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CURIOSIDADES CIENTÍFICAS PARA COMPARTIR

Entradas etiquetadas como ‘medio ambiente’

Las legumbres, aliadas en la lucha contra el cambio climático

Por Mar Gulis

Las legumbres son un alimento muy popular en nuestro país por su alto valor nutricional (pese a que su consumo está decayendo en los últimos años). Quizás menos conocido es que con ellas se producen harinas como sustituto del cacao, como el algarrobo, o que sus raíces se utilizan como especias (por ejemplo, el regaliz). Muchas legumbres se emplean además como alimento para animales (alfalfa, veza y trébol) o para la producción de principios activos medicinales, aceites, tinturas y fibras, entre otros productos. Como consecuencia, las leguminosas se encuentran entre los cultivos más importantes a nivel mundial, solo detrás de los cereales. Pero además las legumbres pueden ser aliadas en la lucha contra el cambio climático. Tal y como cuentan los autores del libro de divulgación Las legumbres (CSIC-Catarata), la clave está en que ayudan a fijar el nitrógeno orgánico, uno de los nutrientes, después del agua, más necesarios para el crecimiento de las plantas.

Cartel de la FAO realizado con motivo del Año Internacional de las Legumbres 2016.

En agricultura es muy habitual el uso de abonos nitrogenados. Sin embargo, además de su elevado coste, estos abonos tienen consecuencias medioambientales, ya que una cantidad significativa de ellos son emitidos al aire como óxido de nitrógeno, uno de los gases causantes del efecto invernadero y que, mezclado con el vapor de agua, produce la lluvia ácida. Su sustitución no es baladí si recordamos que, según el Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático de la ONU, la agricultura es responsable de cerca del 14% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero, un volumen similar al originado por el transporte.

El nitrógeno atmosférico es la forma más abundante de nitrógeno. Los únicos organismos capaces de transformarlo en nitrógeno orgánico son aquellos que poseen la enzima nitrogenasa. Estos organismos pueden realizar la transformación en solitario o en asociación con otros organismos, principalmente con plantas. En este sentido, la asociación simbiótica más importante se da entre unas bacterias del suelo denominadas rizobios y plantas de la familia leguminosae, de las que forman parte las legumbres. Su unión aporta cerca del 80% del total del nitrógeno atmosférico fijado de forma biológica.

La interacción leguminosa-bacteria y el establecimiento de la simbiosis son procesos de gran complejidad en los que intervienen numerosos factores estructurales, bioquímicos y genéticos. El establecimiento de la simbiosis comienza con el reconocimiento entre un rizobio determinado y su planta hospedadora, que consiste en un intercambio de señales químicas que activan recíprocamente programas genéticos específicos. El resultado exitoso de esta interacción es la formación de un órgano nuevo en la planta, el nódulo, donde se lleva a cabo la fijación biológica del nitrógeno atmosférico. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) calcula que las leguminosas pueden llegar a fijar entre 72 y 350 kilos de nitrógeno por hectárea y año.

Este proceso, además de ayudar al crecimiento de la planta, mejora la calidad nutricional de los suelos. Ese suelo queda ‘abonado’ y sigue siendo útil para cultivos posteriores, lo que permitirá a su vez reducir el uso de fertilizantes nitrogenados.

Además de enriquecer los suelos, incluir legumbres en los cultivos reduce el riesgo de erosión y aumenta su potencial de absorción de carbono. Igualmente, las leguminosas soportan mejor los climas extremos y son más resistentes que otros cultivos. Por su amplia diversidad genética permiten obtener variedades mejoradas capaces de adaptarse mejor a condiciones climáticas adversas. ¿Se les puede pedir más?

Mucho más sobre estas plantas en el libro Las legumbres  (CSIC – Catarata), coordinado por Alfonso Clemente y Antonio M. de Ron, de la Estación Experimental del Zaidín del CSIC y la Misión Biológica de Galicia del CSIC, respectivamente.

Neumáticos que se reparan solos: un sueño hecho realidad

Por Marianella Hernández (CSIC)*

Uno de los problemas a los que se enfrenta la sociedad en la actualidad es la cantidad de desechos plásticos. Entre ellos, se encuentra el gran número de cauchos utilizados en la fabricación de neumáticos para aeronaves, vehículos de carga y de pasajeros. Tras una larga vida, los neumáticos se convierten en inservibles y necesitan ser desechados.

Tradicionalmente estos materiales se venían depositando en vertederos al aire libre; con los riesgos medioambientales que esto conlleva debido a que no se descomponen fácilmente. Sin embargo, a partir de julio de 2006 y gracias a la entrada en vigor del Real Decreto 1619/2005 sobre gestión de neumáticos fuera de uso, ha quedado prohibido arrojarlos en los vertederos como medida para paliar el problema medioambiental.

cementerio de neumaticos

Cementerio de neumáticos.

