espacios culturales de todo el país durante el próximo año.

En esta vigésima edición, a las modalidades de participación habituales –Micro, General, Alimentación y nutrición, Agricultura sostenible y La ciencia en el aula– se han sumado las modalidades especiales Año Cajal, Física de partículas y Sinergias (Arte, Ciencia, Tecnología y Sociedad, ACTS). La difícil captura nanométrica de un radical libre captado al microscopio de efecto túnel y la observación al microscopio de una roca ígnea plutónica de La Cabrera (Madrid) han sido las fotografías galardonadas por primera vez en estas dos últimas modalidades, respectivamente.

La modalidad Sinergias (Arte, Ciencia, Tecnología y Sociedad, ACTS) pretende mostrar trabajos conjuntos del ámbito científico y artístico con el objetivo de ampliar nuevos horizontes inter y transdisciplinarios entre las ciencias y las artes. Este año, una madre geóloga y su hijo estudiante de bellas artes han mostrado en una fotografía esta conexión con una imagen que resulta de un proceso de investigación donde ambos comparten microscopio en busca de colores e imágenes inspiradoras para futuros bocetos en otros soportes.

Como en la anterior edición, FOTCIENCIA contempla la modalidad especial Año Cajal para recoger imágenes que tengan que ver con las neurociencias, sumándose así a la celebración del Año Cajal, impulsado a nivel nacional. La inmunofluorescencia de una sección de cerebelo con dos células de Purkinje, que recuerda a los dibujos de Ramón y Cajal, quien ya describió su estructura, ha sido la imagen seleccionada en esta modalidad.

FOTCIENCIA es una iniciativa del CSIC y la FECYT que invita a que cualquier persona, se dedique o no a la investigación, plasme su visión de la ciencia y la tecnología a través de fotografías. Además, FOTCIENCIA20 cuenta con la colaboración de Fundación Jesús Serra, de GCO (Grupo Catalana Occidente) y, por primera vez, de Leica.

Más información, en este enlace.

Imágenes seleccionadas:

  • Modalidad General:
  1. Polinización y la agricultura / Eduardo Cires Rodríguez
  2. Eclosión en laboratorio / Fernando García Moreno
  • Modalidad Micro:
  1. Biosensores / Concepción Hernández Castillo, Lola Molina Fernández, Isabel María Sánchez Almazo
  2. Biomineralización / María Jesús Redrejo Rodríguez, Eberhardt Josué Friedrich Kernahan
  • Modalidad Año Cajal:
  1. Recordando a Cajal para tratar la neurodegeneración / Pablo González Téllez de Meneses
  • Modalidad Alimentación y nutrición:
  1. Un ovillo de gusanos parásitos Anisakis extraídos de pescado fresco / José Ramos Vivas
  • Modalidad Agricultura sostenible:
  1. Revelación simétrica del brócoli /Samuel Valdebenito Pérez, María Villarroel, Patricia Peñaloza
  • Modalidad La ciencia en el aula:
  1. La sal de la muerte (celular) / Hala Lach Hab El Keneksi, Rebeca Jiménez Uvidia, Chaimae El Idrissi Loukili
  • Modalidad Física de partículas:
  1. Un triángulo imposible / Alejandro Berdonces Layunta, Dimas García de Oteyza
  • Modalidad Sinergias (ACTS):
  1. Cubismo plutónico / Bruno Fernández Delvene, Graciela Delvene Ibarrola

Nueve libros del CSIC para disfrutar de la ciencia, la historia o el arte

Por Mar Gulis

¿Sabías que el físico Erwin Schrödinger, el creador de la famosa paradoja del gato, fue también poeta? ¿O que en el Tierra hay ocho millones de especies sin contar a las bacterias? ¿Habías oído hablar de los juicios sumarísimos a los que fueron sometidas las personas represaliadas por el franquismo? Estos son solo algunos de los temas que abordan los nuevos libros publicados por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en 2023.

En este post te presentamos las novedades de Editorial CSIC escritas para un público amplio o no necesariamente especializado: libros en los que podrás descubrir aspectos poco conocidos de la historia de la ciencia, como la contribución de las mujeres a la ilustración botánica; explorar los últimos avances científicos en los ámbitos de la nutrición o la búsqueda de vida extraterrestre; o acercarte a un pasado no tan distante, como el de las expediciones militares españolas en Asia a finales del siglo XVIII.

Caseta del CSIC en la Feria del Libro de Madrid / Álvaro Minguito

En todos los casos se trata de libros escritos por especialistas y revisados por pares que podrás encontrar en librerías, el portal de edición electrónica del CSIC o en la caseta de Editorial CSIC en la Feria del Libro de Madrid. Varios de ellos, los marcados con asterisco, también se presentarán el martes 30 de mayo, a las 19:00, en el Pabellón Europa de la Feria. ¡No te los pierdas!

Historias de ciencia, arte y literatura

Ellas ilustran botánica*. Sorteando infinidad de dificultades, las mujeres han estudiado y difundido la flora a lo largo de la historia. Este libro da cuenta de ello reproduciendo más de 50 de obras botánicas de gran valor realizadas por mujeres entre el siglo XVII y la actualidad. Dibujos, grabados, pinturas y fotografías se entremezclan con ensayos y biografías que revelan “cómo se han ido trazando los caminos de la igualdad” en el ámbito de la ilustración botánica. Toya Legido, profesora de Bellas Artes en la Universidad Complutense de Madrid, coordina esta cuidada monografía, en la que historia, sociología y cultura ayudan a desentrañar las relaciones entre ciencia, arte y género.

Fragmento de ‘Los bosques más antiguos?, ilustración incluida en ‘Ellas ilustran botánica’. / © Aina Bestard

Schrödinger, poetaConocido por ser uno de los padres de la física cuántica y el creador de la paradoja más célebre de su disciplina, Erwin Schrödinger tuvo una vida apasionante en la que también cultivó la filosofía y la poesía. En Erwin Schrödinger y el salto espacios-tiempo de Galileo Galilei, la poeta Clara Janés presenta el pensamiento y la obra del Schrödinger humanista. Las relaciones del científico con intelectuales como Ortega y Gasset o Xavier Zubiri o su fascinación con España son otros de los temas tratados por la autora. La obra se ha publicado conjuntamente con ‘Gedichte’ [poemas] y Fragmento de un diálogo inédito de Galileo, una selección de poemas y textos literarios, algunos inéditos, escritos por Schrödinger.

