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CURIOSIDADES CIENTÍFICAS PARA COMPARTIR

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El Sarmiento de Gamboa rescata de 1804 al ‘Nuestra Señora de las Mercedes’

Por Mar Gulis (CSIC)

El buque Sarmiento de Gamboa puede que no se parezca al DeLorean de ‘Doc’ y ‘Marty McFly’, pero este 17 de agosto ha zarpado desde Cádiz para realizar un auténtico viaje en el tiempo: una campaña de arqueología subacuática que transportará a su personal científico, técnico y tripulantes al 5 de octubre de 1804, día del hundimiento de la fragata de la armada española Nuestra Señora de las Mercedes. Con sus 70 metros de eslora y 16 metros de manga, el buque oceanográfico del CSIC surcará las aguas del golfo gaditano, pero en esta ocasión su misión no será la circulación oceánica global o evaluar la biodiversidad, sino recuperar piezas patrimoniales de este pecio histórico.

Buque Sarmiento de Gamboa. / CSIC

Hace doscientos años…

Trescientas personas zarparon el 9 de agosto de 1804 desde Montevideo rumbo a Cádiz a bordo de la fragata Nuestra Señora de las Mercedes. Su misión era llevar a la malograda y necesitada Hacienda de Carlos IV miles de monedas de plata y oro recaudadas en las colonias. La ‘Mercedes’, junto a otras tres fragatas, ‘Medea’, ‘Fama’ y ‘Santa Clara’, conformaba la flota comandada por José de Bustamante y Guerra, reconocido marino que incluso había ocupado el cargo de gobernador de Montevideo y que había colaborado con el célebre Alejandro Malaspina en su expedición científica.

La fragata ‘Mercedes’, capitaneada por José Manuel de Goicoa y Labart, transportaba en sus bodegas cerca de dos millones de pesos entre monedas y pasta de plata y oro (según datos del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte). A estos valores hay que añadir barras de bronce, lana de vicuña, cubertería de plata e incluso un cargamento de plantas medicinales muy apreciadas en la época. Cuando apenas faltaba un día de navegación para llegar a Cádiz, pasando justo frente al cabo Santa María en el Algarve portugués, la flota fue atacada por navíos de la armada británica. En medio de la batalla fue alcanzada la ‘santabárbara’, o recámara de custodia de la pólvora, de la fragata ‘Mercedes’, saltando por los aires la embarcación y yendo a parar al fondo del mar todo su valioso cargamento. Este hecho tuvo como consecuencia el final del acuerdo de paz de Inglaterra y España, y fue el preludio de la batalla de Trafalgar.

La misión

Los trabajos de arqueología se llevarán a cabo a más de mil metros profundidad, utilizando un equipamiento considerado como el más moderno de la flota oceanográfica financiada por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad.  Entre estos equipos de vanguardia se encuentra un ROV (Remote Operated Vehicle) de altas profundidades del Instituto Español de Oceanografía (IEO) y un AUV (Autonomous Underwater Vehicle). Estos sofisticados artilugios servirán para bajar en busca de tesoros como los cañones de la fragata, que podrían estar en riesgo de desaparición, bien por la fragilidad debida al paso del tiempo o por su difícil ubicación, a más de mil metros de profundidad.

Con esta campaña también se busca seguir documentando el estado actual de los restos del pecio y las condiciones en las que se encuentra toda la extensión del sitio arqueológico, especialmente tras el sonado altercado en mayo de 2007 a causa del expolio de la empresa de ‘cazatesoros’ norteamericana Odyssey Marine Exploration. Tras la comprobación de que el cargamento fue extraído de la fragata Mercedes, las autoridades españolas determinaron que se trataba de patrimonio español. Después del litigio, finalizado en septiembre de 2011, el Tribunal de Apelaciones de Atlanta ordenó que la empresa entregara el tesoro a España. Las 17 toneladas de monedas y otros objetos viajaron desde Florida hasta su actual destino, el Museo Nacional de Arqueología Subacuática de Cartagena.

Historia del Sarmiento de Gamboa

El buque oceanográfico Sarmiento de Gamboa ya ha cumplido diez años dedicados a la ciencia, realizado más de 70 misiones en diferentes proyectos de investigación marina y recorrido más de 250.000 millas náuticas, equivalente a dar la vuelta al mundo por el ecuador diez veces. Construido y botado en los Astilleros Freire de Vigo en 2006, la variedad de misiones en las que se emplea este buque ha incluido desde monitorizar la sismicidad de la región en la falla de Al-Idrissi, en el Mar de Alborán, hasta el salvamento de 194 refugiados sirios en diciembre de 2014 cerca de las aguas de Sicilia.

El buque realizó su primera campaña de investigación oficial en 2007 y desde esa fecha ha conseguido hitos como el despliegue del primer laboratorio submarino (GEOSTAR) para alertas de tsunamis en el Golfo de Cádiz; la instalación del primer laboratorio submarino cableado de España (OBSEA) en la costa catalana; la participación en la expedición de circunnavegación Malaspina, o la primera obtención de imágenes de la corteza terrestre de la zona de colisión de Eurasia/África.

