El cambio climático es un desafío para la humanidad tan grande como la pobreza

El cambio climático es un desafío para la humanidad tan grande como la pobreza
En el semanario de la UAM Vol. XXII, Núm. 10

El dióxido de carbono (CO2) no es el único contaminante por reducir: hay también  un  grupo  de  compuestos que contribuye al cambio climático de manera adicional o complementaria y se le conoce como forzantes climáticos de vida corta, entre ellos el metano y el hollín o carbón negro, afirmó  el  doctor  Adrián  Fernández Bremauntz, director de la Latin American Regional Climate Initiative.

El  metano  tiene  un  potencial efecto invernadero muchísimas veces mayor que el CO2, en tanto que el hollín, al ser emitido por la combustión  de  diésel  de  petróleo  no sólo causa impactos en la salud al contaminar el aire, sino afecta también la capa de ozono y debe controlarse, indicó el también asesor en sustentabilidad de la Rectoría de la Universidad Nacional Autónoma de México.

Invitado  por  la  Rectoría  de  la Unidad  Cuajimalpa  de  la  Universidad  Autónoma  Metropolitana (UAM),  el  experto  en  ecología alertó  que  suman  ya  más  de  200 años de grandes deforestaciones y quema  de  cantidades  importantes de combustibles fósiles.

Fernández  Bremauntz  señaló que los biocombustibles constituyen una alternativa que ofrece un gran potencial para sustituir los fósiles en muchos tipos de aplicaciones vehiculares e industriales.

El  especialista  en  sustentabilidad y cambio climático reconoció que  la  universidad  posee  amplia capacidad  de  conocimiento  e  investigación útil generada al respecto, lo que implica muchos aspectos tecnológicos.

“El cambio climático es uno de los  mayores  desafíos  de  la  humanidad  y  se  suma  a  problemas  no resueltos, además de la pobreza y las guerras; estamos cambiando la atmósfera y los ciclos del planeta, lo  cual  afecta  a  todos  los  países por igual”, refirió en el Seminario: Camino a la COP21. Mitigación y adaptación climática en México: contribuciones de la investigación.

La actividad se llevó a cabo como una reunión previa a la realización de la 21 Conferencia de las Partes (COP21) en París, Francia, en el marco de la convención de las Naciones Unidas sobre el Cambio  Climático,  a  la  cual  acudirán 196 países para generar un nuevo acuerdo internacional que mantenga el calentamiento global por debajo de los dos grados centígrados.

“Ojalá  que  cada  uno  de  esos países firme y cumpla sus compromisos en esta próxima reunión; el problema es tan grave que no basta con que sólo unos cuantos tomen medidas, por lo que será importante revisar las propuestas y acciones que  se  efectuarán,  así  como  las metas  al  2030”,  opinó  el  doctor Fernández Bremauntz.

Al inaugurar el Seminario, el doctor  Eduardo  Peñalosa  Castro, rector de la Unidad Cuajimalpa de la UAM, manifestó que “queremos promover  una  discusión  desde  la perspectiva académica que abone al consenso de la COP21 y que al mismo tiempo se convierta en un acercamiento crítico del tema”.

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Estudian a los huracanes del pasado para entender a los del presente

Estudian a los huracanes del pasado para entender a los del presente
Por Luz Olivia Badillo en la Academia Mexicana de Ciencias

Desde la primavera de este año los pronósticos de varias agencias del clima pronosticaron que se formarían huracanes muy potentes, del tamaño de Patricia, entre octubre y noviembre, debido a un fenómeno natural llamado El Niño que se presenta cada tres a ocho años.

Paleoceanógrafos como Juan Carlos Herguera buscan en el pasado huellas de fenómenos climáticos que se hayan quedado impresos en los sedimentos marinos para los últimos 8 000 años, cuando empezó el periodo conocido como Holoceno durante el cual el clima ha permanecido relativamente estable y que favoreció el desarrollo de los humanos. Para ello colectan muestras de sedimentos en el océano a partir de los cuales reconstruyen las condiciones del océano superficial y el mar profundo en el pasado.

Adscrito al Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California (CICESE), Herguera reconstruye la historia de la circulación oceánica para entender las interacciones entre el océano y el clima y el papel del primero para entender la variabilidad y el cambio climático.

En su laboratorio estudian la ocurrencia de ciclones tropicales en la Cuenca de La Paz en Baja California Sur. “Creemos que en los últimos 8 000 años ha habido un descenso importante en el arribo de ciclones tropicales al sur de la península de Baja California. Esta disminución se interpreta por la mayor extensión espacial y posiblemente duración estacional de la gran alberca de agua cálida que se extiende desde el ecuador hasta el Golfo de California durante el verano, condiciones que propician un mayor número ciclones tropicales y posiblemente mucho más intensos”.

El especialista y su equipo recorrieron el mar del Golfo de California en barco para colectar núcleos de sedimentos y luego en el laboratorio radiografíaron estos núcleos para analizar sus componentes elementales con un aparato llamado XRF o fluorescencia de rayos X con el cual se obtiene su composición, y con la ayuda de radioisótopos de carbono 14C dataron su antigüedad. El material de los sedimentos puede ser de dos tipos, de origen biogénico (materia orgánica) o litogénico de origen continental. Los sedimentos litogénicos que arrastran los ríos cuando hay una gran tormenta que consiste esencialmente en lodo y arcilla se depositan en el fondo marino y su concentración y espesor en los sedimentos dan claves muy importantes para reconstruir la precipitación en el pasado.