Santiago Ramón y Cajal. Hasta donde quieras llegar. Cajal fue muchas otras cosas además de pionero de las neurociencias y Premio Nobel de Medicina. Esta breve biografía dirigida al público juvenil recorre su trayectoria científica y cuenta aspectos de su vida personal menos conocidos. Los historiadores Elisa Garrido Moreno y Miguel Ángel Puig-Samper reseñan que el prestigioso científico español fue también un niño travieso que trepaba a los árboles, un adolescente rebelde al que le gustaba la pintura o un joven que trabajaba con tesón su musculatura. Publicado por primera vez en 2021, el libro ha sido reeditado este año en acceso abierto con motivo de la celebración del Año Cajal.

Autorretrato de Ramón y Cajal realizado en su juventud.

Erudición sobre hormigas y rositas: acerca de los libros y las mujeres que los escriben*. ¿Qué diferencias hay entre la novela de alguien que se dedica en exclusiva a la escritura y la de alguien que tiene otro trabajo y cuida de su familia? En este ensayo publicado en abierto, la escritora y editora Elena Medel reflexiona acerca de cómo el género y la clase social inciden sobre la escritura. La autora aborda, sin esconder sus “costuras y contradicciones”, cuestiones como si existe o no la literatura femenina; y también dialoga sobre las circunstancias que rodean al hecho de escribir con escritoras de distintas épocas y procedencias, como Virginia Woolf, Gertrude Stein o Carmen Martín Gaite.

Los avances de la ciencia, para todos los públicos

La vida y su búsqueda más allá de la Tierra. ¿La vida extraterrestre será similar o muy distinta a la que conocemos en la Tierra? En este libro de divulgación, Ester Lázaro explica que hay “buenas razones” para creer en la vida extraterrestre, y defiende que probablemente será muy diferente a cómo la imaginamos. La investigadora del CSIC se pregunta qué características tendría que tener un objeto que halláramos fuera de la Tierra para ser considerado un ser vivo, y recorre algunos de los lugares del cosmos más prometedores para encontrar vida: Marte, las lunas de Júpiter o los exoplanetas situados en la zona de habitabilidad de sus respectivas estrellas.

Las moléculas que comemos. Azúcares, hidratos de carbono, fibra, grasas, minerales, proteínas y vitaminas son los componentes básicos de los alimentos, las moléculas que comemos. ¿Qué propiedades tienen? ¿Por qué son importantes para nuestro desarrollo y salud? ¿Cómo proporcionan a los alimentos sus diferentes aromas, colores, sabores y texturas? ¿Qué tipo de reacciones químicas se producen al cocinar? Esta guía didáctica coordinada por las investigadoras del CSIC Inmaculada Yruela e Isabel Varela responde a estas y otras preguntas sobre la alimentación y las moléculas presentes en nuestra dieta. El libro incluye sencillas explicaciones y una amplia variedad de experimentos y talleres que pueden hacerse tanto en la cocina de casa como en el colegio.

Cómo se meten ocho millones de especies en un planeta. ¿Por qué hay monos en Sudamérica? ¿Por qué en el ecuador hay más especies que en los polos? ¿Por qué se dice que hay ocho millones de especies diferentes en el planeta y no solo cien o cien millones? ¿Por qué la especie más competitiva no gana a todas las demás y vive sola dominando el mundo? Para responder estas preguntas, el investigador del CSIC Ignasi Bartomeus realiza un recorrido a través de la historia de la ecología, una disciplina nacida hace apenas 150 años. En este libro de la colección ¿Qué sabemos de? presenta las principales leyes que regulan las comunidades ecológicas y los cuatro mecanismos básicos que determinan los ecosistemas: la evolución, la dispersión, las regulaciones bióticas y abióticas y, por último, la suerte.

Un pasado muy presente

Tragedia en tres actos. Los juicios sumarísimos del franquismo*. Durante la guerra civil y la posguerra, más de medio millón de personas fueron sometidas a juicios sumarísimos: procedimientos regidos por la jurisdicción militar, carentes de garantías y en los que la mayoría de las sentencias supusieron condenas a muerte. El antropólogo de la UNED Alfonso M. Villalta Luna reconstruye la dinámica de estos procesos y las vivencias de sus protagonistas: los presos que desde el interior de la cárcel intentan escapar de la muerte, los militares que sobre el estrado buscan una condena en el consejo de guerra y los familiares y amigos, que realizan viajes y gestiones repletos de incertidumbres y adversidades con el fin de salvar la vida de sus seres queridos.

Consejo de guerra contra los supuestos integrantes de la llamada ‘Checa de Bellas Artes’. / Revista Semana.

La Escuadra de Asia. Entre 1795 y 1803, mientras el mundo entero está en guerra, una pequeña división es enviada a Filipinas para proteger los intereses españoles. Capitaneada por Ignacio María Álava, la Escuadra de Asia tendrá que hacer frente a una misión compleja y lidiar con huracanes, asaltos, incendios, persecuciones, engaños, corruptelas y rivalidades. El historiador Pablo Ortega-del-Cerro relata las hazañas y vicisitudes de la expedición y se adentra en un periodo especialmente convulso, caracterizado por la rivalidad militar y económica entre Gran Bretaña y España. Este episodio excepcional le permite observar el nacimiento de una nueva realidad global.

Cartel del CSIC para la Feria del Libro 2023. / Irene Cuesta

Conoce en un breve vídeo las mejores fotografías científicas de 2022

El movimiento coordinado de estorninos, la combustión del acero, la cristalización del paracetamol o las neuronas activadas durante la formación de un recuerdo son algunos de los temas protagonistas de las ocho fotografías elegidas en la 19ª edición de FOTCIENCIA, una iniciativa del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) con la colaboración de Fundación Jesús Serra, de Grupo Catalana Occidente.