Por ende, se han comenzado a explorar diferentes alternativas para la disposición de desechos de neumáticos, siendo el reciclado una de ellas. No obstante, de cerca de tres millones de toneladas que se lanzan cada año a la basura en Europa, solo en España se reciclan unas 200.000 toneladas. Nos preguntamos entonces ¿por qué es tan difícil reciclar neumáticos? Esta dificultad viene asociada a su complicada estructura y composición. Un neumático está formado por varios tipos de cauchos que han sido vulcanizados con azufre, además de filamentos de acero y fibras de nylon, poliéster o celulosa. Todos estos componentes deben ser separados y clasificados durante el proceso de reciclado. Adicionalmente, los neumáticos son materiales insolubles y estables térmicamente que no pueden ser reprocesados fácilmente, como sí lo son las botellas de agua o de bebidas gaseosas por ejemplo, que comúnmente consumimos y desechamos en los contenedores amarillos de reciclaje.

Es por ello que además de gestionar el reciclado de neumáticos, los fabricantes están investigando nuevos materiales que generen un impacto menor en el medioambiente. Así pues, los materiales auto-reparadores se presentan como otra alternativa para solventar el problema de la disposición de desechos de neumáticos. ¿En qué consisten estos materiales? Para entenderlo de manera sencilla, veamos ejemplos presentes en la naturaleza capaces de auto-repararse. Cuando una persona sufre algún daño en su piel, ésta se regenera mediante el proceso de cicatrización. A los lagartos después de cierto tiempo les crece alguna parte de su cuerpo que haya sido previamente cortada. Mientras que los tallos y ramas de los árboles se regeneran de manera espontánea después de ser podados.

Ciclo de reparación de un caucho natural.

Ciclo de reparación de un caucho natural.

Inspirados en estos mecanismos propios de la naturaleza, los neumáticos auto-reparadores buscan imitarlos, de manera que una vez que se pinchen o se rompan, las fisuras o daños creados se reparen una y otra vez, extendiendo el ciclo de vida regular de los mismos y contribuyendo a disminuir la cantidad de desechos generados. Un estudio reciente de la firma n-tech Research ha identificado el potencial comercial de los materiales auto-reparadores que están emergiendo de laboratorios industriales. La firma ha cuantificado la relevancia económica de estos materiales y ha proyectado un crecimiento de 2.500 millones de euros para el año 2020.

Actualmente, en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros del CSIC estamos desarrollando materiales con inherente capacidad auto-reparadora, y estudiando la integración de materiales reciclados con nuevos sistemas de auto-reparación. La tecnología está basada en los enlaces de azufre presentes en el caucho que han sido previamente dañados y que son capaces de reformarse al aplicar temperatura por un tiempo determinado. Los resultados logrados son muy prometedores, alcanzando actualmente una capacidad reparadora de más del 70%.

En conclusión, creemos que el impacto global de estos desarrollos será extraordinario. El concepto de auto-reparación mejorará significativamente la seguridad y eficiencia energética de los materiales desarrollados por el ser humano. Además, la prolongada vida útil de los productos hechos con estos materiales inteligentes ayudará a solventar el problema de los desechos y disminuirá los costos de mantenimiento. Y quizás, en muy poco tiempo el sueño de tener neumáticos que se reparen solos sea una realidad.

*Marianella Hernández es investigadora del Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros del CSIC.

Qué es la huella de carbono y cómo puedes reducirla en 9 pasos

Por Mar Gulis (CSIC)

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El uso intensivo de carbón en la producción de electricidad genera importantes emisiones de CO2 a la atmósfera / A. Paul / Wikipedia

Si estás rastreando viajes online para tus vacaciones, puede que hayas visto cálculos sobre tu huella de carbono. En algunas páginas web, al seleccionar un vuelo, además de la información sobre el precio, las tasas, el horario, etc., aparece un dato extra sobre esta cuestión. Cuando volamos, igual que en un sinfín de actividades de nuestro día a día, aumentamos nuestra huella de carbono. Antes de explicar cómo reducirla, vamos a aclarar este concepto.

La huella de carbono es una medida que permite calcular el impacto de las emisiones de gases de efecto invernadero que los seres humanos generamos a diario. Prácticamente cualquier actividad que realicemos –incluso respirar– o cualquier producto o servicio que consumamos lleva asociada una emisión de CO2 y otros gases de efecto invernadero. Dado que existe una relación directa entre la concentración de este tipo de gases en la atmósfera y el cambio climático, conviene saber cómo reducir esa huella y frenar así el aumento de la temperatura global.

Efectivamente, no es comparable la contaminación derivada de una gran industria con lo que cada persona contamina a diario. Según el Informe sobre cambio climático, elaborado por el Observatorio de Sostenibilidad y en el que han participado investigadores del CSIC, unas 10 grandes empresas en nuestro país son responsables del 65% de las emisiones que contaminan la atmósfera. Sin embargo, eso no significa que no podamos aportar nuestro granito de arena a la lucha contra el calentamiento global.

