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La accidentada vuelta al Mediterráneo de una gota de agua

Por Manuel Vargas Yáñez (CSIC)*

En comparación con los grandes océanos, el tamaño del Mar Mediterráneo puede resultar pequeño. Sin embargo, es grande por su historia y su cultura… Y también por la complejidad de los fenómenos oceanográficos que en él se producen. Tanto es así, que ha llegado a ser considerado como un océano en miniatura por la comunidad oceanógrafa. Para conocer su funcionamiento, seguiremos las peripecias de una protagonista muy humilde: una gota de agua de apenas un mililitro. Realizaremos un largo viaje de ida y vuelta entre el Océano Atlántico y el Mar Mediterráneo. Y, como en toda gran expedición, nos serviremos de un mapa para seguir sus aventuras.

Mapa del recorrido de ida y vuelta entre el Océano Atlántico y el Mar Mediterráneo de la gota de agua. / Irene Cuesta (CSIC).

Comienza la aventura: Golfo de Cádiz

Nos encontramos en un lluvioso día de enero. Una gota cae sobre el mar a unos cincuenta kilómetros de la costa de Cádiz (punto 1). Debido al oleaje, se mezcla con el agua que la rodea. Cuando vuelve a lucir el sol, se sitúa cerca de la superficie, a diez metros de profundidad. Está completamente transformada, ahora es agua de mar, y se mueve hacia el sudeste, siguiendo el movimiento de las líneas de color azul claro del mapa.

El paso del Estrecho

De repente, se ve arrastrada por una violenta corriente que la succiona hacia el Estrecho de Gibraltar (punto 2). El mar se estrecha hasta que África y Europa casi pueden tocarse; y la profundidad disminuye considerablemente. La gota sube y baja, a veces hasta los 200 metros de profundidad. Allí se acerca a gotas más profundas que hacen el camino inverso y salen del Mediterráneo cargadas de nutrientes (compuestos de nitrógeno, fósforo y silicio). Sin embargo, todavía no sabe por qué esas aguas profundas están tan ricamente abonadas. Este será uno de los aprendizajes de su viaje.

Después de este ajetreo, la gota se encuentra por fin en el Mediterráneo; concretamente, en el Mar de Alborán, al sudoeste de Málaga. Ahora, viaja sobre una fuerte corriente de un metro por segundo y es una gota de agua salada rica en vida. En su interior crecen unos organismos verdes unicelulares: el fitoplancton. Estos organismos realizan la fotosíntesis gracias a la luz del sol, un proceso en el que absorben CO2 y producen oxígeno. Son la base de la cadena alimenticia del mar. Los más grandes, el micro-fitoplancton, tienen entre 20 y 200 micras; es decir, son mil veces más pequeños que un mililitro. La gota contiene más de cien de estas células y más de mil aún más pequeñas: el nano y pico plancton. También tiene cianobacterias, parientes muy próximas de las primeras bacterias que empezaron a hacer la fotosíntesis en nuestro planeta hace miles de millones de años. Si aumentásemos el tamaño de la gota, veríamos el micro-fitoplancton y también el zooplancton, que se alimenta del fitoplancton y que, a su vez, será el alimento de muchos peces, como las sardinas o los boquerones.

En el Estrecho de Gibraltar, la gota se acerca a otras más profundas que hacen el camino inverso y salen del Mediterráneo cargadas de nutrientes. / Pexels

Anticiclones frente a la costa argelina

Dentro del Mar de Alborán hay dos giros anticiclónicos en los que el agua se mueve en el sentido de las agujas del reloj. Después de treinta días dando vueltas, la gota se sitúa frente a las costas de Argelia (punto 3), donde el mar se ensancha. La corriente se calma (ahora avanza a 20 centímetros por segundo), sigue progresando hacia el este y deja a su derecha la costa del país africano. Es un camino tortuoso. Algunas de sus compañeras de viaje quedan atrapadas y ralentizan su marcha, pero nuestra gota sigue la corriente principal y, pasados sesenta días, divisa el Mediterráneo Oriental.

En una época cercana a la primavera, empieza a observar grandes cambios: en la superficie hace calor y hay una fuerte evaporación. El resultado es que su salinidad y temperatura aumentan. Sus inquilinos fitoplanctónicos necesitan nutrientes para hacer la fotosíntesis, pero se han agotado. La mayoría de las células más grandes han muerto y solo las más pequeñas parecen adaptarse a estas condiciones de escasez.