Un gránulo de almidón de tapioca, un ácaro herbívoro, las células del estigma de una flor de Freesia o las formaciones de pirolusitas son otros temas retratados entre las casi 600 fotografías presentadas.

De izquierda a derecha y de arriba abajo: ‘El murmullo, atacado’, ‘Galaxia polisacárida’, ‘Bosque encantado’, ‘Recordando a Cajal’, ‘Fuegos artificiales petrificados’, ‘Nada se resiste al poder del fuego’, ‘Interacciones ocultas’ y ‘Plumas analgésicas’.

En esta décimo novena edición, a las modalidades de participación habituales –Micro, General, Alimentación y nutrición, Agricultura sostenible y La ciencia en el aula– se ha sumado una modalidad especial Año Cajal para recoger imágenes que tengan que ver con las neurociencias o el estudio del cerebro. Esto se debe a que FOTCIENCIA19 se ha unido al Acontecimiento de Excepcional Interés Público Año de Investigación Santiago Ramón y Cajal 2022 (Año Cajal), impulsado a nivel nacional.

Además, como en las últimas ediciones, cada participante ha podido adscribir su imagen a uno de los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) declarados por Naciones Unidas.

Un comité formado por 14 profesionales relacionados con la ciencia, la microscopía, las artes visuales o la divulgación científica, entre otras especialidades, han valorado y elegido las ocho fotografías más impactantes y que mejor describen algún hecho científico. Puedes descubrirlas en este vídeo:

Con una selección más amplia de fotografías y sus respectivos textos se elaborará una exposición itinerante que será inaugurada en primavera de 2023. Dos copias de la muestra se prestarán gratuitamente y recorrerán museos y centros culturales, educativos y de investigación de todo el territorio nacional a lo largo del año. Esta selección también quedará recogida en un catálogo de fotografías científicas.

Consulta toda la información sobre esta iniciativa en www.fotciencia.es.

Imágenes seleccionadas, por orden de aparición en el vídeo:

Modalidad Micro:

  1. Bosque encantado / Isabel María Sánchez Almazo, Lola Molina, Concepción Hernández Castillo
  2. Plumas analgésicas / María Jesús Redrejo Rodríguez, Eberhardt Josué Friedrich Kernahan

Modalidad General:

  1. El murmullo atacado / Roberto Bueno Hernández
  2. Nadie se resiste al poder del fuego / Sara María Rubio

Modalidad Año Cajal:

  1. Recordando a Cajal / Miguel Fuentes Ramos

Modalidad Alimentación y nutrición:

  1. Galaxia polisacárida / Antonio Diego Molina García

Modalidad Agricultura sostenible:

  1. Interacciones ocultas / José María Gómez Reyes, Isabel María Sánchez Almazo, Lola Molina, Daniel García-Muñoz Bautista-Cerro

Modalidad La ciencia en el aula:

  1. Fuegos artificiales petrificados / Carlos Pérez Naval

 

Extractos vegetales o aditivos E: ¿cuál es la mejor opción para conservar los productos cárnicos?

Por Mónica Flores (CSIC) * y Mar Gulis (CSIC)

En los últimos 40 años, el consumo de alimentos de origen animal ha aumentado considerablemente, sobre todo en los países asiáticos. Hoy, la demanda de este tipo de alimentos se encuentra al mismo nivel en América y Europa que en China. En paralelo a este proceso, la demanda de productos cárnicos se ha visto afectada por la preocupación por el bienestar animal y por el consumo de alimentos orgánicos. En este sentido, una de las tendencias de mercado más importante está siendo la eliminación de aditivos y, por tanto, de los números E de las etiquetas.

Entre los aditivos más afectados por esta dinámica se encuentran los denominados “agentes de curado”, es decir, el nitrito potásico y sódico (E 249 y E 250) y el nitrato sódico y potásico (E 251 y E 252). Estos agentes se emplean en la elaboración de muchos productos cárnicos -como el jamón serrano y cocido, el chorizo, el salchichón, etc.- para mantener su seguridad y sus características organolépticas (color, aroma y sabor).

De hecho, en el ámbito internacional el término “curado” hace referencia al uso de sales de nitrito y nitrato junto con cloruro de sodio y otros ingredientes como conservantes de la carne. El nitrito es el principio activo que produce el efecto conservante mientras el nitrato actúa como fuente de nitrito en los procesos largos de secado y maduración de los productos.

Pros y contras de los aditivos E

El empleo de este tipo de aditivos en los productos cárnicos ha sido respaldado por la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), que en el año 2003 concluyó que son fundamentales para proteger los alimentos frente al bacilo Clostridum botulinum, causante del botulismo. En la misma línea se ha pronunciado la Agencia Francesa de Seguridad y Salud Alimentaria, Ambiental y Ocupacional (ANSES) en su “Evaluación de riesgos relacionados con el consumo de nitratos y nitritos”. El informe, publicado en 2022, indica que los nitritos y nitratos contribuyen eficazmente a limitar el desarrollo de agentes patógenos como Listeria, Salmonella o Clostridium botulinum.

Estos aditivos, por tanto, son excelentes antimicrobianos y antioxidantes que permiten que tengamos unos productos cárnicos seguros y con propiedades sensoriales características. A pesar de ello, nitritos y nitratos se encuentran en el punto de mira debido a que pueden dar lugar a la formación de las denominadas nitrosaminas, agentes cancerígenos formados por la reacción del nitrito residual en los productos cárnicos con aminas secundarias. Por eso, la ESFA recomienda restringir su uso en los productos cárnicos al mínimo posible.

En cualquier caso, conviene no olvidar que la principal fuente de exposición humana a los nitratos es el consumo de verduras y hortalizas, no el de carne: el 80% de la ingesta total de nitratos procede de dichos alimentos. Estos nitratos son resultado del empleo de fertilizantes en los cultivos, aunque el contenido en nitratos de los vegetales varía mucho según la parte anatómica del vegetal que se consuma y de las prácticas agrícolas.