Cualquier persona puede calcular las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por sus acciones. En 2014, una familia española de cuatro miembros generaba alrededor de 20 toneladas de CO2 anuales, según un estudio del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. Este dato es importante, ya que las cifras varían notablemente entre países; mientras en EEUU se disparan, en los países en vías de desarrollo se sitúan muy por debajo.

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Exposición del CSIC ‘La energía que nos mueve’

Conozcamos o no con exactitud la dimensión de nuestra huella de carbono, a través de diferentes acciones podemos reducirla. ¿Qué tipo de calefacción tienes? ¿A qué temperatura mantienes tu casa en invierno? ¿Dispones de aire acondicionado? ¿Cuántos electrodomésticos utilizas? ¿Cómo realizas tus desplazamientos? En función de cómo respondas a estas preguntas generarás una huella mayor o menor. Pero casi siempre será posible minimizarla adoptando hábitos de consumo más sostenibles, ahorrando energía, reutilizando objetos y envases y, por supuesto, utilizando el transporte público o la bicicleta. Para facilitar la tarea, vamos a enumerar 9 medidas (obviamente, hay muchas más) para lograr que nuestra huella de carbono se haga más pequeña. Son recomendaciones sencillas que proceden tanto de estudios del Centro Nacional de Educación Ambiental como de la exposición del CSIC ‘La energía nos mueve’:

  1. Elige electrodomésticos de clase A+ (o más) y prescinde de aquellos en los que puedas realizar el trabajo manualmente, como cepillos de dientes, abrelatas o exprimidores eléctricos.
  1. Cuando termines de trabajar con el ordenador, no lo dejes en suspensión o con la pantalla encendida, asegúrate de apagarlo completamente.
  1. Cuando hayas acabado de cargar tus aparatos electrónicos (teléfono móvil, teléfono inalámbrico, cámara de fotos, etc.), desconéctalos de la toma de corriente. Si los dejas enchufados, además de seguir consumiendo electricidad, puede estropearse la batería.
  1. Mantén el frigorífico a 5 ºC y el congelador a –18ºC (cada grado adicional de enfriamiento supone un aumento del 5% en el gasto energético) y cierra la puerta cuanto antes. Por cada 10 segundos que la dejes abierta, se perderá una cantidad de frío que necesita 40 minutos para recuperarse.
  1. Lava la ropa con agua fría (entre el 80 y 85% del consumo energético de una lavadora se invierte en calentar el agua) y utiliza programas cortos y económicos en el lavavajillas y la lavadora.
  1. En la cocina, no pierdas el calor: aprovecha el residual y utiliza la olla a presión (¡ahorra hasta el 50% de la energía!).
  1. Siempre que puedas, usa la luz natural. Para la iluminación artificial, sustituye las bombillas tradicionales por lámparas de mayor eficiencia energética, como fluorescentes de bajo consumo o lámparas LED.
  1. Vigila la temperatura del hogar: 20ºC en invierno y 25ºC en verano es suficiente para mantener el confort. En los dormitorios, la temperatura debe rebajarse unos 3º C. Ah, y procura no escatimar en aislamiento al construir o rehabilitar una casa; te ahorrarás dinero en una buena climatización.
  1. Utiliza siempre que sea posible el transporte público, la bicicleta o bien camina para llegar a tu destino (esto último no solo lo agradecerá el planeta, también tu salud). Si solo puedes desplazarte en coche, toma nota de este dato: conducir eficientemente supone un ahorro de la mitad del carburante necesario y, por tanto, de las emisiones de CO2.

Una de las conclusiones del Informe sobre cambio climático es que, más allá de gobiernos, poderes públicos, multinacionales y demás actores influyentes, la sociedad –o sea tú, yo y cada una de las personas con las que hablamos cada día– también tiene un papel importante para frenar este problema medioambiental. Si el compromiso se extendiera, “los lobbies de las grandes empresas energéticas y de muchas industrias altamente contaminantes no tendrían más remedio que adaptarse a esa reacción ciudadana e incorporar la preocupación por el medio ambiente y la sostenibilidad en sus prácticas”, concluye el informe.

No hay que temer al lobo: un depredador necesario

xiomaraF PalaciosPor Fernando Palacios y Xiomara Cantera (CSIC)*

Para que un ecosistema funcione es necesario que haya una buena cobertura vegetal de la que se alimenten gamos, ciervos, cabras montesas, corzos o jabalíes. Pero también se requiere la presencia de depredadores naturales que regulen sus poblaciones y eviten que los herbívoros lleguen a esquilmar la flora. Ese es el papel del lobo ibérico –Canis lupus signatus– en los hábitats de la Península Ibérica.