El capitán del Sarmiento de Gamboa, Pablo Fernández (izda.). / Miguel A. Jiménez

Bajo el mando de su actual capitán, Pablo Fernández (Argovejo, León, 1982), sus últimas misiones fueron las actividades de apoyo logístico al proyecto de remodelación de la Base Antártica Española (BAE) Juan Carlos I, empleando un total de 323 días fuera de su puerto base. La campaña de 2017 cubrirá un amplio espectro de investigaciones marinas, como el estudio de procesos ecológicos y demográficos de la merluza, el impacto antrópico en las zonas de pesca o la dinámica de las masas de aguas oceánicas.

El Sarmiento de Gamboa es una de las cuatro embarcaciones dedicadas a la investigación científica en las que participa el CSIC. A la lista de buques oceanográficos que gestiona el Consejo hay que sumar el Hespérides (propiedad de la Armada española), el García del Cid y el Mytilus. Todos ellos prestan servicios tanto a equipos científicos de diferentes centros del CSIC, como a otras instituciones nacionales e internacionales, pero además tanto el Hespérides como el Sarmiento de Gamboa, por sus particulares dimensiones, características y costes, son considerados ‘Infraestructuras Científicas y Tecnológicas Singulares (ICTS)’, instalaciones únicas y excepcionales con un alto coste de inversión y gracias a las cuales es posible la materialización de proyectos de vanguardia.

 

 

‘Nanobásculas’ para pesar virus y bacterias en la detección de enfermedades

Por Eduardo Gil Santos, Alberto Martín Pérez y Marina López Yubero  (CSIC)*

Cada virus y bacteria tiene una masa diferente. El simple hecho de poder pesarlos nos permitiría identificarlos y distinguirlos y, con ello, detectar de forma altamente precoz las enfermedades que provocan. Los recientes avances en nanotecnología han permitido la creación de unos nuevos dispositivos, los sensores nanomecánicos, que actúan como básculas a escala nanométrica, permitiendo detectar estos objetos con una precisión mucho mayor que los métodos convencionales de diagnóstico de estas enfermedades.

Cuerdas de ukelele

Los nanosensores vibran como las cuerdas de una guitarra para detectar virus y bacterias.

La detección de estas partículas mediante sensores nanomecánicos se obtiene estudiando los cambios en su vibración. Estos sensores vibran igual que las cuerdas de una guitarra: cuando pulsamos una cuerda de una guitarra, esta vibrará y las ondas se transmitirán por el aire, lo que percibiremos como sonido. Además, si unimos un objeto a la cuerda, esta pesará más y, en consecuencia, su movimiento será más lento, lo que dará lugar a un sonido más grave. Esta diferencia en el tono del sonido se puede relacionar directamente con la masa del objeto unido. De la misma manera, los sensores nanomecánicos vibrarán más lentamente cuando se une a ellos una partícula (virus o bacteria). Esto se comprueba fácilmente adhiriendo un pequeño imán a un diapasón. Sin embargo, en estos sensores las vibraciones no son perceptibles por el oído y se necesitan métodos ópticos muy avanzados (similares a los utilizados en la detección de ondas gravitacionales, pero a escala nanométrica) para detectar estos cambios en la vibración del sensor.

Bacteria en nanosensor

Imagen de microscopía electrónica de barrido de una bacteria E. coli sobre un sensor nanomecánico con forma de micropalanca. El peso de esta bacteria es de 300 femtogramos (0,0000000000003 gramos, diez mil millones de veces menos que una hormiga).

Estos dispositivos también permiten medir otra propiedad muy interesante de las partículas depositadas: la rigidez. Conocer la rigidez de las partículas biológicas (virus, bacterias o células) puede ser de gran utilidad, ya que, por una parte, la rigidez junto con la masa permite una identificación todavía más precisa de los distintos virus o bacterias. Asimismo, podría permitir diferenciar entre células cancerígenas y sanas, ya que se ha descubierto que aunque ambas tienen una masa similar (lo que no permite distinguirlas a través de su masa), muestran una rigidez distinta: las células cancerígenas son menos rígidas que las células sanas. Por último, medir la rigidez de los virus hace posible distinguir su estado de maduración y conocer su capacidad infecciosa.

El grupo de Bionanomecánica del Instituto de Micro y Nanotecnología del CSIC desarrolla este tipo de dispositivos desde hace más de diez años. En la actualidad, este grupo lidera una serie de proyectos financiados por la Unión Europea (ViruScan, LiquidMass, Nombis) que contribuirán a la implantación definitiva de estas tecnologías a nivel clínico. En tan solo cinco años, estos sensores se probarán en países empobrecidos con gran riesgo de epidemias para la detección de los virus que producen fiebres hemorrágicas.

Al mismo tiempo, el equipo trabaja en el desarrollo de nuevas tecnologías para la comprensión y detección precoz de muchas otras enfermedades (distintos tipos de cáncer, Alzhéimer, etc.). En un futuro no muy lejano, este tipo de sensores estarán implantados directamente en el interior de nuestro cuerpo, preparados para detectar cualquier infección en el mismo momento de contraerla, lo que permitirá actuar contra ella de manera mucho más eficaz.