En Rodas, un año después

La corriente serpentea describiendo giros anticiclónicos y ciclónicos, en los que el agua se mueve en sentido contrario a las agujas del reloj. Nuestra gota pasará en estas aguas el verano y el otoño. Su salinidad llegará a alcanzar los 39,2 gramos por litro y su temperatura hasta 26 grados centígrados.

Llegará al sur de la Isla de Rodas (punto 4) durante el siguiente invierno, tras un viaje de más de un año. Entonces, su temperatura bajará hasta los 15ºC y será un agua muy salada y densa que no podrá mantenerse a flote. Finalmente, se hundirá hasta los 200 o 300 metros de profundidad. Solo entonces comenzará a ser llamada agua mediterránea por la comunidad científica. A pesar de llevar ya más de un año en el Mare Nostrum, hasta este momento será considerada agua atlántica, por su origen.

La gota de agua alcanzará una profundidad media de 1.400 metros. / Pexels

Descenso a las profundidades

La gota viajera ha pasado a un entorno frío, oscuro e inmenso; y su profundidad media es de 1.400 metros, aunque puede alcanzar los 5.000. Los organismos fitoplanctónicos han muerto por la falta de luz y los restos orgánicos son descompuestos por las bacterias. En este proceso se generan CO2 y nutrientes, y se consume parte del O2. La gota entiende ahora por qué el agua profunda con la que se cruzó en el Estrecho de Gibraltar era rica en nutrientes.

Empieza a moverse lentamente hacia el oeste, en la dirección de las líneas azul oscuro del mapa. Aunque hay varios caminos posibles, toma el más directo hacia Sicilia y Cerdeña; islas que fueron su puerta de entrada al Mediterráneo Oriental, y que ahora marcan la salida. Por aquí las aguas profundas salen a razón de algo menos de un millón de metros cúbicos por segundo. El volumen del agua de las capas profundas del Mediterráneo Oriental es de más de 1.800 billones de metros cúbicos, así que la gota tardará alrededor de sesenta años en atravesar los canales de Sicilia y Cerdeña.

Una vez en el Mediterráneo Occidental, la gota bordeará la costa occidental de Italia hasta llegar a otro hito de su periplo: el sur de las costas francesas del Golfo de León (punto 5). En esta región, los fríos y secos vientos invernales del norte enfrían el agua superficial, que aumenta su densidad y se hunde hasta los 200 o 300 metros de profundidad, donde se encuentra con nuestra gota. Los temporales en esta zona continúan todo el invierno, y al final el agua se hace tan fría y densa que se hunde hasta el fondo del mar, a 2.500 metros de profundidad.

Fin de viaje: regreso al Atlántico

Aún le queda un largo camino por recorrer, ya que hasta salir por el Estrecho de Gibraltar pueden pasar otros cincuenta años. Al menos, su combinación con agua de la superficie le ha supuesto una inyección de oxígeno. La salida del Mediterráneo es parecida a la llegada. La gota viajera se mueve lentamente hasta que, al sentir la proximidad del Estrecho, empieza a sufrir una fuerte aceleración y alcanza velocidades de 1 metro por segundo. Ahora es una corriente profunda que ve como nuevas gotas de agua pasan por encima de ella para entrar en el Mediterráneo y comenzar un viaje parecido al que ella inició hace más de 100 años.

Aquella gota que cayó en forma de lluvia parece ahora una anciana que regresa al Océano Atlántico, donde durante un tiempo será llamada agua mediterránea. Sin embargo, en la escala de tiempo de los mares de la Tierra, aún es joven. Es cierto que está muy transformada, pero todavía tiene que experimentar muchas peripecias y visitar rincones muy lejanos antes de, tal vez dentro de mil años, volver a la superficie del mar o incluso a la atmósfera. Pero esta es otra historia, y deberá ser contada en otro momento.

*Manuel Vargas Yáñez es investigador en el Instituto Español de Oceanografía (IEO) del CSIC.

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?

