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Praderas marinas: su función en los ecosistemas y su futuro ante el calentamiento global

29 de noviembre de 2022

Por Julia Máñez Crespo (CSIC)*

Alguers, herbeis, praderas o sebaldales… son muchos los nombres que reciben las poblaciones de las diferentes especies de fanerógamas marinas; pero, ¿qué son y cómo se originaron? Las fanerógamas marinas son organismos fascinantes: todos sus géneros, excepto uno, pueden vivir completamente sumergidos en el agua de mar e incluso florecer y ser polinizadas, ya sea con el movimiento de las corrientes o con la ayuda de pequeños invertebrados, como por ejemplo los isópodos o “abejas” del mar. Son plantas superiores de estructura compleja constituidas por un sistema de raíces, rizoma y hojas y que, además, producen flores verdaderas.

Flor femenina, Cymodocea nodosa / L. G. Egea

Su origen se sitúa en un planeta Tierra aún habitado por dinosaurios, cuando estas plantas fueron capaces de colonizar el mar hace aproximadamente 100 millones de años y de adaptarse a unas condiciones mucho más adversas a las del medio terrestre. Por eso, hoy en día se contabilizan solo unas 60 especies diferentes alrededor del mundo, a excepción del continente Antártico, donde no hay. Uno de los atributos más característicos de estas plantas es la gran diversidad de flores y frutos entre todas las especies existentes.

La adaptación al medio marino ha tenido una influencia directa en la morfología y estructura de estas plantas, lo que ha condicionado su distribución geográfica y especiación. Al tratarse de organismos fotosintéticos, su mayor limitación es la luz, lo que restringe su área de distribución costera entre los 0 y los 50 metros de profundidad, y de ahí la importancia de sus hojas, las cuales se encargan de realizar la fotosíntesis. A diferencia de sus parientes terrestres, estas plantas marinas utilizan también sus hojas para captar la mayoría de los nutrientes y utilizan sus raíces principalmente como anclaje al sedimento. En algunas praderas como las de la especie Cymodocea nodosa se ha observado la capacidad de desarrollar un mayor o menor sistema radicular (raíces de una misma planta) en función de la profundidad y la exposición al oleaje al que están sometidas sus poblaciones.

Posidonia oceanica

Las ingenieras ecosistémicas del mar

Las fanerógamas marinas son también conocidas como ‘ingenieras ecosistémicas’, lo que quiere decir que su presencia en un ecosistema modula los flujos de energía y nutrientes y determina la presencia de otras especies en su ecosistema. Por un lado, contribuyen a la geomorfología litoral, es decir, a dar forma al sistema costero, ya que amortiguan el efecto de las olas y de las corrientes, lo que disminuye la energía con la que impactaran sobre la costa. Y favorecen la sedimentación de partículas, que influye en la transparencia de las aguas. Por otro lado son también llamadas ‘pulmones marinos’, ya que especies como Posidonia oceánica forman praderas capaces de producir hasta 20 litros de oxígeno por hectárea y día. Pero no solo eso, sino que además son capaces de captar el dióxido de carbono atmosférico que entra en el mar y utilizarlo para su propio crecimiento, lo que conlleva que las praderas sean grandes sumideros de este gas de efecto invernadero.

Además de su influencia en la regulación de los flujos de materia y energía, su presencia en los ecosistemas es de vital importancia en la preservación de la biodiversidad. Son el principal alimento para algunas tortugas marinas y para dugongos (único representante de su género y el único miembro superviviente de la familia Dugongidae); también para multitud de pequeños invertebrados y para algunas especies de peces. Al conformar una zona altamente productiva, atraen a organismos que a su vez serán presa para otros y ofrecen refugio entre sus hojas para aquellos en primeras fases de desarrollo, como las larvas de peces, gasterópodos o bivalvos.

Banco de salpas en pradera de Cymodocea nodosa / Mallorca Blue

A pesar de su singularidad e importancia y de aportar un sinfín de beneficios ecosistémicos, actualmente las praderas de estas plantas marinas se enfrentan a un gran número de adversidades que están ocasionando el aumento su estado de vulnerabilidad. Todas las problemáticas son consecuencia directa o indirecta de las actividades humanas. De manera directa, la mala gestión de las aguas residuales o la erosión ocasionada por las anclas de las embarcaciones daña las praderas, reduce su producción de oxígeno, y el hábitat disponible para la biodiversidad, y reintroduce el dióxido de carbono que estaba almacenando al sistema. De manera indirecta, la llegada de especies invasoras o la sobrepesca facilita la expansión de poblaciones de otros organismos en detrimento de las de fanerógamas marinas.

No obstante, el calentamiento global es una de las mayores amenazas a las que se enfrentan. Los resultados mostrados en el último informe del IPCC (Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático) sobre los océanos prevén una alta probabilidad de olas de calor extremo: de mayor duración e intensidad, siendo las zonas costeras lugares donde estos episodios sucederán con mayor severidad. Y es en esas áreas costeras donde residen estas plantas marinas.

Pradera de Cymodocea nodosa / Mallorca Blue

Episodios de olas de calor sostenidas en el tiempo como las de este verano, que en el mes de noviembre parecía no irse en zonas del Mediterráneo y del Atlántico, han provocado fenómenos de blanqueamiento de las hojas en praderas de la cuenca mediterránea, lo que podría afectar a las respuestas fisiológicas de las plantas. Algunas de estas respuestas las estamos investigando.

Dada la importancia y el actual estado de vulnerabilidad de estos organismos es necesario continuar estudiando su comportamiento ante el nuevo paradigma climático así como reducir las amenazas a las que se enfrentan, a fin de mejorar las políticas de conservación de sus praderas e incrementar la restauración en las zonas más afectadas. Las praderas de fanerógamas marinas son lugares únicos en el mundo, anteriores a nuestra presencia en el planeta y con derecho a seguir en él como hasta ahora.

* Julia Máñez Crespo es investigadora postdoctoral en el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA, UIB-CSIC), donde investiga el rol ecológico de las praderas de fanerógamas marinas así como los efectos ecológicos de la llegada de especies invasoras.

 

 

 

 

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Así comes, así duermes. Te contamos las conexiones entre sueño y alimentación

22 de noviembre de 2022

Por Jara Pérez-Jiménez (CSIC) y Marie-Pierre St-Onge*

La mayoría de la gente sabe que la dieta es un aspecto clave para la salud, ya que está relacionada con el riesgo de desarrollar enfermedades como la diabetes tipo 2 o ciertos tipos de cáncer. Por lo tanto, incluso cuando el patrón dietético español se está desviando de la dieta mediterránea tradicional, las personas son al menos parcialmente conscientes de lo que es «una dieta saludable». Pero, ¿qué pasa con el sueño saludable? A pesar de ser un proceso fisiológico esencial, el sueño suele ser minusvalorado o incluso visto como una pérdida de tiempo. De hecho, la proporción de adultos y niños que no cumplen con las recomendaciones de duración adecuada del sueño está aumentando. Sin embargo, existe una fuerte evidencia científica respecto a cómo la duración del sueño, su regularidad y su calidad afectan a la salud. Así, el sueño corto, irregular o de baja calidad se ha asociado con un mayor riesgo de padecer enfermedades como patologías cardiovasculares o demencia.