 

* Eduardo Gil Santos, Alberto Martín Pérez y Marina López Yubero son personal investigador del CSIC en el grupo de Bionanomecánica del Instituto de Micro y Nanotecnología.

Acabar con los incendios es antinatural e insostenible

* Por Juli G. Pausas (CSIC)

Para que se produzca un incendio forestal se requieren tres condiciones: una ignición que inicie el fuego, un combustible continuo e inflamable, y unas condiciones de propagación adecuadas. ¿Se dan estas tres circunstancias en nuestros ecosistemas?

Empecemos por el final, las condiciones de propagación. Una de las principales características del clima mediterráneo es que la estación más seca coincide con la más cálida (el verano), cosa que no se da en la mayoría de los climas del mundo. En verano se genera un periodo relativamente largo con unas condiciones de elevadas temperaturas y baja o nula precipitación, que son ideales para que, si hay un incendio, se propague fácilmente. Además, no es raro tener días de viento relativamente fuerte, seco y cálido (por ejemplo, los ponientes en la costa valenciana) que facilitan aún más los grandes incendios.

Las tormentas de verano actúan como fuente de ignición e inician incendios forestales / D. Maloney.

La siguiente condición es la existencia de un combustible continuo e inflamable. En la mayoría de los ecosistemas ibéricos, la vegetación es lo suficientemente densa y continua como para que, si hay un incendio en verano, pueda extenderse a grandes superficies. Esto es aplicable tanto a los bosques como a la gran diversidad de matorrales que encontramos en nuestro territorio. De manera que la vegetación mediterránea forma lo que a menudo se llama el combustible de los incendios forestales. No hay que olvidar que este combustible está compuesto por una gran diversidad de seres vivos que tienen detrás una larga historia evolutiva; son parte de nuestra biodiversidad. Esta continuidad en la vegetación era especialmente evidente antes de que los seres humanos realizaran esa gran fragmentación que se observa actualmente en nuestros paisajes, principalmente debida a la agricultura, pero también a las abundantes vías y zonas urbanas.

Pero con una vegetación inflamable y unos veranos secos no es suficiente para que haya incendios, se requiere una ignición inicial. Hoy en día, la mayoría de igniciones son generadas por personas, ya sea de manera voluntaria o accidental. Pero, ¿hay igniciones naturales? La respuesta es . A menudo tenemos tormentas secas en verano, cuando las condiciones de propagación son óptimas, de manera que los rayos generados por estas tormentas pueden actuar como fuente de ignición e iniciar un incendio forestal. Tenemos muchos ejemplos de incendios generados por rayos (la mayoría sofocados rápidamente por los bomberos); y en los meses de verano, la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) detecta miles de rayos potencialmente capaces de generar igniciones (ver mapa).

31-07-2015, localización de 12.835 rayos que se registraron durante 6 horas en la Península Ibérica. / AEMET.

Por lo tanto, las tres condiciones arriba mencionadas se dan de manera natural en nuestros ecosistemas, y por lo tanto podemos afirmar que sí hay incendios naturales. Pero, ¿cuántos?

Las estadísticas de incendios actuales nos dicen que los generados por rayos son una minoría, comparado con la gran cantidad de incendios provocados por el ser humano. ¿Podría esta minoría de incendios por rayo representar la cantidad de los incendios esperables en condiciones naturales? La respuesta es no. Una gran cantidad de rayos cae en suelo sin vegetación combustible (zonas agrícolas y urbanas) y por lo tanto no producen los incendios que producirían en unas condiciones más naturales. La mayoría de las igniciones en el monte generadas por rayos son apagadas por los bomberos forestales cuando aún son sólo conatos o incendios muy pequeños. Nuestros bomberos apagan la inmensa mayoría de las igniciones; sólo un porcentaje muy pequeño se escapa y se transforma en los incendios que aparecen en los medios. Además, de los incendios que realmente progresan, la mayoría son más pequeños de lo que sería esperable en condiciones más naturales, porque los apagan los bomberos o porque se detienen en zonas no inflamables (zonas agrícolas, urbanas, cortafuegos, etc.). Como consecuencia, las estadísticas de incendios por rayos, ya sea en número de incendios o en área afectada, no reflejan la importancia que tendrían los incendios en condiciones naturales, sino que los subestiman. Algunos de los incendios que actualmente se dan por actividad humana, en realidad están sustituyendo a incendios naturales.

Es decir, en unos paisajes más naturales (con menos presión humana) que los actuales, sería de esperar que hubiese menos incendios porque habría muchas menos igniciones (la elevada población actual genera la mayor parte) pero, en muchos casos, esos incendios podrían ser más grandes. El balance probablemente sería de menos áreas afectadas por el fuego, pero sí habría incendios frecuentes. A todo esto hay que añadir que actualmente estamos alterando el clima, de manera que la estación con incendios tiende a ser más larga y las olas de calor más frecuentes. Todo ello incrementa la actividad de los incendios.