Zeolitas en Etiopía: una solución ecológica contra la fluorosis

Por Mar Gulis (CSIC)

¿Te has preguntado alguna vez por qué aparecen manchas en los dientes? El tabaco o el vino tinto son algunas de las causas que te vendrán a la cabeza más rápidamente. Entre la multitud de motivos posibles que encontrarás, nos detendremos en uno que va más allá del esmalte dental: la fluorosis. Además de las manchas que produce en los dientes, esta enfermedad ósea causada por el consumo excesivo del ión fluoruro (conocido como flúor) en la dieta, sobre todo a través del agua, puede provocar osteoesclerosis, calcificación de los tendones y ligamentos, deformidades de los huesos, y otras afecciones.

Fuente de agua potabilizada

Fuente de agua potabilizada por la tecnología del CSIC en Etiopía. / César Hernández.

Según estima la Organización Mundial de la Salud (OMS), la fluorosis afecta a unos 300 millones de personas en el mundo. No en vano, la OMS considera que el flúor es una de las diez sustancias químicas que constituyen una preocupación para la salud pública, entre las que también figuran el amianto, el arsénico y el mercurio, entre otras.

A pesar de que el fluoruro tiene efectos beneficiosos para nuestra dentición como la reducción de las caries, la presencia de elevadas cantidades de este elemento en el agua puede convertirlo en un contaminante natural. Consumir agua con una concentración de fluoruro superior a 1,5 miligramos por litro (límite establecido por la OMS) puede provocar problemas de salud asociados a la fluorosis, como los antes citados, y es especialmente perjudicial para mujeres en estado de gestación y niños/as que están formando sus huesos.

La existencia de flúor en el agua tiene un origen geológico, es decir, se debe a que el agua está en contacto con rocas de acuíferos que tienen el ion fluoruro en su composición química. Estas rocas se hallan en terrenos volcánicos, por tanto, más de 25 países en todo el mundo están afectados por la contaminación de fluoruros en el agua, entre los que se encuentran España, China, India, Estados Unidos y Etiopía. En este último país, el 41% de sus fuentes de agua potable tienen una concentración de fluoruro superior a 1,5 mg/l y se calcula que aproximadamente el 15% de la población etíope está afectada por fluorosis.

Zeolitas naturales

Mineral de Estilbita, zeolita natural de Etiopia. / Defluoridation Ethiopia.

Filtros naturales para atrapar el fluoruro

Etiopía es uno de los países pertenecientes al valle del Rift, junto con Kenia, Uganda y Tanzania. En la zona del valle del Rift etíope, “donde se abra un pozo, va a haber contaminación por fluoruro y, por tanto, la enfermedad tiene elevados números”, asegura Isabel Díaz, investigadora del CSIC en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP). Díaz es además una de las inventoras de una tecnología que permite extraer el fluoruro del agua de una manera barata y sostenible.

Esta tecnología está basada en zeolitas naturales, un mineral abundante en Etiopía, así como en otros lugares del mundo, ya que también es de origen volcánico. “Su principal característica es que es un material muy poroso, lleno de cavidades de tamaño molecular”, explica la científica del CSIC. Gracias a esta estructura, las zeolitas tienen la capacidad de atrapar una amplia variedad de elementos, como sodio, potasio, calcio y magnesio, y son utilizadas como catalizadores y absorbentes en un gran número de procesos químicos industriales, sobre todo en la industria petroquímica.

Estructura zeolita

Estructura atómica de la Estilbita. En azul moléculas de agua, verde cationes calcio y morado cationes sodio. / Defluoridation Ethiopia.

Con la nueva tecnología desarrollada por el grupo del ICP —además de Isabel Díaz como investigadora principal, forman parte del equipo los científicos Joaquín Pérez Pariente y Luis Gómez Hortigüela—, junto con la Universidad de Adís Abeba, se modifica la zeolita para que absorba selectivamente el ion fluoruro. “De esta forma es posible abastecer a la población de agua potable”, afirma Díaz. Esta solución resulta primordial en el valle del Rift en Etiopía, dado que el agua de los pozos en la zona tiene una concentración de fluoruro de 2-3 mg/l, prácticamente el doble del límite que establece la OMS.

Planta potabilizadora

Planta potabilizadora con zeolitas en Etiopía. / César Hernández.