A lo mejor has oído hablar de la melatonina como la “hormona del sueño” o la “hormona de la oscuridad”, dado que es un compuesto que sintetizamos cuando baja la intensidad de la luz, con objeto de inducir el sueño. Pero probablemente no sepas que, para producir esta hormona, nuestro cuerpo primero necesita triptófano, un aminoácido presente en algunos alimentos con alto contenido en proteínas: ese triptófano es transformado en nuestro interior en serotonina, la cual genera finalmente melatonina. Podríamos pensar que una forma fácil de estimular la formación de melatonina es consumir mucho triptófano. Pero lo cierto es que no es así de sencillo: para transformar el triptófano en melatonina, hacen falta otros constituyentes alimentarios, incluyendo el magnesio, vitaminas del grupo B, ciertas proporciones entre los diferentes aminoácidos que constituyen las proteínas, componentes de la leche y tener una microbiota sana. Lo cierto es que la relación entre la dieta y el sueño es compleja y, dependiendo de cómo gestionemos ambos, podremos tener dos situaciones muy diferentes, como veremos después.

Por otro lado, el ritmo circadiano es un proceso interno que existe en nuestro cuerpo para regular los ciclos de sueño y vigilia. Mientras que nuestro reloj central, situado en el cerebro, se activa por la luz, tenemos otros relojes secundarios distribuidos en nuestro cuerpo (en el hígado, los riñones, el páncreas, el corazón y los depósitos de grasa) que se activan, entre otros factores, al consumir alimentos. Cuando todos los relojes están sincronizados, es decir, cuando tenemos nuestros periodos de alimentación a las horas reconocidas por nuestro cuerpo como día y noche, respectivamente, se produce la alineación circadiana que contribuye, por ejemplo, a un funcionamiento adecuado de nuestro sistema inmunológico. Pero cuando esta sincronización se rompe y, por ejemplo, cenamos a una hora que nuestro cuerpo identifica como el momento de dormir, aparece una situación llamada desalineación circadiana.

Sueño y alimentación: cuando se genera un círculo vicioso

Las personas que trabajan por turnos han sido el objeto de numerosos estudios, donde se ha observado que presentan un riesgo aumentado de sufrir distintas enfermedades, y una de las razones que explica esto es precisamente la desalineación circadiana a la que están sometidas. Pero esta situación no solo se produce en este colectivo. ¿Sueles modificar las horas a las que te acuestas o te levantas los fines de semana en comparación con los días laborables? Esto es lo que se denomina jet lag social, y es otro tipo de desalineación circadiana, con mayores consecuencias en la salud de lo que podríamos pensar. Así, hoy sabemos que la desalineación circadiana aumenta el riesgo cardiovascular o empeora la capacidad de nuestro cuerpo para regular los niveles de glucosa. Un estudio reciente encontró que cuando las personas retrasan sus horarios de comidas respecto a la hora a la que se levantan experimentan más hambre a lo largo del día completo y presentan más tendencia a acumular grasa, aunque consuman las mismas calorías que otras personas que comen antes.

Finalmente, cuando no dormimos bien, establecemos un círculo vicioso entre el sueño y la alimentación.  No dormir los suficiente estimula los circuitos cerebrales de recompensa en nuestro cerebro, que responden a alimentos que nos resultan muy atractivos. Esto conlleva a un aumento en la ingesta de alimentos poco saludables y en el consumo energético total. Y, a su vez, este tipo de alimentación no nos proporciona los nutrientes que necesitamos para dormir bien, generando un bucle negativo.

Cómo promover una relación virtuosa entre dormir y comer

La buena noticia es que las investigaciones más recientes están mostrando que es posible romper ese bucle y generar un nuevo círculo, esta vez saludable. Antes hemos mencionado que la producción de melatonina en nuestro cuerpo no depende solo de que consumamos suficiente triptófano, sino también otros nutrientes, por lo que algunos investigadores están explorando de qué manera se podría mejorar la calidad del sueño basándose, en lugar de en alimentos aislados, en la composición global de la dieta. ¿Y sabes qué tipos de dietas se han asociado con una mejor calidad del sueño? Aquellas ricas en alimentos de origen vegetal y, en particular, la dieta mediterránea. Por tanto, parece que un efecto saludable adicional de la dieta mediterránea sería el de mejorar la calidad del sueño. A su vez, dormir bien no genera ese deseo incrementado por los alimentos ultraprocesados. De esta manera, es posible romper el círculo vicioso entre un mal sueño y una mala alimentación.

Las investigaciones sobre esta relación son relativamente recientes. Además, presentan distintas limitaciones. Muchas veces se han basado en estudios observacionales donde las personas completan cuestionarios sobre la dieta y el sueño, ya que es un campo donde es difícil llevar a cabo estudios en el que los participantes sigan las dietas que les sean pautadas y a la vez se controle su sueño. Sin embargo, cada vez más grupos de investigación están incluyendo estas aproximaciones en sus trabajos y podemos esperar que los próximos años se produzcan descubrimientos relevantes. Por el momento, lo que ya sabemos es que tu dieta tiene mucho que ver con tu sueño, y viceversa, así que intenta mantener ambos aspectos lo más saludables que puedas.

* Jara Pérez es investigadora del CSIC en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición (ICTAN-CSIC), en Madrid y Marie-Pierre St-Onge es investigadora del Departamento de Medicina de la División de Medicina General del Columbia University Irving Medical Center, en Nueva York. Este artículo forma parte de las actividades desarrolladas por Jara Pérez-Jiménez como investigadora visitante en la Universidad de Columbia, con financiación del Programa del Ministerio de Universidades para estancias de movilidad de profesores e investigadores seniors en centros extranjeros de enseñanza superior e investigación y la Comisión Fulbright.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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El misterio de los ríos que se comportan como ríos

15 de noviembre de 2022

Por Daniel Bruno* (CSIC)

Un río no es estático, no sigue siempre el mismo curso. Si pudiéramos ver el trazado de un río pintado en un mapa a lo largo de los siglos veríamos que no es una mera línea azul, sino un intrincado conjunto de líneas que se contrae, expande, y cambia su curso a lo largo del tiempo. Las lluvias provocan crecidas naturales en los ríos; especialmente en los ubicados en la cuenca mediterránea, que periódicamente reciben episodios de lluvias torrenciales. Pero esto no es un misterio. Nunca lo ha sido. Pese a su poder destructivo si no se gestionan adecuadamente, las crecidas son necesarias tanto para el propio río como para el mar que va a alimentarse de él.

Los ríos no son meros canales de agua, su dinámica natural implica la ocupación periódica de sus cauces mayores e incluso la llanura de inundación durante las crecidas. Generalmente vemos esta realidad de manera sesgada por nuestra corta perspectiva temporal de lo que es un río. Solo en los últimos siglos hemos conseguido moldear esa dinámica fluvial a nuestros intereses y necesidades. Y lo hemos hecho básicamente gracias a dos estrategias: la construcción de embalses y la canalización de los ríos.