La conservación del lobo es un tema complejo que levanta pasiones a favor y en contra. Hay asociaciones que reivindican medidas para su conservación y también sectores, como el de los ganaderos, que se ven obligados a lidiar con su presencia. Pero, ¿hasta qué punto los lobos les perjudican?

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En la actualidad la caza del lobo está permitida en Galicia y el territorio de Castilla y León situado al norte del Duero. / Fernando Palacios.

Analicemos los datos. Según la Consejería de Fomento y Medio Ambiente de Castilla y León, en 2014 se documentaron 940 ataques de lobos al ganado. El acercamiento inusual de estos mamíferos carnívoros a los rebaños de animales domésticos se produce porque en los espacios donde aún sobreviven también hay actividad ganadera y una fuerte presión para aumentar las áreas de pasto. Además existe una gestión forestal que prima la producción de madera, lo que hace que los bosques pierdan productividad primaria (por ejemplo, en los pinares se elimina el  matorral). Así, los ungulados salvajes, especialmente los herbívoros, cada vez escasean más, por lo que el lobo se alimenta de animales domésticos.

Pero también existen áreas sin lobos donde hay exceso de herbívoros salvajes que, al entrar en contacto con el ganado, actúan como vector trasmisor de enfermedades. Según la Junta de Extremadura, en 2015 hubo que sacrificar 7.526 reses por un brote de tuberculosis bovina, cada vez más extendida por el aumento de jabalíes y ciervos en la región. Si se comparan las cifras, ¿hasta qué punto es cierto que los lobos perjudican a los ganaderos? Hay territorios en los que hay tal cantidad de ciervos y cabras montesas que incluso los Parques Nacionales programan batidas de caza para reducir su número. Son lugares en los que ya no quedan lobos que regulen el crecimiento desmedido de estas poblaciones.


El Duero: una frontera para la caza

El Proyecto LOBO propone la elaboración de un censo ciudadano independiente. / Mauricio Antón.

El Proyecto LOBO propone la elaboración de un censo ciudadano independiente. / Mauricio Antón.

Aunque la especie goza del máximo nivel de protección según la normativa europea, en cada comunidad autónoma se aplican normas diferentes para la gestión del lobo. En Madrid y Castilla La Mancha las administraciones no permiten su caza. También en Portugal está estrictamente protegido. Sin embargo, en Galicia y al norte del río Duero en Castilla y León el lobo es una especie cinegética, por lo que, si su estado de conservación es favorable, pueden cazarse ejemplares. La caza se regula a través de cupos que no tienen en cuenta el furtivismo, ni la estructura social de las manadas, ni el número real de ejemplares vivos –Castilla y León estableció un cupo de 143 lobos para 2015-2016–.

Para mantener un ecosistema y las especies que lo pueblan, la caza no debería ser una herramienta de conservación. La gestión tendría que dirigirse a proteger las especies y su equilibrio, lo que pasaría por dejar que creciera una cobertura de vegetación natural que albergara presas salvajes para el lobo. Sin embargo, lo que se está haciendo es convertir al ser humano en el depredador de los grandes herbívoros y también del lobo.

El censo de 2013-2014 de la Junta de Castilla y León señala que se han detectado en esa comunidad 179 grupos de lobos, 152 al norte del Duero y 27 al sur. La Administración calcula que cada grupo está compuesto por 9 miembros, pero según los científicos las manadas en la península raramente llegan a tener 6. Esto hace suponer que los resultados del censo son excesivamente optimistas sobre el aumento de lobos en la última década. Se da también la paradoja de que los encargados de elaborar estos censos son los mismos que establecen los cupos de caza, hecho por el que han surgido voces que denuncian la manipulación de las cifras. Por su parte, el último censo publicado por el Ministerio de Medio Ambiente tampoco recoge el número de individuos. Según el documento, actualmente hay 297 manadas en toda España. Esta cifra y los ataques al ganado justifican para la ministra en funciones, Isabel García Tejerina, retirar la protección al lobo y permitir su caza en todo el territorio.

Un primer paso para proteger al lobo ibérico es conocer el número real de ejemplares existentes. A ese propósito responde la iniciativa Proyecto LOBO que propone la elaboración de un censo independiente con la colaboración de ciudadanos y diferentes actores implicados. El objetivo no es solo contar los ejemplares que habitan nuestras montañas, sino analizar el estado de conservación de los lobos y de los hábitats naturales que aún recorren estos supervivientes de la persecución humana.

 

* Fernando Palacios es investigador del CSIC en el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN). Xiomara Cantera trabaja en el área de comunicación del MNCN y dirige la revista NaturalMente. Para saber más, consulta el artículo Lobos para recuperar la biodiversidad’.

Cómo medir la degradación del territorio

cara2Por J.M. Valderrama (CSIC)*

La degradación del territorio es la herencia irreversible de la desertificación y solo con grandes inversiones puede recuperarse una pequeña parte del esplendor perdido. Con este panorama la mejor estrategia es la prevención, como ocurre en la mayor parte de los problemas de carácter medioambiental. Y para atajarla hay dos vías: una es el análisis de los procesos socioeconómicos que causan la desertificación y la puesta en marcha de políticas de cambio, y otra vía es la detección temprana de la degradación y su magnitud.