Incendio en el Parque Nacional Bitterroot, Montana (EE.UU.) . / John McColgan.

En definitiva, lo importante es saber si el régimen de incendios actual y futuro es ecológica y socialmente sostenible teniendo en cuenta el cambio climático. Eliminar los incendios es imposible, antinatural y ecológicamente insostenible. Nuestra sociedad ha de aceptar la existencia de incendios, aprender a convivir con ellos, adaptar las estructuras y los comportamientos, y gestionar las zonas semiurbanas, los paisajes rurales, las plantaciones forestales y los parques naturales para que el régimen de incendios sea ecológica y socialmente sostenible. Todo ello sin olvidar que lo normal es que un día puedan ser sorprendidos por un incendio.

* Juli G. Pausas trabaja en el Centro de Investigaciones sobre Desertificación (CIDE) del CSIC y es autor del libro Incendios forestales de la colección ¿Qué sabemos de?, disponible en la Editorial CSIC y Los Libros de la Catarata.

La mala hierba ¿nace o se hace?

* Por José Manuel Martín (CSIC)

Pocos grupos de estudio dentro de la ecología y la agricultura son bautizados con un término tan contundente y negativo como las malas hierbas. Cuando hablo del objeto de nuestro trabajo con amigos, no falta la rápida respuesta tirando de refranero: “mala hierba nunca muere”. Incluso a veces los más centrados solicitan la pócima mágica que acabe con esas molestas plantitas que invaden su huerto vecinal.

En las definiciones dadas por los expertos, queda claro el carácter subjetivo y antropocéntrico del concepto. La European Weed Research Society (EWRS) en 1986, y después la Sociedad Española de Malherbología (SEMh), definen las malas hierbas como toda planta o vegetación que interfiere con los objetivos o las necesidades del hombre”. Por tanto, además de en huertos y cultivos, colocamos a la mala hierba obstruyendo viales y acequias o malogrando el césped de cualquier instalación deportiva. Las características que definen a estas plantas pioneras son tener más de un ciclo vital por año, órganos subterráneos con los que regenerarse, producciones muy altas de semillas, rápido crecimiento y pronta floración… Del número de ‘habilidades’ que presente depende que nos encontremos ante una planta con alto potencial como mala hierba.

Borago officinalis y Portulaca oleracea. / Sonja Schlosser y Frank Vincentz

De las 250.000 especies vegetales que existen, se calcula que un 3% actúan como malas hierbas. Así, aunque pueda parecer que cualquier especie tiene el potencial de interferir con nuestros intereses, la realidad es que hay características que predisponen a este 3% a manifestar un comportamiento pernicioso. Podríamos traducir más de una veintena de estos atributos fisiológicos en un único rasgo ecológico: la capacidad para colonizar y desarrollarse con éxito en hábitats perturbados. No hay que olvidar que nuestras protagonistas ya estaban aquí mucho antes de que existieran cultivos, caminos, acequias y campos de fútbol. Simplemente hemos puesto a su alcance entornos con una fuerte antropización que favorecen su carácter colonizador.

Así pues, una mala hierba lo es en la medida que afecta al ser humano, sin ser algo intrínseco a la biología de la planta. De hecho, especies catalogadas como malas hierbas y que pueden ocasionar pérdidas en huertos y cultivos, como la borraja (Borago officinalis), son a la vez cultivadas de manera habitual para su consumo. Y vamos más allá. Según el The world’s worst weeds -algo así como la biblia de las especies nocivas para la agricultura-, en el top ten de las malas hierbas, encontramos la verdolaga (Portulaca oleracea), que resulta habitual en las fruterías de Portugal.

El caso más paradójico se da cuando una especie de cultivo ya cosechada, por ejemplo una cebada, se presenta como hierba no deseada en otro cultivo posterior sobre el mismo terreno. Esta situación se designa con el término de ‘ricio’. ¿Podríamos deducir por tanto que la cebada en este caso es una mala hierba? Sí, sin duda.

‘Campo de trigo con cuervos’. / Vincent Van Gogh

Las malas-buenas hierbas

Parece una contradicción intentar resaltar aspectos positivos de algo que se califica como malo en su denominación, por eso nos deberíamos referir a este grupo vegetal con un término sin carga peyorativa: plantas arvenses. Proteger el suelo de la compactación y erosión, servir de hábitat a enemigos naturales de las plagas, favorecer la presencia de polinizadores, ser utilizadas para fines medicinales y alimenticios son algunos de sus beneficios, además de su indudable valor paisajístico y social. ¿Cómo hubiera pintado Van Gogh ‘Campo de trigo con cuervos’ o Monet sus ‘Amapolas’?

Además, la presencia de arvenses contribuye a la biodiversidad y el equilibrio ecológico. Muchas veces ha sido el propio ser humano, en su afán de convertir los campos en factorías intensivas de producción alimentaria, el que ha creado el ‘monstruo’ de la mala hierba, provocando la irrupción de especies de difícil control a causa de la eliminación de especies compañeras que ejercían un control sobre aquellas.