Crecida extraordinaria del río Ebro a su paso por Zaragoza, en abril de 2018. / Daniel Bruno

La falsa domesticación de los ríos españoles y sus consecuencias

Los ríos de España se encuentran entre los más regulados del mundo, con un mayor número de presas por kilómetro de río y una gran capacidad de agua embalsada (top 5 mundial) para la precipitación que se recibe. Somos el país de Europa con mayor número de grandes presas (1.200), duplicando a Turquía, segundo del ranking, según la Agencia Europea de Medioambiente (2018). La labor de presas y embalses para almacenar agua, laminar avenidas y producir energía es inestimable. Sin embargo, interrumpen el flujo de especies, agua y sedimento con graves implicaciones ecológicas y socioeconómicas. En el río Ebro, por ejemplo, están provocando que cada vez llegue menos sedimento al delta, lo que agrava su hundimiento, y afecta así a la pesca en el Mediterráneo, la formación de playas o la producción de arroz. Un impacto menos evidente de las presas es la interrupción del ciclo del fósforo. Con los grandes embalses impedimos que especies anádromas (aquellas que viven en el mar, pero durante su vida remontan los ríos para reproducirse y morir) migren aguas arriba transportando desde el mar al interior un elemento clave para la agricultura: el fósforo. Otro impacto social que pasa a veces desapercibido es la inundación de pueblos y de las tierras más fértiles para cultivos como consecuencia de la construcción de presas.

Una estrategia que se ha desarrollado en paralelo a la construcción de presas y embalses es la canalización y construcción de defensas laterales. Esto ha supuesto un estrangulamiento de los ríos y la degradación de las riberas fluviales con numerosos daños económicos en las zonas bajas. El levantamiento de defensas cada vez más altas, junto a los dragados y la eliminación de vegetación (mal llamada limpieza de cauces) son estrategias que solo aumentan el potencial efecto devastador aguas abajo al aumentar el poder erosivo del agua que discurre por el cauce. Con ello, se crea una falsa sensación de seguridad que nos lleva a construir cada vez más cerca del río.

En un contexto de cambio climático en el que las lluvias serán más irregulares y destructivas, siempre habrá un punto débil a lo largo del recorrido del río donde los daños sean máximos. Además, hay que tener en cuenta que la defensa hace de efecto barrera en las dos direcciones: si la avenida consigue superar la altura de la defensa o sube el nivel freático a la superficie (cuando hay crecidas el río también puede inundar “por debajo”, por filtración, como consecuencia de la subida del nivel freático), el agua tardará más en evacuarse de la zona anegada, con los correspondientes perjuicios económicos para estas tierras. Por tanto, las defensas fijas se deberían reservar exclusivamente para áreas urbanas en las que no hay posibilidad de alejar las edificaciones y darle espacio al río. Afortunadamente, la ciencia, la política y la gestión ambiental han identificado medidas más eficaces en las últimas décadas y nos encontramos inmersos en un cambio de paradigma potenciado por la Directiva Europea de Inundaciones (2007/60/CE) y su transposición al ordenamiento español (RD 903/2010). Este cambio está centrado en la gestión del territorio a escala de cuenca hidrológica para mitigar inundaciones.

Hay que empezar a interiorizar que las inundaciones tienen su origen en una mala gestión del territorio, en una mala planificación a nivel de cuenca hidrológica, especialmente en todo el territorio que queda aguas arriba del lugar donde estas se producen. En este sentido, se expone a la población a un riesgo que es, en la mayoría de los casos, evitable con una correcta gestión. Y existen herramientas tanto para mejorar esta gestión, como para que la población tenga información precisa y fiable de las zonas susceptibles de inundarse durante las crecidas y episodios de lluvias fuertes. El conocimiento nos permite tomar decisiones informadas. Por ejemplo, si fuera a comprarme una casa, consultaría con detalle si una vivienda se encuentra en una zona de alto riesgo de inundación, es decir con una probabilidad de inundación alta, cada 10 años de media.

Crecida del río Gállego a su paso por Zaragoza, en abril de 2018 / Daniel Bruno

De luchar contra el río a colaborar con él

El daño que genera una riada no depende solo de su magnitud sino de la exposición de la población a la misma. El nuevo paradigma en la gestión de ríos establece que la cuestión no es si un río mediterráneo se desborda o no, es decir, que se expanda más allá de su cauce habitual, sino dónde y cuándo lo hace para maximizar los beneficios y minimizar los daños. Esto implica primar la protección de núcleos urbanos a cambio de facilitar que el río ocupe esporádicamente su lugar en zonas no pobladas, como son zonas naturales y campos. Cuando dejamos espacio al río (alejando las defensas o haciéndolas permeables) o permitimos que se desborde de forma controlada (es decir, planificando a nivel de cuenca los lugares más óptimos) estamos disminuyendo la velocidad del agua y su destrucción aguas abajo. Además, al mismo tiempo, permitimos que multitud de funciones y servicios de los ecosistemas tengan lugar en nuestro propio beneficio.

Es comprensible que la medida pueda suscitar polémica en el sector agrícola que puede perder puntualmente sus cosechas, pero no hay que perder de vista que las avenidas son un proceso histórico y a la larga beneficioso para el río, para las riberas e incluso para los propios campos de cultivo, si sabemos gestionarlas adecuadamente. Por ejemplo, la resistencia a la inundación puede variar de unas pocas horas a semanas, dependiendo de la especie que se plante. No es casualidad que las vegas fluviales sean los terrenos más fértiles para la agricultura, dado que las crecidas e inundaciones aportan limos y nutrientes esenciales a las tierras bajas, y más en un futuro próximo donde los fertilizantes químicos o de síntesis podrían escasear. Además, unas riberas bien conservadas producen innumerables beneficios, como la mejora de la calidad del agua, la fijación de suelo o la disminución de la erosión, y actúan a su vez como corredor ecológico para numerosas especies de animales y plantas.

Por último, en los próximos años, la frecuencia e intensidad de los fenómenos extremos como las avenidas y las sequías aumentará, por lo que deberíamos pasar de una visión de dominancia sobre la naturaleza a una de convivencia, adaptación e integración de la dinámica fluvial en la planificación territorial. Solo si la ciencia, la naturaleza, la sociedad, la política y la gestión van de la mano aplicando el conocimiento científico en la toma de decisiones y en las medidas a implementar sobre el terreno tendremos la oportunidad de minimizar los daños y maximizar los beneficios de fenómenos naturales cada vez más extremos. Lo contrario traerá más sufrimiento del necesario para hacer frente al enorme reto que supone el cambio climático en curso.

 

*Daniel Bruno es investigador del CSIC en el Instituto Pirenaico de Ecología (IPE).

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¿Es posible la recuperación del Mar Menor?

08 de noviembre de 2022

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

El ecosistema lagunar del Mar Menor experimentó hace seis años un repentino colapso que supuso el final de una larga etapa (más de cinco décadas) de presiones antropogénicas continuas y crecientes.