Según la definición de Naciones Unidas, desertificación es “la degradación de tierras en zonas áridas, semiáridas y subhúmedas secas, causada por diversos factores como las variaciones climáticas y las actividades humanas”. Además se precisa que degradación es la “reducción o pérdida de la productividad biológica o económica y de la complejidad de las tierras”.

Mapa

Mapa de condición de la tierra de la Península Ibérica para el período 2000-2010, que refleja variaciones relativas de madurez ecológica / Estación Experimental de Zonas Áridas (CSIC).

Uno de los enfoques de medición es el conocido como RUE, siglas correspondientes a Rain Use Efficiency, que significa “eficiencia de uso de la lluvia”. El concepto detrás de estas siglas es el siguiente: la cantidad de biomasa producida por cada unidad de lluvia que cae en un territorio. Por ser un poco más específicos: los kilogramos por hectárea de vegetación que se producen cada año por cada milímetro de lluvia que recibe el suelo.

En zonas áridas, donde el agua disponible es el factor limitante para la vida, la degradación del territorio se mide a partir del RUE. Este sistema ofrece un retrato bastante preciso de la condición de la tierra, ya que refleja directamente la capacidad del suelo para amortiguar la falta de agua durante los periodos secos. Con un poco de elaboración matemática es posible determinar las zonas en mejor estado y hacer un seguimiento de su tendencia.

La tecnología actual permite sistematizar este método y evaluar la degradación en grandes territorios. Mediante imágenes de satélite es posible estimar la productividad vegetal para todo el planeta. Mientras que la red de estaciones meteorológicas, cada vez más amplia, permite obtener datos directos de precipitación y temperatura.

Montaje degradación

Ejemplo de aplicación del sistema 2dRUE en una sucesión de imágenes de Google Earth de un territorio que se está degradando / M.E. Sanjúan.

Una versión avanzada de este tipo de tecnologías es 2dRUE, desarrollada en la Estación Experimental de Zonas Áridas, del CSIC.  Se trata de una metodología de bajo coste, que usa datos públicos y abiertos. Tras una maquinaria computacional compleja, ofrece al usuario mapas contrastables y con una interpretación sencilla. El primer ensayo fue realizado en la Península Ibérica y, tras los resultados, ha sido adoptada por los gobiernos español y portugués con el fin de informar a la Convención de Naciones Unidas para la Lucha Contra la Desertificación, cuya misión es vigilar y mejorar la condición de los ecosistemas. Su éxito ha sido tal, que también se ha utilizado en el Magreb, Sahel, Mozambique y el Nordeste brasileño, y en la actualidad está siendo utilizada para toda China.

*J. M. Valderrama colabora con la Estación Experimental Zonas Áridas del CSIC y escribe en el blog Dando bandazos, en el que entremezcla literatura, ciencia y viajes. 

Desde Norteamérica a Europa: sustancias tóxicas voladoras

Por Mar Gulis (CSIC)

Es difícil ponerle puertas al campo y también al aire. La comunidad investigadora y los gestores políticos conocen desde hace tiempo que los polibromodifeniléteres (PBDEs), una de las familias de retardantes de llama más ampliamente utilizada, se liberan con facilidad de los objetos a los que han sido añadidos y pasan al medio ambiente. Recientemente además se ha descubierto que estos compuestos que evitan la combustión pueden viajar por el aire miles de kilómetros y cruzar de un continente a otro. Así es como productos manufacturados en Estados Unidos liberan PBDEs que acaban depositados en lagos de alta montaña de Europa.

Los PBDEs se empezaron a comercializar en los años 70 en productos como ropa, aparatos electrónicos, tapicerías o mobiliario, para evitar su inflamación. Estos aditivos se añaden durante el proceso de fabricación de tal forma que no quedan ligados por enlaces químicos a los materiales; lo que facilita que puedan ser emitidos al medio ambiente durante su utilización y cuando se desechan.

A principios del siglo XXI se comenzaron a descubrir sus efectos para la salud y el medio ambiente. Diversas investigaciones comprobaron que son persistentes y que se acumulan en los seres vivos. En los últimos años se ha observado que los niños de madres con niveles altos de PBDEs en sangre muestran una disminución de peso, de circunferencia abdominal y de diámetro de la cabeza durante la gestación. También hay indicios de cierto retraso intelectual en niños que han recibido dosis altas de PBDEs mediante alimentación materna.

En Estados Unidos se prohibió el uso de estos compuestos en el año 2006. En Europa se hizo escalonadamente entre 2004 y 2013. Desde 2009 forman parte de la lista de los Contaminantes Orgánicos Persistentes (COPs) de la Convención de Estocolmo. Sin embargo, los productos que fueron fabricados en años previos siguen estando en el mercado y liberando PBDEs al medio ambiente.