Aunque este tipo de métodos basados en absorbentes generan una gran cantidad de residuos tras su uso, una de las mayores ventajas de la zeolita es que luego puede usarse como fertilizante del suelo. En la actualidad, se han instalado dos plantas potabilizadoras con zeolitas en las localidades etíopes Dida y Obe, gracias al proyecto Defluoridation Ethiopia, del CSIC y la ONG Amigos de Silva. Esta acción supone un primer paso para que empiece a mermar la cifra de 14 millones de personas en riesgo de padecer fluorosis que, según los estudios, viven en el país africano.

 

¿Por qué los gatos odian el agua? Pregúntale a sus genes

Por Karel H.M. van Wely (CSIC)*

Si hay algo que la mayoría de los gatos temen, es el agua. Pero, ¿por qué los mininos son tan tímidos cuando se trata de sumergirse en este medio líquido? Probablemente habéis visto algún vídeo de gatos que se caen a la bañera y entran en pánico. Los esfuerzos para salir, muchas veces infructuosos por el diseño de la tina, dan lugar a situaciones divertidísimas para algunos. Si además añadimos una musiquita marchosa a esta imagen de terror gatuno y subimos este contenido a las redes, ya solo hay que esperar a obtener los deseados likes. Graciosos o de mal gusto, lo que estos vídeos no nos explican es por qué los gatos tienen tanto miedo al agua.

Gato pescador

Gato pescador ‘Prionailurus viverrinus’.

Según los biólogos conductuales, hay varias razones que explican este comportamiento. Una de ellas es que el gato europeo proviene originalmente de áreas donde siempre había poca agua. Nuestros gatos simplemente no están acostumbrados a permanecer en un ambiente líquido. Olvidamos a menudo que sus antecesores probablemente eran los gatos salvajes africanos. Si pensamos en la estrecha relación de los antiguos egipcios con estos felinos, nos vienen a la mente los gatos salvajes del oriente medio Felis silvestris lybica. De manera natural, estos gatos viven en áreas con muy poca agua, como por ejemplo estepas o desiertos. Si a esto añadimos el riesgo de que ocurran riadas en las ramblas, ya tenemos todos los ingredientes para que el miedo al agua se haya establecido genéticamente.

Pelo fino y sin grasa, mala combinación

En el rechazo al agua, también tiene un papel importante el pelaje, muy diferente al de los perros, por ejemplo. Estos últimos poseen una doble capa de pelaje: por debajo, pelos para mantener el calor corporal; y por encima, pelos gruesos para alejar el agua de la piel. Además, los eternos enemigos de los gatos a menudo tienen el pelo graso, lo que ayuda a impermeabilizar el pelaje contra el agua. Los biólogos nos indican que, a diferencia del perro, el pelaje de gato no repele al agua, sino que la absorbe por completo. Total, que el protagonista de nuestro vídeo en la bañera se humedece hasta la piel y experimenta una caída significativa de la temperatura, algo nada agradable en un ambiente ya de por sí frío. Tenemos que tener en cuenta que la temperatura normal del hogar humano, comparada con la de la estepa o el desierto, resulta muy baja. Por eso no es raro que a los gatos les guste estar encima de los radiadores de la calefacción.

Aun así, no todas las razas de gatos aborrecen pegarse un bañito. Por ejemplo, el gato bengalí, un descendiente domesticado del gato leopardo asiático Prionailurus bengalensis, adora el agua. También los grandes felinos como panteras y tigres, que viven en áreas cálidas con abundancia de agua, se bañan regularmente. En este ambiente de selva, las zonas húmedas les sirven para aliviar el bochorno y encontrar alimento, ya que algunas presas suelen refugiarse en los ríos y riachuelos.

Por otra parte, a pesar del posible repelús, los gatos domésticos sí comen productos que salen del agua, como el pescado, y hay parientes suyos muy cercanos que con tal de alimentarse parecen dispuestos a mojarse. Es el caso de Prionailurus viverrinus, desafortunadamente en peligro de extinción y conocido en algunos países como el gato pescador. Así pues, comer y enfriarse son factores importantes que han ayudado a perder el miedo al agua en determinadas especies de felinos.

¿Un miedo superable?

Con estos antecedentes, ¿puede superar su miedo al agua un gato doméstico? Según los biólogos conductuales, sí, pero hay que empezar temprano con un condicionamiento progresivo. Si dejas que un gatito se acostumbre al agua y nade desde el comienzo de su vida, tendrás un gato adulto con menos problemas para mojarse. Los gatos mayores también pueden acostumbrarse al agua, siempre que sean recompensados. Hace falta un entrenamiento con una golosina o juguetes, y situaciones siempre agradables. Si la recompensa es lo bastante grande, el gato entrará al agua para ganarla.