Uno de los primeros retos de la ciencia para recuperar el Mar Menor es identificar y cuantificar las causas del actual deterioro, lo que requiere necesariamente un adecuado conocimiento científico del Mar Menor y su funcionamiento. El Mar Menor es objeto de estudios científicos desde la primera mitad del siglo XX, como los realizados para valorar sus recursos pesqueros (Navarro, 1927), sus depósitos minerales y su posible interés para la industria minera (Simmoneau, 1973) o la dinámica del intercambio de agua con el Mediterráneo (Arabio Torre y Arévalo, 1971). Desde entonces, instituciones públicas como el Instituto Español de Oceanografía (IEO-CSIC), la Universidad de Murcia o el Instituto Geológico y Minero de España (IGME-CSIC) han desarrollado su actividad investigadora tanto en la albufera como en su cuenca vertiente, dando lugar a una creciente producción científica.

Las praderas de la angiosperma marina Cymodocea nodosa son un componente clave para el funcionamiento del ecosistema lagunar, aunque su pérdida en una amplia superficie del fondo es por ahora irreversible. / Javier Murcia Requena

Las praderas de la angiosperma marina Cymodocea nodosa son un componente clave para el funcionamiento del ecosistema lagunar, aunque su pérdida en una amplia superficie del fondo es por ahora irreversible./ Javier Murcia Requena

Sin embargo, si superponemos los resultados de todos estos estudios en un mapa del complejo entramado de compartimentos e interacciones que conforman el ecosistema lagunar (y los ecosistemas vecinos con los que se encuentra conectado: la cuenca vertiente y el Mediterráneo adyacente), comprobaremos que apenas hemos conseguido rasgar las capas más superficiales del conocimiento. Todavía tenemos importantes carencias en nuestro conocimiento más básico sobre cuestiones que son clave para comprender el estado actual del Mar Menor y sus causas.

Un claro ejemplo de eutrofización

El colapso experimentado por el Mar Menor se ajusta a un caso icónico (“de libro”) de proceso de eutrofización, y se une a una larga lista de casos similares documentados en otras zonas costeras, como Cheesapeak bay (USA) o las lagunas de Venecia (Italia). No obstante, entre otros muchos aspectos, existe un importante vacío de conocimiento sobre los ciclos biogeoquímicos en general, y del nitrógeno y del fósforo en particular, el principal desencadenante del proceso de eutrofización. Por tanto, la recuperación del Mar Menor debe pasar necesariamente por un programa serio y ambicioso de mejora del conocimiento científico, conectado e integrado a sistemas de análisis y predicción que apoyen la toma de decisiones.

Las proliferaciones masivas de macroalgas bentónicas como Caulerpa prolifera y Chaetomorpha linum son síntoma evidente del proceso de eutrofización y de los severos desequilibrios que experimenta el ecosistema lagunar. / Juan M. Ruiz

Las proliferaciones masivas de macroalgas bentónicas como Caulerpa prolifera y Chaetomorpha linum son síntoma evidente del proceso de eutrofización y de los severos desequilibrios que experimenta el ecosistema lagunar./ Juan M. Ruiz

Necesitamos un sistema de monitorización

Otro pilar importante de este plan de recuperación es disponer de un sistema de monitorización científica robusto y permanente, que permita obtener datos en continuo y de la forma más inmediata posible. La ausencia de un sistema de estas características ha dado lugar a todo tipo de especulaciones que no han hecho más que alimentar la demagogia política y, por tanto, confundir a la sociedad y a la opinión pública. Por ejemplo, se ha atribuido el deterioro del Mar Menor a eventos climáticos extremos como riadas (DANAs), olas de calor o episodios de calimas (polvo sahariano), lo que ha desviado la atención respecto al auténtico origen del problema: el exceso de nutrientes antropogénicos.

Este sistema de monitorización debe contemplar no solo la parte hidrográfica y oceanográfica, sino también los componentes biológicos del ecosistema, los procesos ecológicos implicados en su dinámica y el conjunto de su biodiversidad, que al fin y al cabo son los auténticos indicadores del estado del ecosistema y de su posible recuperación.

Biodiversidad en peligro

Muy a menudo se transmite la idea de recuperación a medida que el agua gana en transparencia, lo que no tiene base científica alguna. No se puede hablar de recuperación si el ecosistema lagunar ha perdido el 85% de sus praderas marinas, que a fecha de hoy no han mostrado síntomas de recuperación; o si la Nacra (Pinna nobilis), especie prácticamente extinta en el Mediterráneo español, ha pasado de tener una población del orden de 1,4 millones de individuos a unos pocos cientos. Ambos elementos, Nacra y praderas marinas, ejercieron probablemente un papel clave en el control de los nutrientes de la laguna, pero estos mecanismos de resiliencia hoy día han quedado notablemente debilitados. Especies tan singulares y vulnerables, estrechamente ligadas a las praderas marinas, como el caballito de mar y las agujas (varias especies de Sygnátidos) han experimentado un declive tras el colapso ecosistémico de la albufera.

Especies de peces tan características y singulares como los de la familia de los Sygnátidos (en la imagen) y los caballitos de mar han visto mermadas sus poblaciones en los fondos del Mar Menor hasta mínimos históricos./ Javier Murcia Requena

Especies de peces tan características y singulares como los de la familia de los Sygnátidos (en la imagen) y los caballitos de mar han visto mermadas sus poblaciones en los fondos del Mar Menor hasta mínimos históricos./ Javier Murcia Requena

Éstos son solo unos pocos ejemplos de las especies más emblemáticas, pero ¿qué ha pasado con el resto de la biodiversidad? ¿cómo han afectado estos cambios al funcionamiento del ecosistema? Como se conoce en ecología marina, los cambios observados en unos niveles del ecosistema pueden ser transmitidos al resto de niveles en lo que se conoce como “efecto cascada”, tanto desde los niveles basales (bottom-up) como desde los apicales (top-down). El resultado final es un nuevo estado del ecosistema que tiene consecuencias incluso a nivel socioeconómico, tal y como se empieza a sentir en sectores como la pesca y el turismo. Sin embargo, ni los estudios disponibles ni los datos de los programas de monitorización existentes nos permiten evaluar dichas consecuencias y su evolución.

A tiempo de actuar

Estamos a tiempo de recuperar el Mar Menor y su entorno, y todas las iniciativas orientadas a subsanar las deficiencias mencionadas en los puntos anteriores contribuirán a tal fin. Hasta la fecha, la apuesta más clara y contundente ha venido por parte del gobierno de España, a través del Ministerio para la Transición Ecológica, que ha invertido 485 millones de euros en un amplio programa de actuaciones con diferentes objetivos entre los que se encuentra el de reforzar el conocimiento científico y establecer un sistema de monitorización.

El IEO-CSIC es el responsable de gestionar e implementar este punto en el ámbito de la laguna (los responsables en el ámbito de la cuenca son la Dirección General de Agua y la Confederación Hidrográfica del Segura). Para ello hemos desarrollado un programa específico dotado de unos 5 millones de euros denominado BELICH, que es como los romanos se referían al Mar Menor.

El programa implica la puesta en marcha de un sistema avanzado de monitorización compuesto por diferentes tipos de plataformas completamente sensorizadas (boyas oceanográficas, plataformas sumergidas, mareógrafos, etc.), un servicio de monitorización remota a partir de datos satelitales (mapas de clorofila y otras variables ópticas de interés) y un programa de monitorización in situ, es decir, a partir de mediciones realizadas en muestras de agua. Estas mediciones permitirán calibrar los datos obtenidos de los diferentes sensores y obtener información de otras variables; en particular, aquellas relacionadas con la composición y abundancia de comunidades bacterianas, fitoplancton y zooplancton.