Detectores PBDEs

Sistemas de recogida de muestras en los lagos de montaña europeos / Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (CSIC).

La alta volatilidad de estos compuestos favorece su transporte por el aire y su deposición en ecosistemas acuáticos y terrestres. De hecho, una investigación desarrollada por el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA) del CSIC ha identificado sustancias procedentes de Norteamérica en zonas de alta montaña de Europa. El estudio se desarrolló entre los años 2004 y 2006, durante los cuales se tomaron muestras directas de agua y nieve en cuatro zonas de alta montaña del continente. Concretamente en el lago Redón (Pirineo catalán), en Gossenköllesee (Alpes, Austria), Lochnagar (Grampian Mountains, Escocia) y Skalnate (Tatras, Eslovaquia). Estas zonas ya habían sido objeto de estudio por parte de diferentes grupos de investigación, lo que permitía contar con datos para la comparación.

Los estudios de deposición atmosférica han mostrado un incremento de estos compuestos en los lagos situados más al oeste, Lochnagar y Redon, cuando las masas de aire vienen de esta dirección. Sin embargo, en los lagos del centro de Europa esto no se observa porque la emisión continental europea de estos compuestos sobrepasa el aporte transcontinental. “La coincidencia de resultados entre los lagos pirenaicos y escoceses situados a una distancia de 1.600 kilómetros y con regímenes climáticos diferentes pone de manifiesto lo que influye la transferencia transoceánica”, explica Joan Grimalt, uno de los investigadores autores del estudio y director del IDAEA del CSIC.

En el caso de Lochnagar y Redón “hemos visto un aumento en la concentración de retardantes de llama con la entrada de masas de aire provenientes del Atlántico Norte, lo que significa que estas muestras deben de proceder de Norteamérica”, apunta Pilar Fernández, también investigadora del equipo del CSIC. Es decir, por primera vez se demuestra que existe una transferencia continental de contaminantes entre América y Europa.

En investigaciones previas se había comprobado la presencia de retardantes de llama en estas zonas de alta montaña, pero las muestras se habían tomado en nieve acumulada o en peces, por lo que no se podía conocer cuándo habían llegado, desde dónde y bajo qué circunstancias. La última investigación ha tomado muestras en nieve nueva a lo largo de un tiempo, lo que ha permitido ver cómo se iba produciendo la contaminación.

Otro resultado del estudio confirma que se da un aumento de la concentración de estas sustancias cuando las temperaturas son más elevadas y cuando hay mayor deposición de lluvia y de partículas, añade Grimalt.

Sol que refrigera: el nuevo aire acondicionado

Por Mar Gulis (CSIC)

Con temperaturas exteriores que rondan los 40 grados y un Sol abrasador cuesta imaginar que esa fuente de energía pueda ser la misma que nos refrigere. Pero precisamente eso es lo que ha conseguido un equipo de investigación del Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja del CSIC, que ha creado varios prototipos capaces de enfriar un espacio variable, como una habitación o un barco, activados por energía solar térmica y que utilizan agua como refrigerante. Estos prototipos han sido desarrollados con el objetivo de sustituir los actuales sistemas de refrigeración, con un alto impacto en el calentamiento del planeta y en la capa de ozono.

En el sur de Europa hay alrededor de 40 millones de máquinas de climatización con una potencia inferior a 15 kW, un rango que suele utilizarse en una vivienda o un pequeño comercio. De estos 40 millones, ocho están en España. La mayoría de estos sistemas utilizan, de media, alrededor de 1,5 kilogramos de refrigerantes fluorados, gases que contribuyen al calentamiento global. La idea es que los actuales sistemas sean sustituidos al final de su vida útil por otros basados en refrigerantes naturales, como el agua.

Los protocolos impuestos a los sistemas de refrigeración exigen que cumplan con varios requisitos relacionados con el confort y la salud, entre los que se encuentran el control de la temperatura interior, de la humedad relativa y de la proliferación de la Legionella. Además, desde el Protocolo de Kioto y el Protocolo de Montreal, estos sistemas deben controlar las emisiones de gases de efecto invernadero y evitar la destrucción del ozono estratosférico.

Prototipo

Refrigeración solar: libre de Legionella, no destruye el ozono y apenas genera CO2. / Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC).

Las actuales máquinas suelen cumplir con los tres primeros requisitos pero no con el cuarto, ya que utilizan como fluido de trabajo un compuesto químico que contiene flúor. Estos fluidos son gases que tienen un índice de impacto unas 3.400 veces mayor que el CO2 en el calentamiento global en un horizonte temporal de 20 años, según el índice GWP. Además, estas máquinas, al usar la electricidad como fuente de energía, generan una emisión adicional de CO2. Algunos refrigerantes fluorados también contienen cloro, por lo que son responsables, en parte, de la destrucción de la capa de ozono.