Desde este punto de vista, se ha empezado a tomar conciencia de la necesidad de protección legal sobre las comunidades de arvenses. Gran Bretaña, en su Plan de Acción por la Biodiversidad de 1994, ya establece como uno de sus 46 hábitats prioritarios los Cereal field margin hap, definidos como “franjas de terreno entre los cultivos de cereal y el límite con la campiña, extendiéndose dentro del cultivo en una distancia concreta, manejada para favorecer a las especies objeto de conservación”. No todo van a ser osos panda y flores inaccesibles de remotas cumbres en el conservacionismo.

 

* José Manuel Martín es técnico del departamento de Protección Vegetal del Instituto de Ciencias Agrarias (ICA) del CSIC.

Una de libros científicos para la Feria de Madrid

Cada junio los libros acuden a una cita obligada en el Parque de El Retiro de Madrid. La ciencia también tiene hueco en este encuentro anual entre textos y lectores. La Editorial CSIC y Los Libros de la Catarata presentan las novedades de sus colecciones ¿Qué sabemos de? y Divulgación, ambas escritas por investigadores e investigadoras con el fin de acercar al gran público temas de actualidad científica de forma sencilla y amena. Este año los microbios que habitan en nuestro intestino, las algas como alimento, el olfato y la participación de las mujeres en la Primavera Árabe protagonizan algunos de los títulos que se presentarán en el pabellón de actividades culturales de la Feria del Libro.

El jueves 1 de junio a las 12:30 horas, la ciencia de lo diminuto aparece en escena. En pocos años la nanotecnología se ha incorporado a un ritmo frenético en múltiples ámbitos, pero, como toda tecnología, la capacidad de controlar el nanomundo también tiene su ‘lado oscuro’. Marta Bermejo y Pedro Serena intentan centrar el debate sobre las aplicaciones y los posibles daños que puede comportar esta actividad en Los riesgos de la nanotecnología.

Uno de los retos a los que se enfrenta la sociedad en el siglo XXI es el de ser capaz de alimentar a una creciente población mundial, y las algas –uno de los recursos marinos más abundantes y menos explotados- son una posibilidad para paliar este problema. Elena Ibáñez y Miguel Herrero describen en Las algas que comemos algunas de las características únicas que poseen estos organismos vivos para convertirse en la base de la alimentación del futuro.

¿Quién no ha pasado tardes enteras jugando al ajedrez? Su complejidad, su profundidad e incluso su belleza nos siguen atrayendo como el mejor de los retos. La inserción de las matemáticas en el estudio del juego ha supuesto una simbiosis perfecta que alimenta, por un lado, el avance hacia la partida de ajedrez perfecta y, por otro, el desarrollo de nuevas mejoras en campos como el de la programación informática o la inteligencia artificial. Razvan Iagar habla de este juego milenario en Matemáticas y ajedrez.

El proceso reproductivo tiene una importancia vital en cada una de sus fases. El libro La reproducción en la Prehistoria de la colección Divulgación busca contribuir a valorar este proceso social básico, que además es susceptible de regulación y control. Sus autores Assumpció Vila-Mitjà, Jordi Estévez, Francesca Lugli y Jordi Grau, sostienen que este proceso no se limita a lo biológico y, apoyándose en un ilustrativo recorrido fotográfico, transmiten que ha estado regulado por normas sociales que permitían garantizar la continuidad de las sociedades desde la Prehistoria.

 

 

Tardes de feria con ciencia

El lunes 5 de junio a las 18:00 horas, Carmen Peláez y Teresa Requena, autoras de La microbiota intestinal, explicarán la importancia de las bacterias que habitan en nuestro intestino y contribuyen a mantenernos saludables. La microbiota intestinal nos ayuda a digerir los alimentos, coopera con nuestro sistema inmune y optimiza el aprovechamiento energético de la dieta. Pero además, investigaciones recientes están tratando de descifrar en qué medida estos seres microscópicos también pueden afectar a nuestra actividad cerebral.

Por su parte, El olfato nos habla del más desconocido de nuestros cinco sentidos, a pesar de que es el más directo, el que más recuerdos evoca y el que más perdura en nuestra memoria. Sus autores Laura López-Mascaraque y José Ramón Alonso expondrán como el olfato puede ser una nueva herramienta diagnóstica para algunas enfermedades.

M. Valderrama presentará Los desiertos y la desertificación. En su texto, el investigador de la Estación Experimental de Zonas Áridas aclara las diferencias entre ambos términos, explicando qué es un desierto y qué no lo es, identifica las causas que lo originan y expone cómo se produce el proceso de degradación del territorio.

Cierra esta tarde de presentaciones La isla de Pascua, de la colección Divulgación. Escrito por Valentí Rull, la publicación sobre el lugar habitado más remoto del planeta responde a cuestiones como quiénes fueron los pobladores originarios de este lugar y con qué fin construyeron los moai, o cuándo y por qué desapareció esta civilización de la isla.