“Sabemos que la sílice y el aluminio son elementos típicos que vienen del continente por ser los componentes principales de las arcillas y limos, midiendo la concentración de esos elementos en los sedimentos es como reconstruimos la historia del continente”, añadió.

En la bahía de La Paz, en Baja California Sur, se han recuperado sedimentos marinos que revelan periodos más cálidos y también periodos más lluviosos entre los 8 000 a los 4 000 años. Los ríos locales de la Sierra de la Laguna al sur de la Paz aportan en temporada de lluvias una gran cantidad de limos y arcillas, y es en su presencia o ausencia y su cantidad la que utilizan para estimar cuánto llovía en el pasado. Con esta reconstrucción a partir del contenido elemental de los sedimentos se provee de información a los modelos computacionales de la circulación oceánica y del clima del Golfo de California para entender los controles climáticos de la precipitación en el pasado.

Entre los tópicos que forman parte de su investigación está El Niño, un fenómeno que se repite regularmente entre tres a ocho años pero del cual aún se desconoce en detalle cómo se genera, o durante cuánto tiempo ha estado funcionando y qué condiciones climáticas y oceanográficas favorecen su aparición o su ausencia. Estas son preguntas que guían su investigación y son, en opinión del integrante de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC), muy importantes para entender cómo funciona.

Otra variable que estudia es entender los cambios que introduce en el mar el calentamiento climático. “Antes estaba a debate si el calentamiento global era parte de ciclos naturales de largo periodo, si eran parte de grandes ciclos centenales o multi decadales. Hoy en día sabemos que el calentamiento global es una tendencia relativamente reciente y por hoy imparable, no es parte de un ciclo natural”, explicó además que el cambio climático puede alterar totalmente los ciclos de lluvia-sequía como la temperatura del mar y el ciclo natural que conocemos con el fenómeno de El Niño.

Los huracanes que se generan en el Océano Pacífico son el resultado del calentamiento durante el verano de la alberca de agua cálida que se extiende desde el ecuador hasta el Golfo de California. En los primeros meses de 2015 ya se sabía que sería un año especial debido al gran calentamiento detectado a lo largo de todo el Pacífico ecuatorial y que anunciaban la llegada de El Niño. “Este sobrecalentamiento que se produce durante años de El Niño a lo largo de todo el Pacífico ecuatorial, especialmente en su parte central y oriental, propician que los huracanes puedan ser más intensos”, señaló Herguera con base en los registros de la Organización Meteorológica Mundial y la Agencia Nacional de la Observación de los Océanos de Estados Unidos.

Huracanes: Por sus vientos los conocerás

Huracanes: Por sus vientos los conocerás
Por Fabiola Trelles Ramírez en la Academia Mexicana de Ciencias

Gracias al conocimiento que se ha generado en torno a los ciclones tropicales y al uso de tecnología, es posible hoy en día la implementación oportuna de acciones que buscan, principalmente, salvaguardar la vida de las personas que se encuentran en zonas de riesgo, sobre todo, en las costas.

Afortunadamente, el reciente paso de Patricia, considerado el huracán más intenso jamás registrado en el Pacífico con vientos de 300 kilómetros por hora y rachas de 400 km/h, que hizo poner en alerta general a los estados de Jalisco, Colima, Nayarit, Michoacán y Sinaloa, no causó la muerte de ninguna persona, aunque sí daños materiales no mayores, según informes oficiales.

Sin embargo, pronosticar este fenómeno natural, establecer su eventual intensidad, trayectoria e impacto es información con la que se ha podido contar relativamente desde hace poco tiempo, por ejemplo, el registro formal de estos eventos meteorológicos se dio para el Atlántico norte a partir de 1851, probablemente con la idea de brindar protección a los barcos en sus largas travesías entre continentes, mientras que para el Pacífico oriental, específicamente frente a México, inició en 1949.

Un elemento más de importancia para evaluar los efectos destructivos de un huracán es la escala Saffir-Simpson, que clasifica del 1 al 5 el potencial de daños relacionados con la intensidad de viento (y adicionalmente los daños por la marea de tormenta), la cual fue desarrollada en 1971 y publicada en 1974; es decir, hace apenas 40 años.

“Pero sin duda, la herramienta principal para conocer la presencia y trayectoria de un fenómeno como un huracán, es el satélite, ya sea geoestacionario o de órbita polar; radares meteorológicos, y de manera secundaria, pero igual de importante, la información que brindan los vuelos de reconocimiento aéreo en el interior de los huracanes”, sostuvo Luis Manuel Farfán Molina, del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE), Unidad La Paz.