Por su parte, la fuente más importante de nitrito en la dieta es el consumo de alimentos y agua que contienen nitrato, el cual se convierte en nitrito en la saliva por acción de las bacterias orales. Un informe de la EFSA de 2017 señala que la contribución de los nitritos por su uso como aditivos alimentarios (principalmente en productos cárnicos) representa aproximadamente un 17% de la exposición total a los nitritos.

El auge de los productos ‘etiqueta limpia’

Aun así, en los últimos años se ha acentuado la búsqueda de alternativas a los nitrificantes para crear productos ‘etiqueta limpia’ (clean label). A principios del siglo XXI, en Estados Unidos se propuso el empleo de extractos vegetales con altos contenidos de nitratos para la fabricación de productos cárnicos. Los extractos vegetales, fermentados o no, que se han comercializado en el país anglosajón con estos fines proceden del apio y, en menor medida, de la remolacha, la lechuga, la espinaca, la acelga o la zanahoria, todos ellos ricos en nitrato, así como de la acerola y las cerezas, que aportan ascorbato.

Sin embargo, esta estrategia de sustitución plantea limitaciones, como las debidas al posible aporte de aromas vegetales y pigmentos procedentes del extracto. Además, en estos extractos la concentración de nitrato y nitrito es variable y requiere la adición de bacterias que permitan la formación del nitrito. Al ser el nitrito el verdadero agente antimicrobiano en los productos, el desconocer la dosis real de nitrito empleada conlleva riesgos de seguridad alimentaria y requiere el empleo de otras sustancias antimicrobianas.

Además, esta estrategia no impide que en el caso de que exista nitrito residual se formen nitrosaminas, por lo que el riesgo de formación de las sustancias cancerígenas sigue existiendo. Incluso otros contaminantes presentes en los extractos vegetales, como micotoxinas, metales pesados y contaminantes orgánicos, pueden ser transferidos al producto cárnico.

Por último, una de las principales limitaciones en el uso de extractos vegetales es su posible potencial alergénico. De hecho, el apio está incluido en el listado de alérgenos identificables en la Unión Europea.

Autorizados en EEUU y Canadá, pero no en Europa

En Estados Unidos y Canadá esta práctica está autorizada, pero ha creado cierta polémica por el empleo de mensajes como “no curado” en el etiquetado de los productos cárnicos procesados con extractos vegetales, ya que pueden confundir a los consumidores, que no entienden las prácticas realizadas. Por ello, se exige que el etiquetado sea preciso y no engañoso.

En Europa, la EFSA realiza la evaluación de la seguridad de los aditivos. Sus criterios de seguridad establecen que los aditivos no deben contener residuos que puedan presentar algún riesgo de tipo toxicológico. En este sentido, los extractos vegetales no presentan los mismos criterios de pureza que los aditivos agentes de curado e impiden una correcta evaluación de su seguridad. Este aspecto es muy importante, pero desconocido para los consumidores, que perciben más naturalidad en un extracto vegetal que en un aditivo, lo que conlleva falsas apreciaciones.

* Mónica Flores es investigadora del CSIC en el Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos.

Fibra óptica, implantes médicos o paneles solares: ‘La Edad del Vidrio’ ya está aquí

Por Mar Gulis (CSIC)

Te encuentras atravesando un espeso bosque lleno de secuoyas cuando de repente un sonido familiar se oye a lo lejos, repetitivo, cada vez más elevado, hasta que, ¡ZAS!, te percatas de que se trata de la alarma del móvil. Es la hora de ponerse en pie… Te pones las gafas y miras la pantalla: las 7:00 h, comienza un nuevo día. Te lavas la cara frente al espejo, te cepillas los dientes y te asomas por la ventana. Ves que hace un sol radiante, promete ser un gran día. Mientras abres el tarro de una deliciosa mermelada y pones la cafetera en la vitrocerámica, enciendes el portátil para ver si hay alguna novedad. La jornada comienza bien a pesar de que un mensaje te recuerda que hoy tienes cita para ponerte un implante dental y que además te toca la siguiente dosis de la vacuna.

Esta podría ser una mañana más en la vida de una persona cualquiera, pero en esas primeras horas ya aparecen varios elementos en los que el vidrio juega un papel determinante. Aunque no hayas reparado en ello, la lente de las gafas, la pantalla del móvil, el espejo, el acristalamiento de la ventana, la placa vitrocerámica, la fibra óptica que te permite navegar por Internet y los envases que aseguran la correcta conservación de alimentos y vacunas están hechos de vidrio… Este material está presente en todo tipo objetos, algunos de ellos tan sorprendentes como los implantes de piezas dentales o los dentífricos que emplean nanopartículas de vidrio.

Descubierto por casualidad en Siria hace 5.000 años, cuando unos mercaderes utilizaron natrón para apoyar sus ollas sobre las fogatas en las que iban a cocinar, en la actualidad el vidrio nos rodea, forma parte de nuestras vidas. No es de extrañar, por tanto, que haya sido el primer material en protagonizar una conmemoración internacional, la correspondiente al año 2022, declarado por Naciones Unidas Año internacional del Vidrio.

El vidrio es uno de los materiales más transformadores de la historia de la humanidad. A lo largo de la historia ha desempeñado importantes funciones en la arquitectura, los artículos para el hogar, los envases… Y hoy es un elemento esencial en sectores clave como el de la energía, la biomedicina, la información y las comunicaciones o la óptica y la optoelectrónica.

Una exposición para descubrir las aplicaciones del vidrio

¿Sabías que existen vidrios diseñados para disolverse dentro del cuerpo humano? ¿O que es posible fabricarlos para que emitan luz en la oscuridad? Entre otras muchas aplicaciones, el vidrio resulta indispensable en los paneles solares y las palas de las turbinas eólicas que nos proporcionan energía limpia, la conservación de vacunas como las diseñadas para hacer frente al virus de la COVID-19, la curación de tejidos dañados o la fabricación de implantes.