Pero, ¿este entrenamiento vale la pena realmente? Un gato sano no tiene que bañarse porque sí. Sabemos que los gatos son animales muy higiénicos que se lamen regularmente. Su lengua funciona como un peine y sirve para limpiar profundamente el pelaje. Además, bañarles demasiado puede provocarles problemas en la piel, dado que normalmente no tienen contacto con el agua. Los gatos siguen siendo animales tímidos, que tienen razones de sobra para no mojarse.

 

* Karel H. M. van Wely es investigador en el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC y autor de varios libros de divulgación, como El ADN (CSIC-Catarata).

¿De dónde viene la sal del mar?

Por Mar Gulis

Si observamos la etiqueta de una botella de agua mineral, comprobaremos que contiene una pequeña cantidad de sales. Estos componentes no han sido añadidos artificialmente sino que provienen de la disolución de las rocas por las que ha pasado el agua (un proceso que recibe el nombre de lixiviación).

Boyas SMOS

Boyas usadas durante la Expedición Malaspina 2010 para medir la salinidad superficial del océano con el satélite SMOS de la Agencia Espacial Europea (ESA). / Joan Costa-CSIC

Durante millones de años el agua procedente de ríos y manantiales, como la de la botella, ha ido a parar al mar. Junto con ella, el polvo que el viento transporta desde tierra, las cenizas volcánicas y las fuentes hidrotermales de los fondos marinos también han ido depositando sales en mares y océanos. En ocasiones de forma nada desdeñable, como ocurre habitualmente con las tormentas de arena procedentes del Sahara o como sucedió en 2010 con la erupción del volcán islandés Eyjafjallajokull.

Puesto que en el proceso de evaporación del mar el agua se va pero las sales se quedan, la concentración de sales ha ido aumentando, año tras año, hasta alcanzar la salinidad actual, que es aproximadamente de unos 35 gramos de sal por litro de agua de mar. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la salinidad puede variar bastante entre diferentes mares. Por ejemplo, en el Mar Muerto, que está bastante aislado y en el cual hay mucha evaporación, la salinidad puede ser muy elevada –entre cinco y diez veces mayor que la del Mediterráneo–. En cambio, en la Antártida encontramos habitualmente salinidades de 33 o 34 psu (aproximadamente 33 o 34 gramos de sal por litro de agua). Esto es debido a la disolución de los icebergs y las masas de hielo continental.

Sin sales, los océanos y la Tierra no serían lo que son. Estos compuestos hacen que el agua de mar sea más densa que las aguas continentales y que tenga un punto de congelación menor, unos -2º C. Las pequeñas diferencias de salinidad y temperatura hacen que algunas masas de agua sean más densas que otras (a más salinidad y menos temperatura, más densidad). El agua más densa se hunde y deja lugar en la superficie a aguas menos densas, lo cual es clave para la circulación de las corrientes marinas que distribuyen el calor por el planeta y regulan su climatología.

Además, las sales son de vital importancia para los organismos marinos. Por ejemplo, el esqueleto de ciertos corales y las conchas de almejas, ostras y algunos caracoles están construidos con carbonato cálcico.

5 años de variaciones en la salinidad superficial del mar captadas por el satélite SMOS / ESA

 

Si quieres más ciencia para llevar sobre las sales del mar consulta las web El mar a fondo e ICM Divulga, así como la exposición Un mar de datos.

Cómo llevar un río al laboratorio

Por Mar Gulis

Cerca de 25.000 kilómetros de los cursos fluviales de España, algo así como el 33% del total, están muy contaminados, según indican varios estudios científicos. Los ríos son uno de los ecosistemas acuáticos más amenazados por las actividades humanas. El vertido de aguas domésticas o residuales insuficientemente tratadas o la llegada de pesticidas utilizados en la agricultura empeoran la calidad química del agua, afectando a los organismos que habitan en los ríos.

Detalle recogida porta sustratos

Detalle de la recogida de un porta sustratos, cerca del nacimiento del río Gállego.