Añadió que el avance en los sistemas de satélites, ahora de mejor calidad, y mayor frecuencia de las observaciones ha permitido avanzar en este conocimiento técnico-científico y, por en ende, incidir en el área de protección civil. También, el desarrollo de mejores modelos de predicción y equipos de cómputo más eficientes, así como la difusión de la información al público y autoridades ha sido de ayuda para conocer más a los ciclones tropicales y tener una mejor respuesta ante ellos.

Los elementos que convergen en la formación de un huracán son las propiedades de temperatura del océano, así como la estructura de la atmósfera: humedad, vientos y sus cambios con la altura. Estos indicadores comenzaron a analizarse en el siglo pasado, en la década los cincuenta, primero con estudios empíricos, y observacionales para desarrollar modelos teóricos y numéricos en los años setenta, así como las progresivas mejoras en los sistemas de monitoreo por medio de satélite.

Nuestro país, dijo Farfán Molina en entrevista para la Academia Mexicana de Ciencias, ha abonado al conocimiento sobre huracanes con estudios históricos y regionales sobre su impacto, tanto en la costa del Pacífico como en el Golfo de México y Caribe. También ha contribuido la colaboración que el Servicio Meteorológico Nacional, con sede en el Distrito Federal, ha establecido con el Centro Nacional de Huracanes, en Miami, Florida, Estados Unidos.

Patricia

Un huracán es la categoría que alcanza un ciclón tropical, es una gran masa de aire cálida y húmeda con fuertes vientos que giran en forma de espiral alrededor de una zona de baja presión. Tiene a su vez cinco grados de intensidad con velocidades que varían entre los 118 y más de 250 km/h. Son eventos con alto grado de destrucción y se forman después de ser tormenta tropical –con velocidades entre 62 y 118 km/h y a partir del cual se le designa un nombre.

Patricia fue presentado públicamente como el huracán más poderoso en la historia del planeta, al respecto, el científico sostuvo que todavía es necesario realizar un poco más de investigación para determinar esta calificación. “Hay que comparar la intensidad de Patricia con la de otros ciclones del Pacífico y otros regiones en el mundo. Al momento de entrar a tierra, el huracánGilberto de 1988 también lo hizo en la categoría 5 sobre la península de Yucatán”.

Agregó que un dato a destacar debido a que no es común fue el rápido desarrollo que tuvo Patricia, aunque aclaró que no hay limitaciones para que los ciclones cambien repentinamente su intensidad, pues tienden a debilitarse rápidamente, en cuestión de 6-12 horas, al entrar a ambientes con cadenas montañosas como la Sierra Madre del Sur en México.

Sobre esto, el investigador describió que el martes 20 de octubre iniciaron las actividades de monitoreo de lo que en ese momento era la depresión tropical 20-E, ubicada al sur del Golfo de Tehuantepec. El evento se intensificó a tormenta tropical y por la madrugada del miércoles 21 alcanzó la categoría 1 en la escala Saffir-Simpson para huracanes. Por la noche del jueves 22, se estimó quePatricia ya era un huracán categoría 5 con vientos máximos de casi 300 kilómetros por hora. Tocó tierra el viernes 23 a las 18:00-18:15 horas en las costas jaliscienses y en las primeras horas del día siguiente, viernes 24, el huracán degradó a categoría 1 y antes del mediodía ya era tormenta tropical.

Luis Manuel Farfán consideró por otro lado, que las condiciones asociadas a El Niño han favorecido la presencia de temperaturas relativamente altas, mayores a 25 grados centígrados, en regiones amplias del mar, entre otros elementos que pueden ayudar a explicar la intensificación de eventos como el de Patricia.

Sufre degradación casi el 50% del suelo en México

Sufre degradación casi el 50% del suelo en México
Por Anayansin Inzunza en Foro Consultivo Científico y Tecnológico

De acuerdo con el Inventario Nacional Forestal y de Suelos -de la Comisión Nacional Forestal- el 45.2 por ciento de la superficie de México presenta degradación inducida por el ser humano.

Las principales causas son: sobrepastoreo (23.9 por ciento), agricultura (18.8 por ciento), deforestación (3.8 por ciento), sobreexplotación de la vegetación (0.9 por ciento) y urbanización (0.5 por ciento), informó la maestra en ciencias por la Universidad de Nuevo México en Albuquerque, Alejandra Alvarado.

“Acciones del ser humano como cambio de uso de suelo, los ecosistemas los estamos cambiando para urbanizarlos, los estamos cambiando para sembrar, los estamos cambiando para poder producir ganado. Necesito tierra porque hay gente que quiere tener sus jardines, entonces agarran la montaña y la degrada”, explicó la especialista.

La 68ª Asamblea General de la ONU declaró el 2015 el Año Internacional de los Suelos.

Durante la conferencia “Luz solar y suelo: el binomio perfecto”, que se realizó el 3 de septiembre pasado en el Museo de la Luz, la divulgadora de la ciencia  informó que el 33 por ciento del suelo mundial está de moderada a altamente degradado debido a la erosión, salinización, compactación, acidificación, contaminación química y agotamiento de nutrientes.

“Un suelo no saludable puede ser un suelo contaminado con metales pesados, contaminado con plaguicidas, con radioactividad, ese es un suelo pobre porque le puede transmitir enfermedades o puede causar que las plantas no se desarrollen adecuadamente y una planta enferma no la podemos comer”.