Más investigación básica

Lo anterior representa la parte más básica del sistema, pero necesita ser complementado para poder comprender e interpretar la información obtenida en un contexto adecuado. Para ello se ha propuesto un grupo de trabajo dedicado exclusivamente a obtener conocimiento científico de aspectos clave del funcionamiento del ecosistema, como el origen y las rutas de los nutrientes que alcanzan la laguna o los procesos de asimilación, transformación, almacenamiento y escape del nitrógeno y del fósforo, precursores del proceso de eutrofización.

El cangrejo Carcinus aestuarii era muy abundante en el Mar Menor. Su declive puede estar relacionado con la transformación del ecosistema, pero también por la llegada de un cangrejo invasor, Callinectes sapidus o cangrejo azul./ Juan M. Ruiz

El cangrejo Carcinus aestuarii era muy abundante en el Mar Menor. Su declive puede estar relacionado con la transformación del ecosistema, pero también por la llegada de un cangrejo invasor, Callinectes sapidus o cangrejo azul./ Juan M. Ruiz

Los resultados de estos trabajos de investigación servirán además para alimentar y calibrar modelos numéricos capaces de simular los procesos hidrodinámicos y biogeoquímicos que rigen la dinámica actual del ecosistema lagunar, incluidos los episodios de desarrollo explosivo del fitoplancton, los eventos de anoxia o la mortalidad masiva de organismos marinos. Estos modelos, una vez ajustados a la variabilidad espacial y temporal propia del Mar Menor, podrán servir para predecir los efectos de nuevos eventos climáticos (riadas) y del calentamiento global o la respuesta del ecosistema a acciones específicas de gestión (por ejemplo, la reducción de entradas de nutrientes y de sedimentos terrígenos o la alteración de los flujos de agua entre la laguna, su cuenca y el Mediterráneo).

En esta misma línea se realizarán evaluaciones experimentales sobre la viabilidad y eficacia de métodos y propuestas de restauración de las funciones y servicios ecosistémicos. Todos los datos y el conocimiento generados, así como los modelos obtenidos, deberán confluir en una plataforma digital capaz de integrar y procesar toda esta información que sirva de herramienta de gestión y apoyo a la toma de decisiones.

El desarrollo de este sistema es un gran reto científico. Sin embargo, nada de este esfuerzo tendrá sentido si no existen mecanismos de coordinación e integración dentro y entre los diferentes programas y equipos, y será un fracaso total si, una vez conseguido, no somos capaces de derivar todo lo invertido en infraestructuras permanentes que garanticen series temporales de datos en continuo y a largo plazo, que es lo que en realidad provee al personal científico y de gestión de las herramientas adecuadas para responder a las demandas de la sociedad y asistir a la recuperación del Mar Menor.

 

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

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

18 de octubre de 2022

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.

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

10 de octubre de 2022

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!

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¿Puedes ver a Galileo en esta Inmaculada de Rubens?

06 de septiembre de 2022

Por Montserrat Villar (CSIC)*

Durante dos mil años, la Luna se consideró un cuerpo perfecto. A principios del siglo XVII se descubrió lo contrario: que en ella había valles y montañas, como en la Tierra, y se confirmó que nuestro ‘corrupto’ planeta era capaz de iluminarla. Estos descubrimientos no solo impactaron en la astronomía, la filosofía y la doctrina de la Iglesia; también lo hicieron en las representaciones artísticas de la época.

La Inmaculada Concepción de Pedro Pablo Rubens resulta una obra fascinante en este sentido. Pintada entre 1628 y 1629, y expuesta en el Museo Nacional del Prado, es uno de los primeros cuadros en los que la Luna se representa como la mostró el telescopio: imperfecta y opaca, en contradicción con la idea de la pureza lunar defendida desde los tiempos de Aristóteles.

‘La Inmaculada Concepción’, Pedro Pablo Rubens (1628-1629). Museo Nacional del Prado.

‘La Inmaculada Concepción’, Pedro Pablo Rubens (1628-1629). Museo Nacional del Prado.

Galileo versus Aristóteles

En los albores del siglo XVII, la naturaleza y la composición de la Luna seguían sin dilucidarse. Fieles a una tradición de casi 2000 años de antigüedad, muchos mantenían que nuestro satélite era una esfera perfecta, hecha de una sustancia cristalina o vaporosa, reflectante o transparente. Eran ideas heredadas de Aristóteles, que en el siglo IV a.C. había dividido el cosmos en el mundo celestial o supralunar, donde todo era puro e inmutable, y el mundo sublunar, el de la Tierra y el ser humano, sometido a lo corrupto y cambiante. La Luna, habitante del ámbito celeste, se consideraba perfecta, al igual que los demás astros.

En el otro lado estaban quienes proponían que la Luna era un cuerpo sucio y áspero. Así lo mostraban las observaciones realizadas por Galileo Galilei a partir de 1609, para las que utilizó el recién inventado telescopio. El astrónomo descubrió que la Luna tenía relieve, al igual que la Tierra.

El misterio de la luz cenicienta

Había otra pieza que no encajaba en el rompecabezas lunar, y que separaba aún más las posturas. En días próximos al novilunio, cuando nuestro satélite tiene el aspecto de un delgado arco luminoso, se aprecia una luz débil de color grisáceo en la parte oscura. Es la llamada luz cenicienta. Para explicarla, quienes defendían la pureza lunar habían planteado que la luz de Venus o de las estrellas fijas iluminaba débilmente la zona sombría de nuestro satélite. O que quizás este emitía su propia luz. Alternativamente, la explicación también se hacía recaer en la luz del Sol, que en parte se reflejaba y en parte atravesaba la esfera semitransparente de la Luna.

Como antes hizo Leonardo da Vinci (1452-1519), en los primeros años del siglo XVII Kepler y Galileo defendieron la idea rompedora (y correcta) de que la luz cenicienta se producía porque la Tierra iluminaba la esfera sólida y opaca de la Luna con los rayos solares que reflejaba hacia ella. Es decir, de la misma manera que la Luna ilumina nuestras noches con la luz que refleja del Sol, así hace la Tierra con la Luna.

Las consecuencias de este planteamiento eran profundas y polémicas. ¿Cómo podía un cuerpo corrupto iluminar un astro perfecto? Esto implicaba que hay fenómenos del mundo celestial que son el efecto de lo que ocurre en el ámbito terrestre. De ser así, aquella división tradicional del cosmos debía descartarse.

Inmaculadas para frenar el protestantismo

Mientras se producía este debate, los artistas pintaban la Luna. En aquella época, la Iglesia Católica promovía el culto a la Inmaculada Concepción como parte de su estrategia para frenar el avance del protestantismo. Por esta razón, en el siglo XVII proliferaron las representaciones de la Inmaculada, que tomaron como base este pasaje del Apocalipsis de la Biblia: “Un gran signo apareció en el cielo: una mujer vestida del Sol, y la Luna bajo sus pies y una corona de doce estrellas sobre su cabeza”.