Las presentaciones se realizarán en el Pabellón Bankia de actividades culturales. Puedes consultar aquí la programación detallada. Además, los autores de las colecciones firmarán sus libros en las casetas de la Editorial CSIC (número 14) y de la editorial Los libros de la Catarata (número 149).

Géiseres, fumarolas y fuentes termales: cuando la tierra hierve bajo el suelo

* Por Mar Gulis (CSIC)

Se cree que Geysir, el primer géiser conocido del mundo y que da nombre a este fenómeno, situado en el valle de Haukadalur, al norte del lago Laugarvatn (Sur de Islandia), ha ejercido su actividad geotérmica desde hace más de 10.000 años. Este fenómeno natural tan longevo como espectacular puede albergar la energía renovable del futuro. Es el caso de la energía geotérmica, un recurso natural que aprovecha el calor de las aguas subterráneas para la climatización de los hogares y obtener agua caliente sanitaria de forma ecológica.  Este tipo de energía es muy utilizada en países con un terreno de alta actividad volcánica, como Islandia, Nueva Zelanda, Japón, Filipinas o el oeste de los Estados Unidos. Además de ser una energía 100% renovable, también se manifiesta en la naturaleza de formas sorprendentes y diversas.
En la naturaleza podemos encontrar las diferentes formaciones de hidrogeología geotermal:

Aguas termales del Potosí, Bolivia. / Iain y Sarah vía Wikimedia Commons

Fuente termal: Las más comunes, ya que no necesitan de terreno volcánico, tan solo encontrarse cerca de una línea de falla que permita el ascenso del agua a altas temperaturas. El agua, en forma de laguna o fuente, emana a una temperatura superior a los 36.7o C, la temperatura del cuerpo humano, y es apta para el baño y el uso sanitario y/o calefactor.

Géiser Strokkur (Islandia). / Eliezer Sánchez

Géiser: El agua escapa a presión en forma de surtidor a intervalos regulares. La temperatura oscila entre los 80o y los 100oC. El fenómeno se produce cuando el agua de lluvia se acumula en depósitos subterráneos o cavidades internas y posteriormente el magma calienta el líquido hasta aumentar su presión vaporizándolo y expulsándolo al exterior.

Fumarola: El agua mana en forma de vapor de manera continuada por las grietas de un volcán o superficie volcánica debido a que su temperatura supera los 100o. En función de la temperatura y las sustancias que expulsen hay varios tipos: frías, secas, alcalinas, etc.

A diferencia de estas formaciones, otras tienen el mismo tipo de emanación, pero se dan en lugares muy diferentes. Tal es el caso del volcán de fango, en el que la emanación de gases proviene de un yacimiento de petróleo y provoca un burbujeo de lodo en la superficie, o las fuentes hidrotermales, en las cuales la fumarola se encuentra sumergida bajo el agua.

Incluso en estos lugares tan extremos del paisaje también es posible la vida, ya que como explicamos en este post, bacterias como ‘Conan’ son capaces de sobrevivir, incluso bajo las temperaturas más altas.  O en entornos como el Mar Muerto donde, con niveles de salinidad casi diez veces superiores a los del Mediterráneo, aún es posible albergar vida. A estos organismos, capaces de resistir las condiciones más adversas posibles, se les conoce como extremófilos.

Fumarola en Námaskarð (Islandia). / José Ángel Acinas

Para el aprovechamiento de esta energía en España es necesario saber que en los yacimientos geotermales de la península la temperatura del agua oscila entre los 50º y los 90ºC. Las áreas con mayor concentración de energía de estas características se encuentran en el sureste andaluz, Cataluña, Galicia y en la zona central de la península ibérica (Madrid).

Estos yacimientos de baja temperatura son utilizados parcialmente y no a pleno rendimiento, ya que esta energía geotérmica se usa principalmente para la calefacción y el suministro de agua caliente en edificios de balnearios, así como en viviendas, colegios y recintos agrícolas (invernaderos).

El archipiélago canario, sin embargo, posee yacimientos de alta temperatura (superiores a los 100-150°C), aptos para la producción de energía eléctrica, dado que se trata de un terreno de origen volcánico. No obstante, aún no se ha establecido ninguna planta de energía geotermal de alta temperatura.

 

* Parte de la información ha sido extraída del libro ‘La vida al límite’ (CSIC-Catarata) del investigador Carlos Pedrós-Alió, del Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona ICM-CSIC

De los indígenas olmecas a las tropas aliadas en la II GM: historia del chocolate

Por María Ángeles Martín Arribas (CSIC)*

Muy pocos productos han sufrido tantas transformaciones a lo largo de su historia como el chocolate. Y no solo ha experimentado cambios en su producción; el chocolate ha llegado a cambiar su nombre, estatus, temperatura, sabor, forma, color y hasta sus ingredientes con el paso de los siglos. Para explicar un poco más en profundidad esta compleja transformación remontémonos a su origen.