Mientras que un suelo sano contribuye a mitigar el cambio climático al mantener o aumentar su contenido de carbono.

El ritmo actual de degradación de los suelos amenaza la capacidad de satisfacer las necesidades de las generaciones futuras.

“Los suelos no nos van a durar para siempre (…) al ser un recurso no renovable, su conservación es fundamental para nosotros porque de eso depende la seguridad alimentaria de cualquier nación.

“La formación del suelo es un proceso largo y además de largo es súper complejo. Un centímetro de suelo, que es como lo que mide una uña, puede tardar entre 100 y 500 años”, explicó la responsable de comunicación y educación ambiental de la Dirección General de Divulgación de la Ciencia de la Universidad Nacional Autónoma de México (DGDC-UNAM).

El suelo es componente fundamental para el desarrollo agrícola y la producción de alimentos, combustibles y fibras.

El 95 por ciento de los alimentos está producido directa o indirectamente en los suelos.

“Uno de los grandes campeones de los suelos son las lombrices de tierra porque gracias a ellas podemos tener algo que conocemos como la composta, la vermicomposta o lombricomposta que es precisamente gracias al tracto digestivo que tienen estos organismos, comen materia orgánica y defecan materia orgánica pero más simplificada para que luego pueda ser aprovechada por las plantas y por otros microorganismos; son como el puente vital entre lo que nosotros hacemos y lo que las plantas y los otros organismos de vida que están en el suelo puedan aprovechar los recursos naturales, de hecho se conocen como los mejores recicladores que han existido en el planeta Tierra. Darwin, que es el padre de la evolución, estaba enamorado de las lombrices de tierra y fue uno de los primeros que se dio cuenta del papel fundamental que juegan para ver cómo va circulando la materia orgánica en los suelos”.

Los suelos contienen una variada comunidad de organismos que ayudan a controlar las plagas de insectos, las malas hierbas y las enfermedades de las plantas, reciclan nutrientes esenciales para las plantas y mejoran la estructura del suelo.

Al menos una cuarta parte de la biodiversidad mundial habita bajo tierra, donde, por ejemplo, el topo y la lombriz de tierra son gigantes al lado de pequeños organismos como bacterias y hongos.

Un suelo sano típico puede contener: animales vertebrados, lombrices de tierra, nematodes, insectos, hongos, ácaros, bacterias y actinomicetos.

La divulgadora científica comentó que se pueden encontrar más de mil especies de invertebrados en un metro cuadrado de suelos forestales. La luz solarLa luz solar es la fuente energética inicial para todos los ecosistemas del planeta.Entre el 99 por ciento y 99.99 por ciento de la energía disponible sobre la superficie de la Tierra proviene del Sol.

“Y esa energía, parte de ella es captada por las plantas y gracias a que las plantas la absorben existen muchos organismos que han podido también aprovechar esta energía a través de las cadenas alimenticias y a través de las cadenas tróficas”, indicó Alejandra Alvarado.

La luz solar es pieza clave en la producción de alimento, surte de oxígeno a la atmósfera y ayuda a mantener el clima en cada región del planeta.

Modelo de cómputo de predicción hidrológica

Modelo de cómputo de predicción hidrológica
Por Guadalupe Lugo en la Gaceta de la UNAM Núm. 4, 718

Basado principalmente en los fenómenos que ocurren en el intercambio de agua entre la superficie de la Tierra y la atmósfera, David Gochis, especialista del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR, por sus siglas en inglés), de Colorado, Estados Unidos, y sus colaboradores, generaron un modelo de cómputo que ofrece aplicaciones de predicción hidrológica.

Se trata del WRF-hydro, nuevo sistema de modelado que permite contar con predicciones continuas y a larga distancia, tanto en la atmósfera como en el tiempo –mediante datos de alta resolución–, de fenómenos hidrológicos “hacia cientos de miles de metros para obtener la física aplicable para la investigación y las predicciones operativas, y sus respectivos problemas”.

Presentación de procesos

Al intervenir en el ciclo de conferencias Panorama Actual de las Ciencias Atmosféricas, Gochis, quien en la última década se ha dedicado al estudio e investigación de monzones, mencionó que uno de los motivos para su desarrollo fue la necesidad de contar con una herramienta de modelado hidrometeorológico dirigida a la predicción continua, que no había en el mundo.

En su participación Hydrologic Prediction Applications with the Community WRF-hydro Modeling System: Floods, Droughts and Everyday Forecasts, expuso que se trata de un modelo de pronóstico e investigación del clima, en el que se incluye gran variedad de fenómenos climatológicos e hidrológicos.

Se busca representar a los procesos para la hidrología en la superficie terrestre y éstos cómo influirán con el intercambio de la atmósfera. Este sistema por sí mismo puede realizar todo un banco de pruebas para evaluar nuevas representaciones dentro del modelo hidrometeorológico y los de acoplamiento de la tierra y la atmósfera.

Hablamos de transferencias de humedad, filtraciones, evaporaciones, intercambio de energía en la superficie terrestre y de los procesos horizontales en hidrología; es decir, cómo será el curso del agua o cómo un riachuelo puede generar inundaciones, entre otros aspectos.