Esta es la razón por la que la Luna aparece en todas las Inmaculadas. Nuestro satélite se convirtió en alegoría de la pureza de María y, como tal, se representaba siempre como un cuerpo perfecto: llena, creciente o menguante, de alabastro o cristal; siempre inmaculada, como la Virgen.

La Inmaculada Concepción pintada por Francisco de Zurbarán (hacia 1630), izquierda, y Bartolomé Esteban Murillo (hacia 1675), derecha. Ambas obras, expuestas en el Museo Nacional del Prado, reflejan una concepción clásica y prefecta de la luna. 

La Inmaculada Concepción pintada por Francisco de Zurbarán (hacia 1630), izquierda; y la de Bartolomé Esteban Murillo (hacia 1675), derecha. Ambas obras, expuestas en el Museo Nacional del Prado, reflejan una concepción clásica y perfecta de la luna.

La excepción de Rubens

Los nuevos descubrimientos sobre la imperfección de la Luna y el origen terrestre de la luz cenicienta penetraron en círculos religiosos y artísticos, aunque se mantuvo la tradición de representar el astro impoluto por motivos obvios. Rubens fue una excepción. El artista, contemporáneo de Galileo, estaba al tanto de los descubrimientos realizados por el astrónomo y así lo reflejan otras de sus obras, como Saturno devorando a un hijo, donde dejó constancia de la apariencia de estrella triple del planeta Saturno, y El nacimiento de la Vía Láctea, donde nuestra galaxia aparece representada como un conjunto de infinidad de estrellas.

Detalle de ‘La Inmaculada Concepción’ de Rubens.

En su Inmaculada Concepción, la Virgen María está de pie sobre la Luna, que es una bola maciza y opaca, como hecha de plomo, muy diferente del ideal de pureza defendido durante siglos.

Es casi Luna nueva y, aunque solamente se ve iluminado un arco delgado en la parte inferior, identificamos perfectamente el globo completo de nuestro satélite. Rubens podría haber representado la luz cenicienta. El destello en la mitad superior de la esfera implica que el artista interpreta este fenómeno como luz reflejada en la Luna. No es luz emitida por ella o luz del Sol que la atraviesa, como proponían algunos eruditos de la época. La fuente de luz que produce ese reflejo ha de estar en la parte superior izquierda, fuera del plano del cuadro, en la dirección opuesta a la posición del Sol que ilumina el arco brillante. Por lógica, es la posición que esperamos para la Tierra cuando la Luna es casi nueva. La fuente de luz que ilumina y se refleja en la parte oscura de la Luna es, por tanto, la propia Tierra. Indirectamente, Rubens parece plasmar en su pintura el origen terrestre de la luz cenicienta.

La Luna de Rubens es la Luna de Galileo.

* Montserrat Villar es investigadora del CSIC en el Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y creadora del itinerario “Reflejos del cosmos en el Museo del Prado”, que puede disfrutarse hasta el 16 de octubre de 2022.

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Volcanes bajo el mar

28 de julio de 2022

Por Adelina Geyer* (CSIC)

Los volcanes son unos de los fenómenos naturales más espectaculares de nuestro planeta. En los últimos 60 años se han registrado anualmente entre 50 y 80 erupciones, en las que el magma sale del interior de la Tierra a través de fracturas en el suelo dando lugar a exuberantes columnas eruptivas de varios kilómetros de altura o a espectaculares ríos de lava. Cuando pensamos en un volcán, solemos imaginarnos una gran montaña, como el gran monte Fuji (Japón), o el domo de lava Puy de Dôme (Francia). Pero olvidamos que el fondo de los océanos acoge también abundante actividad volcánica. De hecho, la gran mayoría del volcanismo en la Tierra, se estima que más del 80%, ocurre bajo el agua, tanto en zonas profundas (a kilómetros de profundidad) como someras (a algunos centenares de metros).

Vista del monte Fuji y la pagoda Chūrei-tō desde el florecido parque Arakurayama Sengen, en Fujiyoshida, prefectura de Yamanashi, en Japón central. Imagen: Reginald Pentinio / Flickr

La actividad volcánica de nuestro planeta, ya sea aérea (en la superficie terrestre) o submarina, se concentra primordialmente en los límites de las placas tectónicas. A lo largo de las zonas de dorsal o rift (límites divergentes) y las de subducción (límites convergentes) existen cambios de temperatura, presión o de composición química que permiten que las rocas del manto se fundan parcialmente y se genere magma. Este magma asciende hacia la superficie y, en ocasiones, se detiene a diferentes profundidades para acumularse en reservorios (cámaras magmáticas) que alimentan a los sistemas volcánicos. Además, un pequeño porcentaje de la actividad volcánica se origina dentro de las placas tectónicas (volcanismo intraplaca) sobre los denominados puntos calientes, zonas donde la temperatura del manto es anómalamente elevada.

Vista del volcán Puy de Dôme desde el Puy de Côme. El Puy de Dôme es, uno de los volcanes más jóvenes de la región Chaîne des Puys, en el Macizo Central, en el sur de Francia. Imagen: Clément Beckert

Coladas de lava bajo las aguas

Durante una erupción, el tipo de actividad y los materiales volcánicos generados dependen principalmente de la composición y el contenido de gas en el magma que asciende a la superficie. Además, para el caso del volcanismo submarino, otro factor principal es la profundidad de la zona de emisión de magma.

En la mayoría de las erupciones submarinas en aguas profundas, el magma suele ser de composición basáltica. El magma basáltico, de alta temperatura (1000 a 1200 °C), baja viscosidad (puede fluir con facilidad) y bajo contenido en gas, sale al fondo del océano en forma de fuentes y coladas de lava. Cuando estas entran en contacto con el agua fría (2 a 4 °C), la superficie exterior del magma se enfría rápidamente hasta convertirse en vidrio. Las lavas submarinas más comunes son las almohadilladas (pillow lavas), por sus formas más o menos esféricas o redondeadas, en forma de almohada. También son frecuentes los flujos de lava lobulados (lobate lavas), de superficie lisa o con una textura de caparazón de tortuga de vidrio fracturado por contracción, y los flujos laminares (sheet flows), que pueden presentar superficies lisas, alineaciones, pliegues, etc. La presencia de uno u otro tipo de coladas de lava no depende de la composición química, sino de las diferencias en la tasa de suministro de magma, la topografía subyacente y las condiciones del flujo.

Lavas almohadilladas en el fondo oceánico de Hawaii. Imagen: National Undersea Research Program (NURP) / Office of Oceanic and Atmospheric Research (OAR), USA

Un millón de montes submarinos

La acumulación de materiales volcánicos en el fondo del mar, especialmente de coladas de lava, da lugar a los denominados montes submarinos (seamounts). Se trata de los volcanes más abundantes de la superficie de la Tierra ─se han identificado más de un millón─, pero los menos estudiados. Los montes submarinos pasan por varias etapas de crecimiento, y es común observar en sus cumbres cráteres de tamaño muy variable: de pocas decenas de metros a unos kilómetros.