Precisamente de sus aplicaciones nos habla la exposición itinerante y virtual La Edad del Vidrio, elaborada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) con apoyo de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT). A través de ellas, la muestra invita al público a averiguar todo lo que este material puede hacer para ayudarnos a alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU: 17 retos globales encaminados a erradicar la pobreza, proteger el planeta y asegurar la prosperidad de sus habitantes.

Exposición La Edad del Vidrio en la Biblioteca Municipal Eugenio Trías (Madrid) / Laura Llera

Por el momento, la muestra podrá visitarse del 4 al 27 de octubre en el parque de El Retiro de Madrid y del 2 de noviembre al 11 de diciembre en la Real Fábrica de Cristales de La Granja (Segovia), aunque después seguirá recorriendo otros lugares. Además, sus contenidos se encuentran también completamente disponibles en la web www.edaddelvidrio.es. En ella, podrás navegar por la exposición en castellano o inglés, descargártela y escuchar sus audioguías, que también puedes encontrar en las principales plataformas de audio (Ivoox, Spotify, Google podcast, Apple podcast o Amazon music), buscando ‘La edad del vidrio’.

Experimentos y propuestas didácticas

Además, si quieres profundizar en la exposición de manera lúdica y didáctica, también encontrarás materiales educativos para ESO y Bachillerato que estimulan la creatividad e invitan al debate. Sus contenidos incluyen un endemoniado juego de Verdadero o falso relacionado con las aplicaciones del vidrio o una Sopa de letras en las que buscar términos relacionados con este material. Crear una tabla periódica vidriera, convertirse en un superhéroe o una superheroína del clima o diseñar una campaña de sensibilización para fomentar el reciclaje del vidrio son otras de las actividades propuestas.

Y para quienes decidan adentrarse en el mundo del vidrio de forma más práctica (y dulce), también hay experimentos. Con ellos se pueden crear cristales de azúcar y  experimentar con algunas de las propiedades del vidrio con poco más que unos caramelos, un martillo y una bandeja de hielos. La actividad te ayudará a comprender el proceso de fabricación del vidrio y a entender por qué, en las películas, el vidrio que se quiebra, estalla o explota, rara vez es vidrio real… De hecho, se trata de vidrio falso hecho a partir de azúcar para que nadie resulte herido.

En cualquier caso, aunque haya vidrios fake, el verdadero vidrio está muy presente en nuestras vidas y juega un papel fundamental en el mundo contemporáneo. Descúbrelo navegando por la exposición y descargando sus unidades didácticas y sus fichas de experimentos de manera gratuita. ¡Que su transparencia no lo haga pasar desapercibido!

Mendeléiev, Penrose o Meitner: 6 casos de inspiración científica súbita

Por Pedro Meseguer (CSIC)*

A menudo creemos que, con la formación adecuada, estudiar en profundidad un problema es suficiente para atacarlo con probabilidades de éxito. Analizamos su historia, el contexto, las cuestiones cercanas, sus formulaciones y métodos de solución, etcétera. Y si se resiste profundizamos más. Insistimos hasta que encontramos la solución al problema que nos habíamos planteado. Pero, a veces, esto no basta y nos estrellamos contra un muro que parece infranqueable. En esas ocasiones, no es infrecuente experimentar el siguiente hecho singular: cuando nos damos un respiro o dejamos el problema a un lado, como por arte de magia, la solución aparece nítida en nuestra mente. ¿Qué ha sucedido? Se trata de la llamada inspiración súbita.

Una experiencia común

En ciencia, estas experiencias no son desconocidas. Hay diversas anécdotas sobre cómo la solución de un problema ha sido revelada a la persona que lo investigaba sin aparente esfuerzo por su parte, bien en el periodo de vigilia o bien en sueños. A continuación, detallamos seis ejemplos de inspiración súbita protagonizados por personajes relevantes de la historia de la ciencia.

William Rowan Hamilton, el matemático de cuyo nombre proviene el término “hamiltoniano”, halló la multiplicación de los cuaterniones de forma súbita, mientras se dirigía con su mujer a una sesión de la Royal Irish Academy dando un paseo a lo largo del Royal Canal, en 1843. El impacto de la idea fue muy intenso: lo describió como “un circuito eléctrico que se cierra”. Al no disponer de pluma ni papel, marcó con su navaja la fórmula de la operación en una piedra del puente de Brougham, por el que circulaba en ese momento.

August Kekulé, uno de los padres de la química orgánica, descubrió la estructura de anillo del benceno tras soñar con una serpiente que se mordía la cola. Se cree que sucedió en 1862. La composición química de este elemento se conocía, pero no su disposición en el espacio. Antes de formarse en química, Kekulé estudió arquitectura y era un delineante competente, por lo que se puede suponer que poseía una buena imaginación espacial.

Dmitri Mendeléiev, el creador de la tabla periódica, era catedrático en San Petersburgo, en 1869. Tuvo un sueño en el que vio “una tabla en la que todos los elementos encajaban en su lugar”. “Al despertar, tomé nota de todo”, declaró. Y así nació la clasificación de los elementos químicos.

Mendeléiev, el creador de la tabla periódica, tuvo un sueño en el que vio “una tabla en la que todos los elementos encajaban en su lugar”. / Imagen: Studio4rt – Freepik

Henri Poincaré, el gran matemático y físico teórico francés, fue profesor en la universidad de Caen, en febrero de 1881. Llevaba trabajando varios días sobre una cuestión que se le resistía. Frustrado, decidió tomarse un descanso y se unió a una expedición geológica. Al subir al autobús, la solución del problema —un importante descubrimiento sobre funciones fuchsianas— apareció clara en su mente, acompañada de la certeza de su validez.

Lise Meitner, física responsable de la fisión nuclear, huyó en 1938 de Berlín por su origen judío. Su antiguo jefe, Otto Hahn, bombardeó átomos de uranio con neutrinos, esperando obtener un elemento más pesado, pero sucedió al revés, obtuvo elementos más ligeros. Le preguntó a Lise por carta, y ella le contestó con la posibilidad de que el átomo se hubiera partido. Tras enviar su respuesta, Lise salió a dar un paseo por el bosque. De pronto sacó un papel del bolsillo y comenzó a hacer cálculos. Comprobó que la energía generada se correspondía con el defecto de masa observado, a través de la ecuación de Einstein E=mc2. Y así descubrió la fisión nuclear; aunque no obtuvo el reconocimiento correspondiente. A pesar de que ella proporcionó la explicación, Otto Hahn no incluyó su nombre entre las personas firmantes del artículo que lo describía, y recibió en solitario el Premio Nobel de Química en 1944.