Gochis señaló que la idea es aportar un marco de trabajo para la predicción operacional. “En ese sentido, tenemos que hacer ciertos cambios y énfasis para que opere en tiempo real con el objetivo de efectuar este pronóstico”.

Otro propósito es proporcionarle a la comunidad científica un sistema de modelado multiescala, con representaciones multifísicas para el intercambio atmósfera-Tierra, y otorgar un acoplamiento o desacoplamiento con la atmósfera, así como para la asimilación y predicción de los componentes de ciclos de agua como precipitaciones, suelos, humedad y montones de nieve.

La arquitectura del modelo permite hacer la simulación multiescala, es decir, en cientos de metros, para llegar a un entendimiento de intercambio entre la superficie de la Tierra y la atmósfera en kilómetros de distancia.

Trabajo por hacer

No todo está concluido, pero la arquitectura apoya la representación en las situaciones mencionadas. El WRF-hydro empieza a evolucionar de manera más madura que en años anteriores, ya hay un gran número de publicaciones y se trabaja para obtener más aplicaciones.

“Ese tipo de modelado es de calibración robusta y conforme avancemos, quizá a fin de año, tendremos la implementación nacional (en Estados Unidos)”, concluyó.

Impacto de la contaminación del aire en la salud humana

Impacto de la contaminación del aire en la salud humana
Por Guadalupe Lugo y Patricia López en la Gaceta de la UNAM Núm. 4, 716

Las mujeres embarazadas y sus bebés, así como las personas asmáticas, son los grupos más vulnerables a la contaminación. “Los índices de la calidad del aire en diferentes ciudades del mundo tienen un mensaje especial para esas poblaciones con base en la evidencia”, dijo en la UNAM Álvaro Osornio Vargas, profesor del Departamento de Pediatría de la Universidad de Alberta, Canadá.

Al participar en el ciclo de conferencias Panorama Actual de las Ciencias Atmosféricas, el especialista en el estudio del efecto de la contaminación del aire en la salud humana, sobre todo desde el punto de vista toxicológico, refirió que hace más de un año la Organización Mundial de la Salud, sustentada en los certificados de defunción, evalúa ese impacto a nivel global.

Como resultado, el científico determinó que aproximadamente siete millones de individuos mueren antes de tiempo por esta circunstancia.

Contaminación intramuros

En el acto, organizado por el Centro de Ciencias de la Atmósfera de esta casa de estudios, Osornio Vargas indicó que el estudio es más específico y separa contaminación intramuros (dentro de los hogares y edificios) y extramuros (al aire libre), y resulta ligeramente más alta a la consecuencia en la salud de la primera.

Si se quisiera hablar de cómo interviene la contaminación en las enfermedades y hacer una evaluación global, sería difícil, porque los sistemas de información no están diseñados para ello. En México, por ejemplo, carecemos de bases de datos de causas específicas de muerte, que testifiquen que la afección que indica el certificado de defunción en realidad acabó con la vida del individuo.

El científico mexicano, cuyos resultados de investigación fueron aceptados para su publicación en Environmental health perspectives, la revista científica más leída en salud ambiental y medio ambiente, destacó que la parte innovadora de su proyecto es determinar cómo la composición de estas aeropartículas impacta la respuesta de las células de las personas.

Si bien esta condición del aire genera una gama importante de males o infecciones, al mismo tiempo puede causar ataques de asma, o que una mujer embarazada sufra un parto prematuro, subrayó. “Debemos caracterizar mejor el problema para entender si otros compuestos que son monitoreados de manera rutinaria en las grandes ciudades pudieran participar en este último caso, como metales, iones o hidrocarburos aromáticos policíclicos.”

Desde el aspecto biológico, Osornio Vargas planteó la hipótesis que unifica la posibilidad de que la contaminación genera demasiados radicales que oxidan el cuerpo y, por tanto, el organismo reacciona ante cualquiera de estos compuestos. “Si estreso oxidativamente a la placenta o las membranas amnióticas, o las vías aéreas, tendré un parto prematuro o asma”.

En su exposición Las Partículas Contaminantes del Aire, su Composición y Efectos Biológicos, aseveró que el gran motor del problema de la polución del aire es la movilidad del ser humano hacia sitios urbanos y, desde luego, “lo que nos inquieta es que eso traerá un impacto en la vida de los habitantes de las ciudades receptoras, fenómeno que preocupa a la Organización Mundial de la Salud”.

De continuar la tendencia de saturación de esas zonas, la acción humana irá en incremento, lo que resulta en contaminación del aire por transporte, actividad industrial, destrucción del medio ambiente y erosión de suelos, advirtió.

Monitoreo de polen

Por su parte, Mikhail Sofiev, profesor adjunto del Departamento de Física Matemática de la Universidad de Helsinki, Finlandia, señaló que el polen contiene sustancias que producen alergias a 14 por ciento de la población en Europa y susceptibilidad a 25 por ciento de los habitantes; por ello, su rastreo a gran escala es importante.