Durante la etapa de desarrollo de los montes submarinos en aguas profundas la alta presión hidrostática (presión del agua) favorece un tipo de actividad volcánica poco o nada explosiva. La presión es tan elevada que el agua no hierve de forma explosiva cuando entra en contacto con el magma. A medida que el edificio volcánico crece, el centro emisor de magma se vuelve más somero, por lo que la presión hidrostática disminuye. En este momento, comienza a haber una interacción explosiva entre el agua y el magma, similar a cuando caen gotas de agua en una sartén con aceite muy caliente. La actividad volcánica se vuelve más violenta, con fases eruptivas llamadas de tipo surtseyano (por el volcán Surtsey), que generan conos de toba ­─roca ligera formada por cenizas volcánicas­─ submarinos y superficiales. Si la actividad volcánica continúa, puede llegar a crearse una gran isla volcánica, como Tenerife o La Palma (Islas Canarias).

Erupción del volcán Surtsey (Islandia, 1963), que dio lugar al nombre del tipo de actividad surtseyana. Imagen: National Oceanic and Atmospheric Administration’s (NOAA), Office of Oceanic and Atmospheric Research (OAR), USA

Fuentes hidrotermales

Otro fenómeno relacionado con el volcanismo submarino es la actividad hidrotermal, tanto en los montes submarinos como a lo largo de las dorsales oceánicas. El agua de mar se infiltra por las fracturas de la corteza, se calienta con las rocas volcánicas y el magma que hay en profundidad, reacciona con las rocas de la corteza oceánica y vuelve a subir al lecho marino. En su camino, los fluidos hidrotermales realizan un intercambio químico con las rocas que atraviesan, dejando atrás unos elementos y recogiendo otros que traen de vuelta hacia la superficie y al océano. De esta manera, los fluidos hidrotermales transportan gases producidos por la interacción agua-roca o provenientes del magma, así como altas concentraciones de metales en solución.

Las soluciones hidrotermales surgen a través de fumarolas en el fondo del océano a temperaturas que alcanzan varias centenas de grados. Al emerger, las soluciones precipitan diversos minerales (pirita, calcopirita, etc.) que forman depósitos y sedimentos ricos en hierro y manganeso. Además, las altas concentraciones de sulfuro de hidrógeno en estas fumarolas sustentan un conjunto biológico único, que incluye bacterias oxidantes de sulfuro, que forman la base de una cadena alimentaria.

Una ‘fumarola negra’ emite chorros de fluidos cargados de partículas, predominantemente minerales de sulfuro, de grano muy fino. Las ‘fumarolas negras’ se forman a partir de depósitos de sulfuro de hierro, que es negro. Las ‘fumarolas blancas’ se forman por depósitos de bario, calcio y silicio, de color blanco. Imagen: National Ocean Service National Oceanic and Atmospheric Administration, U.S. Department of Commerce

Mucho queda por aprender del volcanismo submarino de nuestro planeta, pero los avances tecnológicos recientes como los ROV (vehículos operados remotamente) permiten tomar imágenes, vídeos e incluso recoger muestras para avanzar en el conocimiento de la dinámica y los productos de las erupciones submarinas.

¿Qué será lo siguiente que descubramos sobre el misterioso fondo del océano?

*Adelina Geyer es investigadora del CSIC en el Instituto de Geociencias de Barcelona (GEO3BCN – CSIC) y miembro del Grupo de Volcanología de Barcelona. Geyer divulga la ciencia de los volcanes para público general e infantil.

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Tres pasos para protegerse frente a la desinformación

19 de julio de 2022

Por Sara Degli-Esposti y David Arroyo (CSIC)*

Desinformación, manipulación informativa, propaganda, noticias falsas o verificación de noticias son algunos de los términos que resultaban de interés en el ámbito de la comunicación de la ciencia antes de enero de 2020. Con la irrupción de la pandemia de COVID-19, ese interés se extiende a todos los ámbitos de los medios de comunicación, en especial al de las redes sociales.

Ilustración: Kurzgesagt – In a Nutshell, para el proyecto TRESCA

¿Cómo afrontar la desinformación? Jaron Lanier, pionero de la realidad virtual, lo tiene claro: habría que abandonar por completo las redes sociales. Así lo expuso en Ten arguments for deleting your social media accounts right now (diez razones para borrar tus redes sociales ahora mismo), ya que estas solo sirven para hacer que las personas estén más enfadadas, tengan más miedo, sean menos empáticas, estén más aisladas y reaccionen de modo más irracional. Pero, ¿qué pasa si no queremos perderlas y si queremos usarlas, por ejemplo, para que la comunicación científica llegue a más personas? Para reducir los riesgos de exposición a la manipulación informativa, desde el proyecto TRESCA** proponemos una metodología acompañada de un conjunto de herramientas que denominamos ‘Ms.W’ (Misinformation Widget) que nos ayuda a detectar información errónea o, incluso, campañas de desinformación.

Aquí resumimos brevemente esta metodología centrándonos en tres temáticas: la fiabilidad de las fuentes, la veracidad del mensaje y los sesgos del usuario, haciendo hincapié en las emociones que genera cada noticia. Se puede encontrar más información sobre esta metodología en el módulo 5 del curso online gratuito Communicating trustworthy information in the digital world (cómo comunicar información fiable en el mundo digital) y en la Guía LADA Cómo protegerse de la desinformación dentro de la serie ‘Cómo hacer…’ de La aventura de aprender, que se publicará a final de 2022.

Primer paso: verifica la fiabilidad de la fuente de información

  • No confíes en una noticia simplemente porque quien la comparte pertenezca a tu círculo de confianza. Si no confías en la fuente, realiza algunas búsquedas para ver otra información que haya publicado anteriormente.
  • Comprueba que la noticia realmente fue escrita por una persona o una organización que realmente existen, y no por un bot o una cuenta falsa. Fíjate que no existan organizaciones o personas con nombres similares o que compartan la imagen de perfil, y que la cuenta haya sido creado recientemente. Además, puedes hacer uso de herramientas para la detección de bots.
  • Verifica que lo que te ha llegado no ha sido manipulado o generado utilizando imágenes sacadas de contexto. Confirma que la fuente no se corresponde con un sitio de noticias desactualizado o creado ad hoc para dar difusión a una noticia. Si la fuente es un vídeo o tiene imágenes, se pueden usar herramientas de búsqueda inversa.
  • Ten en cuenta la objetividad y la intención del autor y/o de la fuente de la información y su ideología o agenda política. Puedes utilizar el detector de sesgo Media bias para hacerte una idea del sesgo ideológico de la fuente. Además, puedes hacer uso de nuestra metodología para realizar identificación de autores mediante el análisis de estilo de escritura.

Imagen: Marco Verch / Flickr

Segundo paso: determina la veracidad del mensaje

  • Revisa el contenido de la noticia para determinar si toda la información apoya la historia comprobando los enlaces. Comprueba que las citas sean reales y se ajusten al significado original.
  • Verifica si hay otras fuentes que se hayan hecho eco de los que se declara, denuncia o notifica en el mensaje. Comprueba si el contenido se ha hecho con intención de entretener en vez de informar, y si su mensaje es irónico o sarcástico.
  • En el fenómeno conocido como clickbait o ‘señuelo para que hagas click’, se suelen usar titulares que enganchan y no corresponden con su contenido. Antes de compartir, comprueba que esto no sea así. Puedes usar nuestra herramienta de detección de clickbait.
  • Comprueba que el contenido no ha sido identificado anteriormente como bulo, y que no haya habido noticias similares ya denunciadas como caso de desinformación por servicios acreditados de verificación de información.
  • Haz copias de todo el contenido por si en el proceso de comprobación ‘desaparece’ o los archivos se estropean. En el caso de que ‘desaparezca’ contenido, puedes hacer uso de The Internet Archive.