Roger Penrose, que recibió el Premio Nobel de Física del año 2020, tuvo una experiencia singular. En 1964, un colega estadounidense lo visitó en Londres. Durante un paseo, y al cruzar la calle, a Penrose le vino la solución al problema en el que trabajaba en esa época. La conversación siguió al otro lado de la calle y ocultó la idea, pero no su alegría. Cuando el visitante se marchó, Penrose buscó la causa de su júbilo, y volvió a encontrar la idea que había tenido al cruzar la calle.

Las tres fases de la inspiración

Grandes investigadores e investigadoras se han interesado por los aspectos psicológicos del descubrimiento científico, en particular, del matemático. Han escrito obras de títulos en ocasiones autoexplicativos: Ciencia y Método, de Poincaré, La psicología de la invención en el campo matemático, de Hadamard, La nueva mente del emperador, de Penrose.

A partir de estos análisis, destacaría tres fases sobre la iluminación o inspiración súbita. Primero, hay una etapa de trabajo intenso sobre el problema en cuestión, sin que se produzcan resultados; allí es donde se realiza una labor profunda en el inconsciente. En segundo lugar, hay un periodo de relax, durante un paseo o un viaje, a veces en un sueño, donde la mente consciente está ocupada en ‘otra cosa’ y espontáneamente surge la iluminación o inspiración súbita. Por último, una nueva etapa de trabajo consciente, donde se verifica la validez de esa iluminación. Aunque la inspiración súbita haya sido acompañada de la certeza de su corrección, es un paso muy necesario para formalizar sus resultados.

En todas estas historias, se vislumbra que los procesos mentales humanos de la inspiración súbita comparten una naturaleza común y siguen circuitos similares. Estas vivencias refuerzan la utilidad del descanso para alcanzar soluciones creativas a problemas complejos. Evidentemente la mente consciente se ha de enfocar en ellos, pero solo concentra una parte del esfuerzo. La otra radica en la mente inconsciente, con unos ritmos internos que se han de respetar para que rinda sus frutos y nos permita avanzar en la comprensión del mundo.

 

*Pedro Meseguer es investigador en el Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial del CSIC.

El Mar Menor y su trayectoria hacia el colapso

Por Juan Manuel Ruiz Fernández* y Mar Gulis (CSIC)

En primavera de 2016 las concentraciones de clorofila en el Mar Menor multiplicaron por más de 100 los valores medios de las últimas dos décadas, habitualmente inferiores a un microgramo por litro. Este excepcional y explosivo crecimiento de fitoplancton (seres vivos capaces de realizar la fotosíntesis que viven flotando en el agua) lo protagonizaba una cianobacteria del género Symbiodinium sp, un conocido disruptor del funcionamiento de los ecosistemas acuáticos.

La ausencia de luz generada por la acumulación de esta cianobacteria causó en los meses siguientes la pérdida del 85% de las praderas de plantas acuáticas (los denominados macrófitos bentónicos) que tapizaban de forma casi continua los 135 km2 del fondo de la laguna.

Las aguas extremadamente turbias del Mar Menor han causado la desaparición del 85% de las praderas de la planta marina ‘Cymodocea nodosa’, fundamental para el funcionamiento del ecosistema lagunar. / Javier Murcia Requena

Esto supuso la movilización de miles de toneladas de carbono y nutrientes por la descomposición de la biomasa vegetal y del stock almacenado en el sedimento durante décadas; un proceso que, a su vez, retroalimentó el crecimiento del fitoplancton y prolongó la duración de este episodio de aguas turbias sin precedentes. Todo apuntaba que se estaban atravesando los umbrales ecológicos, a partir de los cuales los ecosistemas sometidos a una presión creciente colapsan y se precipitan bruscamente hacia un estado alterado que puede incluso ser tan estable como el estado anterior. Pero, ¿cómo ha llegado este singular ecosistema a una situación tan extrema?

Una laguna hipersalina

En primer lugar, es necesario conocer un poco el marco ambiental. El Mar Menor es una albufera hipersalina conectada a una cuenca vertiente de 1.300 km2. Sin embargo, de acuerdo con el carácter semi-árido del sureste peninsular, no hay ríos que desembocan en él. Las únicas entradas de agua dulce son las aportadas por escorrentía superficial durante unos pocos eventos de lluvias torrenciales cada año, y unas entradas más difusas de aguas subterráneas.

Las escasas entradas de agua dulce y una limitada tasa de intercambio con el Mediterráneo (en promedio, la tasa de renovación del agua del Mar Menor es de 1 año) explican la elevada salinidad de esta laguna costera. Antes de la década de 1970 la salinidad era incluso superior, pero disminuyó debido a la ampliación del canal del Estacio, una de las cinco golas (o conexiones) naturales entre el Mar Menor y el Mediterráneo. Desde entonces, los valores medios se han mantenido entre 42 y 48 gramos de sal por litro.

Dragados y vertidos de aguas residuales

El flujo a través de este canal gobierna ahora el régimen hidrodinámico de la albufera. Su dragado es considerado uno de los hitos principales de la transformación del Mar Menor por la acción humana.

Básicamente, se argumenta que favoreció la entrada y dispersión de especies mediterráneas y el declive de algunas especies lagunares de flora y fauna. Por ejemplo, uno de los organismos que vio favorecida su dispersión en los fondos de la laguna fue el alga oreja de liebre (Caulerpa prolifera), una especie oportunista capaz de aprovechar los nutrientes de forma muy eficiente y ocupar grandes extensiones en breves periodos de tiempo. Se considera que la oreja de libre tiene la capacidad de desplazar competitivamente a las especies nativas, como Cymodocea nodosa, que también forma praderas en el fondo de la laguna.