Con un modelo numérico, un grupo internacional de científicos indaga, desde ese país, la dispersión del polvo floral en el aire, un tema que relaciona la composición atmosférica con problemas de salud.

En su visita a la UNAM, en su sede de Ciudad Universitaria, explicó el desarrollo y aplicación de una novedosa herramienta computacional que rastrea la generación de polen en zonas boscosas, así como su posterior dispersión y distribución en regiones geográficas precisas.

En Helsinki, Sofiev (experto en física y química atmosféricas) coordina el Sistema de Modelización Integrada de la Composición Atmosférica (SILAM, por sus siglas en inglés), modelo numérico y computacional que analiza las áreas a partir de rejillas que simplifican lo ocurrido en regiones de tres mil kilómetros cuadrados.

En su mapa digital cuadriculado ha profundizado en estudios del abedul, árbol abundante en Europa y rico en compuestos alérgenos. “Se conocía la dispersión de los granos de polen a gran escala desde la mitad del siglo XX; sin embargo, en las últimas décadas el tema ha generado más interés científico por los cambios a corto plazo de sus concentraciones en amplias zonas geográficas, y también por la gran redistribución rápida de material genético a lo largo de senderos atmosféricos”, apuntó.

Para realizar el modelo, el científico y sus colegas han integrado variables relacionadas con la generación de esos granos durante la floración de la planta y su ciclo de vida.

“Las modelaciones de SILAM han demostrado que el polen del abedul con frecuencia es transportado sobre todo el continente europeo, lo que contribuye a las concentraciones de alérgenos a miles de kilómetros de distancia de la zona donde se generan, que son los bosques de abedul”, relató.

El sistema permite reproducir y entender, con exactitud matemática y un mapa digital, cómo los alérgenos se separan del grano y viajan a largas distancias, lo que causa diversas reacciones químicas en la atmósfera.

Una de las explicaciones populares del predominio de la alergia relacionada con el polen es que éste tiene un efecto negativo en agentes contaminantes convencionales, como los componentes químicos atmosféricos.

Causas

Sofiev mencionó que la interacción con productos químicos puede ocurrir por varias causas: éstos y aerosoles pueden afectar la producción del polen o de su alérgeno; también es factible que los contaminantes impacten en la dispersión de esos granos y la transformación en la atmósfera, y además alterar la manera en que el organismo humano reacciona. “Ésta es un área científica aún por explorar, pero las tres líneas de investigación son importantes. Por ejemplo, las altas concentraciones de óxidos de nitrógeno y ozono pueden dañar los granos de polen y ocasionar la liberación del alérgeno”, concluyó.

Existe en México la mayor diversidad de pinos

Existe en México la mayor diversidad de pinos
Por Raúl Correa en la Gaceta de la UNAM Núm. 4, 714

México es el país con mayor diversidad de pinos en el mundo. Actualmente hay unas 231 especies y 40 por ciento se concentra en territorio nacional, detalló Alma Rosa Huerta Vergara, bióloga y profesora de la Facultad de Ciencias.

Su variedad se incrementó en los últimos 10 millones de años y eso hace que tengamos la mayor concentración de especies de Pinusen el ámbito global, subrayó la paleontóloga universitaria.

Millones de años

Algunas de las coníferas más diversas y antiguas se recolectaron en rocas de hace 96 millones de años, en el estado de Chiapas; entre ellas, algunas representantes de Pinaceae, Podocarpaceae, Cupressaceae, Araucariaceaey Cheirolepidiaceae, agregó. Son un grupo de plantas gimnospérmicas que se remontan al Paleozoico y dominaron los paisajes, dijo Sergio Cevallos Ferriz, investigador del Instituto de Geología.

Su historia en el país comienza en el Triásico, con representación escasa y restringida a unas cuantas especies, sobre todo de Podocarpaceae.

Es en el Cretácico donde el número de especímenes, conservados en rocas de Chiapas, marcan el inicio de una historia interesante. Entre los registros de hace 96 millones de años están las que se han extinguido que parecen ser parientes cercanos de los pinos y cipreses.

A éstas le siguen abundantes ejemplares de Sonora, con 72 millones de años, en donde la familia de las pináceas, en específico del género Pinus, formaban bosques con árboles hoy en día extintos.

En Coahuila, en la región carbonífera, se han recolectado ejemplares que se relacionan con pináceas ya inexistentes.

La familia Pinaceaees relevante porque económica y ecológicamente destaca sobre las demás coníferas nativas del territorio nacional. Son enormes y presenciaron el surgimiento y desaparición de los dinosaurios, explicó Huerta Vergara.

Además de coníferas en el Cretácico chiapaneco se recogen las plantas con flor más viejas conocidas de México, precisó Cevallos Ferriz. Se han recolectado cinco impresiones de flores y distintos tipos de hojas que actualmente se estudian.

Los registros de éstas, pueden seguirse también en rocas más recientes de Baja California, Sonora y Coahuila y se relacionan con taxones extintos, pero que enriquecen la historia de los linajes con los que hoy en día convivimos, apuntó.