Fruto y semillas de cacao. /Jing

El chocolate, tal y como lo conocemos hoy, es un producto derivado del cacao cuyos primeros cultivadores fueron los indígenas olmecas. Esta civilización acabó siendo absorbida por el imperio Maya, que denominó este preciado grano como kakaw, por el color rojo del fruto y las ideas de fuerza y fuego que los indígenas asociaban a él. Posteriormente, la palabra se transformó en lengua náhuatl en cacáhuatl o ‘agua de cacao’, una bebida limitada al consumo de nobles y comerciantes debido a su alto precio y su origen divino, ya que según la creencia, el dios Quetzalcóatl robó a sus hermanos el ‘árbol del cacao’ o queachahuatl. El paso del cacao al chocolate, o más bien del cacáhuatl al xocoatl (agua amarga), se produjo al combinar ambas bebidas, el ‘agua de cacao’ y el ‘agua amarga’ a base de maíz molido, extendiendo así, tras su abaratamiento,  el uso del xocoatl a todas las clases sociales. Tras la colonización española, el xocoatl derivó en ‘chocolate’, que fue el nombre que se extendió al resto de países y continentes.

Hernán Cortés fue el primer español en degustar la bebida de cacao en un banquete en honor de Moctezuma II, y tras quedar asombrado por su sabor y sus posibilidades en el continente europeo, decidió enviar un cargamento de cacao a España en 1528. Fue en el monasterio de Piedra de Nuévalos, en Zaragoza, donde se cree que se preparó el primer chocolate de Europa gracias a fray Jerónimo de Aguilar, monje que viajaba en la expedición de Cortés, quien envió cacao al abad del monasterio, Don Antonio de Álvaro, con instrucciones para su elaboración. Fueron precisamente los monjes españoles los que adoptaron la bebida al gusto de la aristocracia europea y convirtieron el frío, amargo y fuerte sabor del cacao en una bebida caliente aderezada con miel, vainilla, canela y azúcar.

Ración del ejército de EE.UU. /KingaNBM

Con el chocolate expandido ya por Europa, fue en Inglaterra donde la familia Fry construyó la primera fábrica en 1728, usando maquinaria hidráulica para moler el cacao. Ya en el siglo XIX se dio el paso definitivo para producir lo que hoy conocemos como chocolate. En 1828, el maestro chocolatero holandés,Conrad Van Houten inventó una prensa que permitía la separación de la manteca del cacao de la pasta, eliminando así su acidez y amargura y haciendo más fácil su disolución en agua. El segundo paso llegó en 1875, cuando el suizo Daniel Peter utilizó la leche en polvo de Henri Nestlé para mezclarla con cacao y crear el primer chocolate con leche del mundo y dar comienzo así a la fama del chocolate suizo. Posteriormente, en 1880, Rudolphe Lindt desarrolló una máquina de ‘conchar’ el chocolate que permitió un refinado del mismo que mejoraba su gusto, textura y cremosidad.

Ya en el siglo XX, el chocolate se abarató enormemente debido a la caída de precios del cacao y el azúcar, por lo que se hizo asequible para un número aún mayor de personas en todo el mundo. Incluso el ejército de los Estados Unidos llegó a incluirlo en las raciones de combate de la II Guerra Mundial, debido a su alto valor energético, su poco peso y su mínimo tamaño. Y así, tras el conflicto bélico, los soldados que regresaban a casa siguieron consumiéndolo y ayudaron a afianzar el mercado del chocolate.

Diferentes variedades de chocolate. /Max Pixel

En la actualidad, este alimento se ha diversificado en multitud de formatos para atender a todos los gustos y exigencias con variedades de chocolate más saludable (negro y puro), orgánico, vegano, blanco, con frutas, con frutos secos, en polvo, líquido, etc. No obstante, las sequías del África ecuatorial, las plagas de América Central y del Sur y su sustitución por cultivos más rentables pueden derivar en una previsible escasez de cacao hacia el año 2020, debido también al continuo aumento de su demanda y la incapacidad de los países productores de crear las infraestructuras necesarias para su elaboración. Como apunte final, un dato preocupante: del total del mercado del chocolate, estimado en 110.000 millones de dólares anuales, tan solo el 6% del precio final revierte en los países cultivadores.

* Esta información ha sido extraída del  ‘El chocolate’ (CSIC-Catarata) de la investigadora María Ángeles Martín Arribas, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición ICTAN-CSIC .

 

La Isla de Pascua y los misterios más remotos del planeta

Por Valentí Rull (CSIC)*

2.000 kilómetros separan a la Isla de Pascua del lugar habitado más cercano, y más de 3.600 la aíslan del continente más próximo, Sudamérica. Situada en pleno océano Pacífico, cerca del Trópico de Capricornio, es el lugar de origen de las misteriosas figuras de piedra conocidas como moai que habitan toda la isla y que, con el paso de los años, se han convertido en su símbolo. No obstante, éste no es su único enigma.

La diminuta Isla de Pascua, llamada así por el día en que los europeos llegaron a ella en 1722, pertenece a la región chilena de Valparaíso desde 1888 y cuenta con una población no superior a los 6.000 habitantes. Sin embargo, su historia comenzó muchos siglos atrás. El aislamiento de este territorio ha sido, en gran parte, el catalizador de una historia ambiental y cultural muy peculiar y controvertida que todavía requiere de años de investigación.