La oreja de liebre es un alga verde que cubre todo el fondo de la laguna, y es capaz de realizar grandes desarrollos en muy poco tiempo. En las praderas marinas del Mar Menor abundaba el bivalvo gigante del Mediterráneo o Nacra, especie ahora en peligro de extinción en todo el Mediterráneo. / Javier Murcia Requena

No obstante, alguno de los efectos negativos achacados al cambio de régimen hidrológico sobre las comunidades biológicas podría haber sido exagerado o carente de suficiente evidencia científica. A modo de ejemplo, se ha obtenido nueva evidencia que apunta a que las praderas de C. nodosa no solo no experimentaron un declive tras la propagación de Caulerpa, sino que ambas especies han coexistido con una elevada abundancia durante al menos las cuatro décadas anteriores al colapso ecosistémico.

Este incremento en la abundancia de organismos fotosintéticos implica la existencia de una elevada disponibilidad de nutrientes, condición que se cumplía con creces en el momento de la propagación del alga debido a los vertidos de aguas residuales sin depurar al Mar Menor. Por tanto, no solo el cambio en el régimen hidrológico es clave para entender este proceso de transformación del ecosistema de la laguna, sino también los excesos de nutrientes procedentes del desarrollo urbano y turístico.

Agricultura intensiva

En la década de los 1990 se completan los sistemas de tratamiento de aguas residuales en la zona, que dejan de ser vertidas al Mar Menor (a costa de ser desviadas al Mediterráneo). Pero con esto no desaparecen los problemas relacionados con el exceso de nutrientes en la albufera, sino que persisten, e incluso se intensifican, por el desarrollo de la agricultura de regadío que se inicia den la década de 1950.

Este modelo de agricultura va progresivamente reemplazando a la tradicional agricultura de secano a expensas de la sobreexplotación de las aguas subterráneas. Para soportar y aumentar este desarrollo, en 1979 se crea el transvase entre las cuencas del Tajo y del Segura, el siguiente hito clave en la transformación y el deterioro del Mar Menor.

Los recursos hídricos trasvasados eran insuficientes para sostener el crecimiento de dicha producción y tuvieron que ser complementados con las aguas subterráneas que, al ser salobres debido a la sobreexplotación previa, debían ser tratadas en plantas desaladoras cuyos vertidos, con hasta 600 miligramos de nitrato por litro, acababan en la laguna. Esta intensa actividad agrícola causó además un aumento en la recarga del acuífero y en sus niveles de contaminación por nitratos (150 mg/l), que se tradujo en un aumento de los flujos de aguas subterráneas altamente cargadas en nitrógeno al Mar Menor.

40 años de resiliencia

¿Cómo es posible que esta entrada masiva de nutrientes durante décadas no se haya visto reflejada en un deterioro aparente del ecosistema? Al menos hasta 2016, la laguna mantuvo unas aguas relativamente transparentes y unos fondos dominados por notables comunidades de plantas marinas. ¿Qué hizo que el crecimiento explosivo del fitoplancton se mantuviera ‘a raya’ y las aguas no se enturbiaran?

Uno de los mecanismos que pueden explicar la resiliencia del ecosistema es la función de filtro de partículas y nutrientes que realiza la vegetación del fondo marino. Otro son los desequilibrios en las proporciones de nitrógeno o fósforo.

Cuando los nutrientes no son limitados, la proporción de estos elementos en el fitoplancton suele ser de 16 unidades de nitrógeno por una de fósforo. Las aguas contaminadas por la actividad agrícola están cargadas de nitrógeno, pero apenas tienen fósforo. Y, aunque el fósforo es abundante en las aguas residuales urbanas, este tipo de vertido ya no se realiza en la laguna, al menos intencionadamente. Por tanto, en la actualidad, la principal vía de entrada del fósforo al Mar Menor son las toneladas de tierra arrastradas por la escorrentía superficial desde las parcelas agrícolas durante episodios de lluvias torrenciales. En la DANA de 2019 se estimó que, junto a los 60 hectómetros cúbicos de agua que llegaron a la laguna, entraron también entre 150 y 190 toneladas de fosfato disuelto.

Por ello, mientras que los aportes de nitrógeno son más continuados en el tiempo, los de fósforo son puntuales y esporádicos, limitados a unos pocos eventos anuales. A esto hay que añadir que, una vez entran en la laguna, estos fosfatos son inmediatamente absorbidos por la vegetación y/o fijados en los sedimentos. Estas diferencias en la dinámica de ambos elementos podría explicar que, aunque ambos entran de forma masiva en la laguna, las ocasiones en que sus proporciones son adecuadas para el desarrollo del fitoplancton son limitadas.

Un ecosistema alterado e inestable

El colapso del ecosistema lagunar en 2016 supuso la pérdida y/o el profundo deterioro de buena parte de los mecanismos de resiliencia y de sus servicios ecosistémicos. Así lo sugieren otros importantes hitos, como la pérdida del 85% de la extensión total de las praderas de plantas en el fondo de la laguna y del 95% de la población de Pinna nobilis, una especie de molusco bivalvo endémica del Mediterráneo. Estas pérdidas, que no muestran apenas síntomas de recuperación hasta la fecha, son claros exponentes del grado de alteración del ecosistema.

Antes del colapso ecosistémico las poblaciones de caballito de mar parecían estar recuperándose, pero el deterioro actual del ecosistema las hace estar próximas a la extinción local. / Javier Murcia Requena

Aunque carecemos de datos para valorar esta alteración de forma más global, se ha observado un régimen mucho más inestable respecto a décadas anteriores, más vulnerable a los cambios del medio, con mayores fluctuaciones de sus condiciones ambientales. La frecuencia de eventos de crecimiento explosivo del fitoplancton como el de 2016 ha aumentado claramente, y ahora los periodos de aguas turbias se alternan con los de aguas más turbias y coloreadas.

A diferencia de épocas pasadas, en estos periodos se pueden producir episodios de déficit de oxígeno hasta niveles que comprometen la vida marina y que han resultado en mortalidades masivas de organismos marinos, como se ha observado en episodios muy recientes.