Trabajo geológico

Cevallos Ferriz y Huerta Vergara mencionaron que para conocer la edad de las plantas se basaron en el trabajo de los geólogos, dataciones radiométricas y correlación de las rocas o los tipos de fósiles. “En este caso, como los vegetales están asociados a microfósiles (foraminíferos, polen y gasterópodos, entre otros), podemos darles la edad que éstos sugieren, es decir, 96 millones de años para el material de Chiapas, y un mecanismo semejante usamos para el de Sonora y Coahuila, pero nos da como resultado 72 millones”, resaltó Cevallos.

El estudio de las plantas fósiles requiere de tiempo y decisión; de tareas como recolectar el material fósil, limpiar y almacenar los ejemplares en el Laboratorio de Paleobotánica, así como resguardarlos en la Colección Nacional de Paleontología, con sede en el Instituto de Geología.

Queda mucho por investigar de los pinos y las primeras plantas con flor de México, pues no tenemos la historia completa; sin embargo, mediante el registro fósil aportamos información que ayuda a dilucidar parte de su secuencia evolutiva, concluyeron los universitarios.

Crea universitario de la UNAM método para mitigar efectos del radón

Crea universitario de la UNAM método para mitigar efectos del radón
Por Patricia López en la Gaceta de la UNAM Núm. 4, 712

Para mitigar los efectos del radón (Rn) dentro de espacios cerrados (casas, edificios y oficinas), el investigador Guillermo Espinosa García, del Instituto de Física (IF), ha creado un método novedoso, eficiente y de bajo costo.

El Rn es un gas radiactivo natural que desde el interior de la Tierra emana a la superficie. Al concentrarse en exceso origina cáncer pulmonar y posibles leucemias.

Si se vive en una casa o departamento con altos niveles de ese elemento, es indispensable reducirlo para evitar daños a la salud, refirió el experto en su detección y control.

Métodos convencionales

En países como México, de clima benigno, bastaría con ventilar al menos una hora las viviendas, abrir puertas y ventanas para darle salida, pero eso no ocurre en otros situados por arriba o debajo de los trópicos, como Canadá, Estados Unidos, Reino Unido, Francia, Italia, Suecia, Noruega y Finlandia, donde la calefacción para mantener temperaturas agradables es necesaria y los climas extremos e inviernos prolongados obligan a familias y trabajadores a permanecer en interiores las 24 horas del día, lo que genera altas concentraciones de radón intramuros y riesgo a la salud.

Hay métodos convencionales para eliminarlo; el más común es el uso de un ventilador para extraerlo del interior, si esto es posible por las temperaturas externas.

Otro es la presurización y despresurización de los salones (útiles, pero muy caros y poco funcionales), además del recubrimiento del piso y de algunas paredes con plástico.

Uno más es el empleo de filtros de los gases y del aire que ingresan a la habitación, detalló Espinosa, quien previamente ha elaborado tecnologías propias para detectar y analizar el elemento.

Una propiedad del radón es pegarse a aerosoles y partículas de agua en el medio ambiente; a este fenómeno se le denomina Fuerzas de Van der Waals. Al extrapolar este conocimiento a las partículas de agua (humedad relativa) en el entorno, se observó que el Rn tiene la misma preferencia de unirse.

“Con esto comprobado nos dimos a la tarea de colectar partículas ambientales (agua-radón) por absorción y presentarlas a una placa fría para convertirlas en agua líquida. Para obtener el enfriamiento se utilizó el Efecto Peltier, que logra ese proceso con el mínimo de energía, lo que hace este sistema mitigador de radón eficiente y de muy bajo consumo, aspecto que tiene que considerarse si se pretende tener un sistema que trabaje las 24 horas del día.

“Queremos aminorar los niveles y mantenerlos bajos –30 a 60 Bq/m3 (un becquerel, unidad que mide la actividad radiactiva, por metro cúbico) todo el tiempo y al menor costo posible, para una economía familiar o industrial”, explicó.

Al unir estos elementos y experiencias se logró un dispositivo que modera la concentración en interiores y, a la vez, se obtuvo un control adecuado de humedad relativa al mismo costo.

Con dos años de desarrollo, el procedimiento está en trámite de patente y forma parte del Programa para el Fomento al Patentamiento y la Innovación (Profopi) de la Coordinación de Innovación y Desarrollo (CID) de esta casa de estudios, un esfuerzo para aplicar en la sociedad y el mercado nuevo conocimiento generado en la UNAM.

Útil en varios países

Está diseñado para ser usado tanto en climas húmedos como secos, pues incluso con un mínimo de cinco por ciento de humedad relativa en interiores siempre será mayor el contenido de partículas de agua suspendidas que el de radón.

Se puede aplicar en todas las zonas de México, sobre todo en regiones frías en invierno como Sonora, Chihuahua, Coahuila y Zacatecas, así como en los estados que están por arriba del Trópico de Cáncer, excluidas las áreas que tienen ventilación adecuada.

Con el Proyecto de Aplicaciones de la Dosimetría (PAD) del IF, el universitario realizó mediciones en toda la República, especialmente en la Ciudad de México y su zona metropolitana; encontró que en la mayoría la concentración de Rn intramuros está por debajo de las recomendaciones de acción de la Agencia de Protección Ambiental Americana (148 Bq/m3).