‘Moai’ en fila en la Isla de Pascua. / Valentí Rull

Como decíamos, el primer gran enigma científico de la Isla de Pascua (‘Rapa Nui’ en idioma aborigen), desconocida por la civilización occidental hasta la llegada de los holandeses en el siglo XVIII, fue la presencia de los imponentes moai, más de 900 estatuas gigantes de piedra que pueblan la isla y le confieren su imagen más emblemática. Dado que los moai no forman parte de las manifestaciones culturales actuales, se ha supuesto que fueron erigidos por una civilización anterior prácticamente desconocida. Además, las dimensiones de estas esculturas (algunas alcanzan 20 m de altura y más de 250 toneladas de peso) plantean un problema tecnológico importante relacionado con su transporte y emplazamiento. Por otra parte, dada la posición intermedia de la isla entre América y Polinesia, se han propuesto estos dos posibles orígenes para la civilización ancestral de la isla. El momento de esta colonización inicial también sigue siendo una incógnita, igual que la fecha y el porqué de la desaparición de aquella civilización original.

Hasta finales del siglo XX, las evidencias utilizadas para descifrar el pasado cultural de la Isla de Pascua procedían principalmente de la Arqueología, con aportes procedentes de la Antropología física, la tradición oral y la Lingüística. A partir de 1980, se inició una nueva etapa en la investigación científica de Rapa Nui, caracterizada por la posibilidad de reconstruir los climas y ecosistemas del pasado a través de la Paleoecología. El resultado más espectacular de estos estudios fue el descubrimiento de que la isla, actualmente tapizada por praderas de gramíneas, había estado totalmente cubierta de bosques dominados por palmeras desde, por lo menos, 40 milenios atrás. Pero el otro hallazgo sorprendente fue la desaparición súbita de estos bosques hacia el siglo XV, algo que produjo un cambio radical en la historia ecológica y cultural de la isla. A partir de ese momento, el gran reto científico fue explicar la supuesta deforestación masiva y repentina de la isla.

Distribución de los ‘moai’ en la isla. / Eric Gaba.

Hasta ahora se han planteado dos teorías principales que explicarían este suceso. En la primera, la coincidencia aproximada de la deforestación con el fin de la cultura de los moai se interpretó como una evidencia de que los antiguos habitantes de Rapa Nui habían sobreexplotado los recursos naturales de la isla hasta deforestarla, lo cual provocó no sólo un colapso ecológico sino también cultural, en otras palabras, un ‘ecocidio’. La segunda teoría sugiere la posibilidad de que el colapso ecológico no fuera la causa directa de la desaparición de la sociedad ancestral, que habría permanecido más o menos estable a pesar de la deforestación. Sin embargo, a principios del siglo XIX, esta sociedad habría sido víctima del contacto prolongado con la civilización occidental, y desembocaría en la desaparición casi total de la población insular por la introducción de enfermedades infecciosas desconocidas en la isla (viruela, sífilis…) y la práctica del esclavismo, hipótesis que se conoce como del ‘genocidio’. Estudios recientes han podido constatar que la deforestación no fue súbita, sino gradual, y que no ocurrió en toda la isla al mismo tiempo. Hasta hace un par de décadas, la deforestación de Rapa Nui se asociaba exclusivamente con actividades humanas, bien sea directa o indirectamente, pero nuevas evidencias corroboran que en esa época también se produjeron cambios climáticos relevantes en forma de sequías pronunciadas, que podrían haber jugado un papel importante en la deforestación y en la sociedad insular.

‘Moai’ al atardecer en el costa de Rapa Nui. / Valentí Rull

La historia de la Isla de Pascua trasciende el interés local, ya que puede considerarse un modelo a pequeña escala, un experimento natural en un sistema prácticamente cerrado, aplicable a muchos otros lugares del planeta y posiblemente también a nivel global. Los grandes cambios experimentados por el clima, los ecosistemas y la sociedad de la isla a través de milenios pueden servir de modelo para pronosticar nuestro posible destino y el de nuestro planeta frente a las alteraciones ambientales y culturales que se avecinan en un futuro cercano. Este remoto territorio nos proporciona información básica para optimizar nuestras predicciones, pues nos permite conocer de primera mano las respuestas ecológicas y culturales a los cambios ambientales, así como diferenciar los factores naturales de los antrópicos (producidos por el ser humano) como causas de cambios socioecológicos. Esto es posible gracias a disciplinas como la Paleoecología o la Arqueología, que ayudan a reconstruir fenómenos ecológicos y culturales imposibles de estudiar de otra manera, sin cometer ecocidios o genocidios experimentales. Además, estas paleociencias, al ser empíricas, contribuyen a evitar la proliferación de especulaciones infundadas que a veces se utilizan para defender posiciones extremas, como el catastrofismo o la pasividad interesadas, en temas ambientales y de conservación.

 

*Valentí Rull es investigador del Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera (ICTJA – CSIC)
** Este post ha sido extraído del libro ‘La isla de Pascua’, disponible en la editorial CSIC y La Catarata.