Y el papel de estos organismos no es baladí: contribuyen al buen estado de sus aguas e incluso procesan parte de los vertidos y contaminantes que llegan al río; es decir, son parte imprescindible del proceso de autodepuración del río. Precisamente, su estudio en el laboratorio permite predecir el impacto sobre ecosistemas acuáticos de determinados contaminantes y otros factores ligados al cambio climático, como el incremento de la temperatura o la radiación ultravioleta. Pero, ¿cómo se lleva un río al laboratorio?

Quienes se encargan de hacerlo son los ecotoxicólogos fluviales. En el Instituto Pirenaico de Ecología del CSIC son quienes valoran el estado de los ríos y miden los compuestos químicos que puedan resultar perjudiciales para la salud del río. Para hacerlo, estudian los organismos que habitan en ellos, como las algas o los insectos. Las algas están expuestas a todos los compuestos químicos transportados por el agua del río. Además, al estar ‘fijas’ en un lugar determinado del río (adheridas a una piedra, por ejemplo), permiten conocer qué cosas han sucedido en ese punto, como qué compuestos químicos había en el agua durante el periodo en el que han crecido.

Vista canales artificiales en el laboratorio

Vista lateral de los canales artificiales en funcionamiento, iluminados con fluorescentes que simulan la luz solar.

En este sentido, estos microorganismos actúan como indicadores de la calidad del agua, ya que la presencia o ausencia de las diferentes especies es una señal de la presencia o ausencia de determinados contaminantes.

Como los investigadores no se pueden llevar ni el río ni las piedras al laboratorio, utilizan sustratos artificiales. Estos son trocitos de plástico que se insertan en unas estructuras para que no se los lleve la corriente del río. Se dejan un tiempo en el río y se recogen cuando las algas han crecido sobre ellos. Una vez en el laboratorio los sustratos y sus algas son depositados en canales artificiales con agua del río, y sometidos a las mismas condiciones de luz, velocidad, etcétera, que se utilizarán durante los experimentos.

Una vez en el laboratorio se recrean diferentes situaciones. Por ejemplo, para medir el efecto o la toxicidad de un determinado compuesto se comparan los microorganismos de varios canales: en uno de ellos se deja el agua limpia y en los demás se añaden diferentes cantidades del tóxico que se quiere estudiar. Al medir y comparar la fotosíntesis de unas algas con otras se puede conocer con mucha precisión cuánta cantidad del tóxico afecta al alga.

Si quieres saber más sobre cómo llevar un río al laboratorio échale un vistazo al vídeo realizado por el CSIC para dar a conocer sus líneas de investigación. El vídeo forma parte del proyecto de divulgación ‘Investiga con nosotros’, que cuenta con el apoyo de la FECYT.

‘We are water, my friend’

Agua en el cuerpoPor Mar Gulis

Si fuera un personaje de Marvel, sería uno de los más poderosos, capaz de cambiar de estado y hacerse líquida, gaseosa y sólida con gran facilidad, además de controlar la temperatura de los seres vivos y de nuestro planeta. Mañana se celebra el Día Mundial del Agua y por eso desde este blog queremos homenajear a la molécula del agua, cuyas propiedades físico-químicas la hacen única.

Por ejemplo, su comportamiento térmico es excepcional. Por su alto calor específico y de vaporización, el agua es capaz de absorber calor y desprenderlo. Este ‘poder’ resulta esencial para la vida. Permite generar un clima benigno en la Tierra y regula nuestro termostato corporal, evitando grandes diferencias de temperatura entre distintas zonas del organismo, ya que basta muy poca variación de grados para poner en peligro nuestra salud. Cuando hacemos ejercicio físico generamos energía y con ella también se produce calor; para prevenir un peligroso aumento de la temperatura corporal, el agua absorbe el calor allí donde es generado y lo disipa en los compartimentos líquidos del organismo. Es decir, que a través del sudor o la respiración, el agua refrigera nuestro cuerpo.

Teniendo en cuenta que el ser humano tiene una proporción de agua que va desde el 75% en los recién nacidos hasta el 45% en la vejez, todos y todas tenemos un poco de súper héroe o heroína de Marvel. Conviene no dejar de hidratarse.

 

Si quieres más ciencia para llevar sobre la molécula del agua y sus ‘superpoderes’, visita la web La esfera del Agua, del CSIC y Aqualogy.