Entonces, el riesgo de salud es moderado, sólo en algunas partes de Chihuahua, por su gran contenido de uranio en el subsuelo, los niveles de radón son altos y sería necesario el sistema de mitigación.

La comercialización del método puede representar un importante ingreso económico a la UNAM, además de fomentar la vinculación e innovación con la ciencia desarrollada por académicos de la propia Universidad, finalizó Espinosa.

Investigadores Mexicanos desarrollan sistemas de riego

Investigadores Mexicanos desarrollan sistemas de riego
En Foro Consultivo Científico y Tecnológico

Con el objetivo de contribuir a la solución del problema de abastecimiento de agua en esta actividad, investigadores de la facultad de Ingeniería Química de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH)., la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS), la Universidad de Texas, Estados Unidos, y la Universidad Rey Abdulaziz, Arabia Saudita, desarrollaron un modelo matemático para mejorar su aprovechamiento en los sistemas de riego agrícola.

«Consiste en un sistema integrado de unidades de almacenamiento, recolección y redistribución del agua reciclada, así como de un sistema de captura de agua de lluvia. El esquema considera de manera simultánea el diseño y operación óptima», mencionó José María Ponce Ortega, Investigadores nivel II de la UMSNH y uno de los involucrados en la iniciativa, en entrevista con el Conacyt.

El proyecto, que contó con financiamiento del Fondo Sectorial de Investigación para la Educación, propone la planificación óptima de un sistema integrado que implica la recolección de agua, reutilización y estrategias de distribución.

«Primero se plantearon todas las posibles soluciones como alternativas, incluyendo opciones de reciclo, redistribución, recolección y almacenamiento óptimo del agua. Con base en estas opciones identificadas, se desarrolló un modelo de programación matemática, el cual fue programado para resolver diversos casos de estudio, principalmente de campos de cultivo de los estados de Sinaloa y Michoacán. Cabe resaltar que el modelo propuesto es general y puede ser aplicado a cualquier caso de estudio», dijo Ponce.

Según un comunicado del Conacyt, el modelo proporciona lo necesario para construir un sistema de captura de almacenamiento del agua utilizada en la agricultura con diseño de tuberías, sistemas de almacenamiento y recolección.

«El contar con estrategias que permitan el manejo adecuado del agua en la agricultura es de primordial importancia, ya que actualmente la agricultura es una de las actividades que más agua dulce consume y, a su vez, es de las que más agua desperdicia», concluyó.

Biorreactor para remoción de contaminantes en aguas residuales

Biorreactor para remoción de contaminantes en aguas residuales
En la gaceta del Instituto Politécnico Nacional Año LI, Vol. 17, Núm. 1174

Investigadores del Instituto Politécnico Nacional diseñaron y construyeron, a nivel laboratorio, un biorreactor a través del uso de un Biodisco con sistema de Soporte en Espiral (BSE) para la remoción de materia orgánica en aguas residuales domésticas.

Jorge Meléndez Estrada, científico de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura (ESIA), Unidad Zacatenco, detalló que con el biorreactor en espiral se logra mayor transporte de nutrientes y remoción de contaminantes. Además, la carga bacteriológica disminuye de mil a cien unidades y rinde 92 por ciento en coliformes fecales.

Informó que durante su desarrollo, el biorreactor se comparó con el desempeño de un Biodisco Independiente Convencional (BIC), que usa agua residual doméstica de la Planta de Tratamiento de Los Reyes Ixtacala y aseguró que este experimento demostró que el BSE tiene una mayor eficiencia de operación y remoción de materia orgánica que el BIC.

“Es una innovación y un gran avance porque si estos biorreactores se construyeran a escala de planta de tratamiento, habría mayor eficiencia en la remoción de materia orgánica. No consumen mucha energía y pueden soportar temperaturas bajas.”

Meléndez Estrada indicó que el biorreactor es parte de un sistema de tratamiento secundario biológico y se elaboró mediante modelos piloto a nivel de laboratorio con lineamientos específicos de construcción.

En tanto, la creadora del biorreactor, Ixchel Elianai Reyes Yáñez, precisó que fue necesario practicar un análisis bacteriológico y bioquímico del agua para saber en qué condiciones se encontraba después del primer tratamiento.

Luego se observó la reacción en los tanques y se analizó el balance por centual de masas, con ello se pudo determinar la velocidad a la que los microorganismos degradan un residuo específico.

Elianai Reyes explicó que este sistema se determinó por el monitoreo de los parámetros: Demanda Química de Oxígeno (DQO), sólidos totales, pH, sólidos disueltos totales, turbiedad, conductividad, oxígeno disuelto, velocidad de flujo de aire, sólidos suspendidos totales y suspendidos volátiles.

El uso de los sistemas biológicos por biodiscos se destaca porque tiene necesidades mínimas de terreno, fácil operación, mínima producción de sólidos y poco consumo de energía. Los biodiscos tienen numerosas aplicaciones, tanto para aguas residuales urbanas como para aguas residuales industriales.

La instalación de un biorreactor es más sencilla que la de una planta convencional de lodos activados, a pesar de que implica la construcción de unidades convencionales de pretratamiento.