Ilustración: Irene Cuesta (CSIC)

Tercer paso: observa o controla las emociones y analiza la noticia desde distintos puntos de vista

  • Si sientes que tus emociones ‘se disparan’, ponte en alerta. Tus creencias o prejuicios pueden afectar tu capacidad de juzgar justamente la veracidad de la noticia. Muchas campañas de desinformación tratan de provocar tu respuesta emocional para aumentar su difusión.
  • Si el contenido busca provocar una reacción emocional en uno u otro sentido, es probable que sea desinformación. La desinformación intenta aumentar la polarización y la desconfianza entre personas o grupos animándolos al enfrentamiento.
  • Sospecha de cualquier contenido que intente atentar contra la integridad de sistemas electorales, o que promueva discursos de odio o mensajes que apoyen la misoginia, el racismo, el antisemitismo, la islamofobia, la homofobia o la LGTBIfobia, o que promuevan conspiraciones sobre redes globales de poder.
  • Tanto si el contenido está patrocinado como si no, ten en cuenta que pueden utilizar tu actividad previa en una plataforma para identificarte como posible objetivo de una campaña de desinformación, y usar esa información para identificar tus puntos débiles. Por ello, la protección de la privacidad es un elemento crítico para combatir de forma efectiva la desinformación.

 

* Sara Degli-Esposti es investigadora del CSIC en el Instituto de Filosofía (IFS-CSIC) y ha sido la directora científica del proyecto TRESCA; su trabajo de investigación se centra en la ética de la inteligencia artificial. David Arroyo es científico del CSIC en el Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información Leonardo Torres Quevedo (ITEFI-CSIC) y experto en ingeniería criptográfica, privacidad y seguridad de la información; ha sido investigador principal (IP) de TRESCA y actualmente es IP del proyecto XAI-DisInfodemics – eXplainable AI for disinformation and conspiracy detection during infodemics (IA eXplicable para la detección de desinformación y conspiración durante la infodemia).

** El proyecto TRESCA, cuyas siglas responden a Trustworthy, Reliable And Engaging Scientific Communication Approaches (enfoques de comunicación científica dignos de confianza, fiables y atractivos), ha recibido financiación del Programa de Investigación e Innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea. Los resultados del proyecto, terminado en abril de este año, están disponibles en la web oficial: https://trescaproject.eu.

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¡Ven al cine de verano del CSIC en Madrid!

27 de junio de 2022

Por Mar Gulis (CSIC)

Ya es verano, se acerca julio, hace calor. El asfalto a veces se transforma en una gran sartén y quienes no hemos podido salir aún de vacaciones buscamos pequeños oasis en la ciudad donde refugiarnos y pasar un buen rato del modo más refrescante posible.

Este año, ciencia y cultura confluyen en CSIC de Cine, un ciclo de cine de verano que tendrá lugar en el campus central del organismo en Madrid. Los exteriores de su mítico ‘edificio de las columnas’ han sido escenario de rodajes variopintos, como la película Marco Antonio y Cleopatra (1972), donde se convirtieron en el palacio de la reina de Egipto; o la exitosa serie La casa de papel, que los transformó en la Fábrica Nacional de Moneda y Timbre.

Fachada del edificio central del CSIC, en c/ Serrano 117 de Madrid (España), construido en 1943. / Wikimedia – Luis García

Ahora, este entorno tan especial albergará la proyección de tres estrenos recientes y una película infantil centradas en temas sobre los que la ciencia y la filosofía tienen mucho que decir: Don’t Look Up (1 de julio), Alcarràs (8 de julio), Atrapa la bandera (15 de julio) y El buen patrón (22 de julio).

Los pases serán los cuatro primeros viernes de julio, a las 21:00h, y cada proyección será introducida por especialistas del CSIC en diversos ámbitos. Todas las sesiones serán al aire libre y gratuitas: solo tienes que reservar tus entradas a través de este enlace y venir a disfrutar del séptimo arte en un entorno privilegiado, en el corazón del Barrio de las Ciencias.

La desastrosa gestión de un desastre

Leonardo DiCaprio y Jennifer Lawrence encarnan en la película Don’t look up, dirigida por Adam McKay, a dos científicos que tratan de advertir sobre una amenaza devastadora: la inminente colisión de un meteorito contra la Tierra. Pero el filme no se centra en el hecho astronómico en sí, sino en su más que cuestionable gestión política y mediática. ¿Te recuerda a algo? De ello hablarán Margarita del Val (Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, CSIC-UAM), conocida por su labor de divulgación durante la pandemia de covid-19, y Fernando Valladares (Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC), experto en cambio climático, en la introducción al pase de la película. Será en el estreno del ciclo: el 1 de julio de 2022 a las 21:00h en el campus central del CSIC.

 

Afrontar el estío con cine, ciencia y pensamiento

El ciclo continuará el siguiente viernes, 8 de julio, con la película Alcarràs, de Carla Simón, reciente ganadora del Oso de Oro del Festival de Berlín 2022 y que retrata a una familia de agricultores en su última cosecha, poco antes de que en su parcela se instalen placas solares. El físico y experto en energía Antonio Turiel (Instituto de Ciencias del Mar, CSIC) y la especialista en agricultura y alimentación Marta G. Rivera Ferre (INGENIO, CSIC-UPV) comentarán la película.

El 15 de julio será el turno del cine de animación con la proyección de Atrapa la bandera, de Enrique Gato, una aventura espacial para toda la familia que será introducida por el astrofísico Daniel Guirado (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC), que ofrecerá un espectáculo lúdico e interactivo dirigido a las y los más pequeños.

La película que cerrará el ciclo el 22 de julio será El buen patrón, de Fernando León de Aranoa. Protagonizada por Javier Bardem, que interpreta a un industrial de provincias en busca del éxito empresarial a toda costa, servirá a la filósofa Remedios Zafra (Centro de Ciencias Humanas y Sociales, CSIC) como punto de partida para hablar de precariedad laboral y desigualdad de género.

Las sesiones del ciclo CSIC de Cine serán los cuatro primeros viernes del mes de julio, a las 21:00h

Todas las películas, salvo la primera, tendrán subtitulado accesible para personas sordas y los encuentros, que podrán seguirse en directo a través del canal de CSIC Divulga, contarán con intérpretes en lengua de signos española.

Recuerda que las sesiones serán gratuitas, pero precisan de reserva previa. La apertura de puertas será a las 20:45 horas y el cierre a las 21:15 horas. Las plazas se ocuparán por orden de llegada. La entrada al campus central del CSIC está ubicado en la calle Serrano, 123 (Madrid), accesible en transporte público desde diversas líneas de Metro y autobús.

CSIC de Cine es un proyecto de divulgación del CSIC impulsado por el área de Cultura Científica y Ciencia Ciudadana del CSIC, con el apoyo de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) – Ministerio de Ciencia e Innovación.

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