La Unión Europea y otros organismos internacionales llevan alrededor de cuatro décadas intentando resolver estos problemas. Hasta la fecha no lo han conseguido. La estrategia consiste en sustituir los refrigerantes existentes por otros más respetuosos con la capa de ozono. Se han hecho avances en este sentido y se han conseguido propuestas que reducen la masa de refrigerantes fluorados. Sin embargo, estas fórmulas tienen en la mayoría de los casos una eficiencia menor, por lo que hacen necesario incrementar la emisión de CO2 durante su funcionamiento.

Instalación

Detalle de la instalación solar que activa el prototipo / Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC).

Según explica el investigador del CSIC y líder del proyecto del Instituto Torroja, Marcelo Izquierdo Millán, la tecnología desarrollada por el Consejo utiliza sal de bromuro de litio y agua. Las propiedades de esta mezcla para su uso en aire acondicionado ya eran conocidas a principios del siglo XX. No obstante, su aplicación comercial se ha retrasado ya que esta disolución suele producir la formación de cristales en ciertas condiciones. Precisamente, una de las innovaciones de la tecnología del CSIC es que ha logrado refrigerar sin que se produzca esta cristalización.

Los prototipos desarrollados por el Instituto Torroja son capaces de enfriar agua a entre 7 y 18 grados centígrados con temperaturas exteriores de entre 30 y 42 grados y pueden enfriar un espacio de unos 35-20 metros cuadrados a una temperatura constante de entre 24 y 26 grados. Además, su tamaño es similar al de un aire acondicionado actual: alrededor de un metro cúbico.

Estas máquinas podrían ser utilizadas como sistemas de refrigeración y calefacción con un rango de potencia de entre 10 y 20 kW en edificios, viviendas, autobuses, barcos, camiones etc., aprovechando la energía solar térmica y también el calor residual de los motores. Al final, el mismo calor que nos abrasa será la solución para un verano más fresco y, sobre todo, menos contaminante.

¿Fuego o contaminación? Un dilema en la prevención de incendios

Ethel EljarratPor Ethel Eljarrat*

El fuego es una fuente importante de daños a la propiedad y de pérdida de vidas. Por ejemplo, en 2006 se produjeron a nivel mundial en torno a 7 millones de incendios que causaron 70.000 muertes y 500.000 heridos. Además, se estima que el coste económico total de los incendios representa en torno al 1% del producto interior bruto en la mayoría de los países avanzados. Así pues, existe una necesidad de proteger los materiales contra posibles incendios y de allí que haya normativas de seguridad específicas. Con el fin de cumplir con estas normas de seguridad contra incendios, se aplican sustancias ‘retardantes de llama’ o ‘materiales ignífugos’ a los materiales combustibles, tales como plásticos, maderas, papel, textiles y equipos electrónicos. Se trata de productos químicos que se añaden a los materiales combustibles para aumentar su resistencia al fuego, dificultando su ignición o impidiéndola en forma completa si el fuego es pequeño.

Incendio en Nueva Orleans

El objetivo de los retardantes de llama es evitar incendios / DirectNIC.com.

Actualmente, las sustancias químicas que se comercializan como retardantes de llama están presentes de manera generalizada en nuestros hogares. Pueden integrar del 5 al 30% del peso total de los productos que los llevan. Además, algunos de ellos son simples aditivos de los materiales sin estar demasiado unidos químicamente a ellos. Con el tiempo, los retardantes de llama se liberan y contaminan nuestros hogares, nuestros cuerpos y nuestro medio ambiente, incluso en lugares distantes de donde se fabricaron y se usaron.

Las vías de exposición humana a estos compuestos son, mayoritariamente por ingesta de alimentos, así como por inhalación de aire. Debido a las propiedades físicoquímicas de los retardantes de llama, estos tienden a acumularse en los alimentos más grasos, como los de origen animal: pescados, carnes, lácteos y huevos. Los retardantes de llama, una vez emitidos al medio ambiente, son biodisponibles y por eso se acumulan en los tejidos de diferentes organismos tanto acuáticos como terrestres. Cuando una persona se alimenta de estos organismos, incorpora ese contaminante a sus propios tejidos donde queda acumulado.

Dentro de los retardantes de llama se cuentan algunos que preocupan hoy en día a la comunidad científica por su toxicidad, alta persistencia y capacidad de difundirse por el medio ambiente. Durante décadas se han realizado estudios de presencia y comportamiento ambiental, así como de efectos tóxicos de una de las familias de retardantes de llama más ampliamente utilizada, los polibromodifeniléteres (PBDEs). La exposición humana a los PBDEs provoca la alteración del equilibrio de las hormonas tiroideas, daños permanentes en el aprendizaje y la memoria, cambios de conducta, pérdida de audición, retraso en inicio de la pubertad, disminución del número de espermatozoides, malformaciones fetales y, posiblemente, cáncer (como el de tiroides).