En agosto de 2021 el agotamiento del oxígeno en el agua alcanzó niveles tóxicos para la vida marina, lo que provocó la mortalidad masiva de peces, moluscos y crustáceos. / Javier Murcia Requena

Se trata de eventos muy extremos y propios de sistemas costeros en etapas muy avanzadas del proceso de eutrofización (presencia excesiva de nutrientes). No obstante, desconocemos todavía los factores y mecanismos por los cuales se desencadenan todos estos eventos, algunos de los cuales se producen incluso sin que vayan precedidos de un incremento de las concentraciones de nutrientes en el agua.

*Juan Manuel Ruiz Fernández es investigador del CSIC en el Instituto Español de Oceanografía

Ciencia de lo cotidiano: el experimento en una cocina que se publicó en ‘Nature’

Por Alberto Martín Pérez (CSIC)*

¿Has visto que hay insectos capaces de caminar sobre el agua? Es un fenómeno cotidiano pero muy sorprendente. Y, aunque parezca magia, no lo es. Si lo fuera, al preguntarnos por qué ocurre, la única respuesta que obtendríamos sería un frustrante “porque sí”. Por suerte, la ciencia nos proporciona respuestas mucho más gratificantes.

‘La gota que colma la moneda’, fotografía seleccionada en FOTCIENCIA13, en la modalidad La ciencia en el aula / Aránzazu Carnero Tallón y Mª de los Ángeles de Andrés Laguillo

Lo que hacen estos insectos es aprovechar un fenómeno conocido como tensión superficial del agua. El agua (y cualquier otro líquido) tiene una propiedad muy curiosa: su superficie se comporta como un sólido elástico. Si recibe fuerza sobre su superficie, se deforma y, cuanta más fuerza recibe, mayor es su deformación. Dicho con otras palabras: la superficie del agua se comporta igual que una cama elástica.

Pero, ¿por qué los insectos pueden obrar el ‘milagro’ de caminar sobre las aguas y los seres humanos nos tenemos que conformar con aprender a nadar? La analogía de la cama elástica nos vuelve a dar la respuesta. Si en una cama elástica depositamos un peso demasiado grande, la lona se romperá y caeremos al suelo. Ocurre lo mismo en el agua, aunque el peso mínimo para romper su superficie es mucho menor que en el caso de la lona. Como los insectos tienen un peso minúsculo, pueden caminar sobre el agua sin romper su superficie mientras que las personas, al tener un peso mayor, rompemos la superficie del agua al rozarla.

Los insectos tienen un peso minúsculo que les permite caminar sobre el agua sin romper su superficie

La tensión superficial del agua en un experimento de Agnes Pockels

Ahora que conoces una posible explicación a este hecho cotidiano, ¿te lo crees o intentarías comprobarlo? Puede que mucha gente no se moleste en hacerlo pensando que para hacer una demostración científica se necesita utilizar máquinas y métodos muy complejos. Sin embargo, esta idea está tan equivocada como extendida. Aunque es cierto que no podemos construir en casa un acelerador de partículas como el LHC del CERN o un súper telescopio como el James Webb, lo cierto es que puede haber ciencia en todo lo que hacemos, hasta en las acciones y objetos más simples del día a día (cocinar, hacer deporte, escuchar música…). Podemos hacer y aprender mucha ciencia a partir de los fenómenos cotidianos; solo tenemos que fijarnos un poco en aquello que nos rodea. De hecho, la científica que en el siglo XIX sentó las bases del estudio de la física y química de las superficies fue Agnes Pockels, que utilizó exclusivamente objetos de su cocina.

Pockels era una científica poco convencional. No pudo estudiar en la universidad y su ocupación no era la que esperarías, ya que no era profesora ni investigadora, sino ama de casa. Pero consiguió superar las barreras para dedicarse a la ciencia e ideó el siguiente experimento. Llenó una cubeta con agua hasta hacerla rebosar y, después, depositó una lámina de metal muy fina sobre la superficie, que quedaba flotando –igual que los insectos que hemos mencionado antes–. Al mirar la cubeta de frente, se apreciaba a simple vista cómo la superficie del agua se deformaba cerca de la lámina.

Este experimento sería suficiente para probar que lo que ocurre con los insectos es cierto, pero Pockels quiso ir más lejos y decidió estudiar cómo cambia la tensión cuando se disuelven distintas sustancias en el agua. Utilizó azúcar, sal o alcanfor que encontró en su cocina-laboratorio, y con una regla midió cuánto se deformaba la superficie del líquido al depositar la lámina. Si la deformación es más grande en el caso de la disolución que en el agua pura, la sustancia disuelta disminuía la tensión superficial del agua y viceversa. Gracias a este sencillo método, Pockels llegó a conclusiones de gran importancia en física y química relacionadas con la estructura de la materia a escala atómica. Las investigaciones de Pockels fueron tan relevantes que acabaron publicándose en la revista Nature y sentaron las bases para investigaciones posteriores.

Este no es un caso aislado. Hay muchísimos fenómenos físicos y químicos que se pueden observar y comprobar fácilmente a través de situaciones y objetos de uso cotidiano. La ciencia no es algo reservado en exclusiva a las universidades y los laboratorios de investigación. Olvidarse de esta faceta cotidiana significa perderse la mejor parte de la ciencia.

*Alberto Martín Pérez es investigador en el grupo de Optomecánica del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM) del CSIC. Con el objetivo de romper la equivocada idea de que la ciencia es algo opaco e inaccesible, lleva a cabo el proyecto de divulgación ‘La mejor parte de la ciencia’. Con vídeos breves (Tik Tok, Instagram, Twitter y YouTube) muestra que la ciencia se encuentra en nuestra vida cotidiana a través de preguntas aparentemente simples: ¿te has fijado que cuando caminas, conduces o vas en bicicleta utilizas las tres leyes del movimiento de Newton?, ¿sabías que al practicar fútbol, tenis o baloncesto usas el tiro parabólico? o ¿te has parado a pensar que al cocinar preparas disoluciones y se producen reacciones químicas?