Debido a la preocupación creciente en el ámbito de la salud pública, se han tomado medidas internacionales para su regulación y eliminación. La Unión Europea ha dictado normas para eliminar o reducir la presencia de algunas de estas sustancias. También han sido incluidas en el Convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes a fin de reducir su presencia a nivel mundial. A consecuencia de estas y otras medidas, estos PBDEs identificados como conflictivos están siendo sustituidos por otras sustancias.

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Los retardantes están presentes en nuestros hogares en los muebles, edredones, alfombras, etc. / Wikipedia.

Sin embargo, la industria química ha respondido a estas legislaciones reemplazando los PBDEs por otras sustancias químicas de propiedades muy similares a las ya prohibidas. Estos nuevos retardantes de llama están apareciendo ahora en el medio ambiente, en la fauna silvestre y en los seres humanos en todas partes del mundo, ¡con lo que podríamos estar repitiendo la misma historia que con los PBDEs!

Un comité de expertos del Convenio de Estocolmo propone alternativas como pueden ser cambios en el diseño de los productos, procesos industriales y otras prácticas que no requieran el uso de ningún retardante de llama. Por ejemplo, las alternativas no químicas en los muebles pueden ser telas sintéticas o barreras inherentemente retardantes de llama que además resistan las fuentes de ignición que arden sin llama. Los productos electrónicos pueden ser rediseñados para separar las partes con alto voltaje de las cubiertas externas, o protegidos con metal en vez de plástico. Las técnicas de construcción con resistencia al fuego pueden eliminar la necesidad de usar sustancias químicas retardantes de llama en el material de aislamiento, reemplazándolo por materiales alternativos, como los hechos con fibras.

En el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua del CSIC llevamos 15 años estudiando el impacto de los retardantes de llama en el medio ambiente, en organismos vivos y en humanos. Diversos estudios han proporcionado los primeros datos de niveles en España de PBDEs en suelos, fangos de depuradora, sedimentos, peces, aves y leche materna. Asimismo, y a raíz del uso de los nuevos retardantes de llama, actualmente la actividad científica de nuestro grupo de investigación se centra en tener un mejor conocimiento del impacto ambiental de estos sustitutos de los PBDEs.

* Ethel Eljarrat es investigadora en el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua del CSIC

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.

Te presentamos Arbolapp, una app gratuita para identificar árboles

FICHA ANDROIDok

Por Mar Gulis

¿Sabías que La Gioconda está pintada sobre una tabla de álamo? ¿O que los frutos del madroño contienen alcohol y su consumo excesivo puede provocar borracheras? ¿O que en el Antiguo Egipto se usaban los frutos del almendro para ajusticiar a los criminales? Estas son algunas de las curiosidades que recoge Arbolapp, una app con la que podrás identificar los árboles silvestres de la Península Ibérica y las Islas Baleares desde tu móvil. El lugar idóneo para utilizarla es el medio natural, así que si estás planeando una salida al campo, ahora tienes otro aliciente. Pero si no te mueves de casa, también puedes empezar a curiosear: Arbolapp ya se puede descargar gratuitamente en teléfonos Android o IOS.

Aunque su uso es muy intuitivo, vamos a dar algunas pistas. Esta app incluye información sobre 118 especies de árboles que pueblan bosques y demás hábitats naturales de la España peninsular, Portugal continental, Andorra y las Islas Baleares. A lo largo de 98 fichas encontrarás textos descriptivos, fotografías y curiosidades de arces, abedules, avellanos, higueras, fresnos, enebros, pinos, chopos… Además podrás acceder a mapas que te mostrarán en qué provincias está presente cada el árbol.

Para identificar una especie, puedes elegir entre dos tipos de búsqueda. Una guiada, en la que hay que escoger en sucesivas pantallas la alternativa que mejor describe el árbol que quieras reconocer; y otra abierta, que permite encontrar árboles por provincia, tipo de hoja, fruto, flor u otros criterios.

Fagus sylvatica, haya Felipe Castilla

Hojas de haya (Fagus sylvatica) / Felipe Castilla

Y si la botánica nunca ha sido tu punto fuerte, no te preocupes. Arbolapp está pensada para que cualquier usuario pueda manejarla, por eso utiliza un lenguaje asequible y cientos de fotografías y dibujos acompañan los textos para facilitar la comprensión. Eso sí, detrás de este proyecto está el trabajo de un equipo de personas pertenecientes al Área de Cultura Científica y al Real Jardín Botánico del CSIC, por lo que al afán divulgativo se une el rigor científico. Además, el proyecto ha sido cofinanciado por la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT).

Una cosa más: la app está disponible en Google play y App Store tanto en castellano como en inglés. También cuenta con una página web (www.arbolapp.es) donde encontrarás más información sobre su uso y contenidos. ¿Te animas a probarla?