Los Abejorros dañan las Hojas Para Acelerar la Floración

los abejorros dañan las hojas

Cuando el polen es escaso, los abejorros dañan las hojas de las plantas de una manera que acelera la producción de flores, revela una nueva investigación.

La primavera ha comenzado más temprano que nunca este año, acompañada de temperaturas más típicas del verano temprano. Muchas plantas ya estaban en plena floración a mediados de abril, unas tres o cuatro semanas antes de lo normal. Estos tipos de anomalías estacionales son cada vez más frecuentes debido al cambio climático, y la incertidumbre resultante amenaza con interrumpir el momento de las relaciones mutualistas entre las plantas y sus insectos polinizadores.

Un equipo de investigación dirigido por los profesores de ETH Consuelo De Moraes y Mark Mescher ha descubierto que un comportamiento peculiar del abejorro puede ayudar a superar tales desafíos al facilitar la coordinación entre las abejas y las plantas que polinizan. El grupo descubrió que los trabajadores de abejorros dañan las hojas de las plantas utilizando sus partes bucales para pellizcar a las que aún no han florecido, y que el daño resultante estimula la producción de nuevas flores que florecen antes que las de las plantas a las que no se les ha dado este “empuje.”

los abejorros dañan las hojas

Su estudio acaba de ser publicado en la revista Science . “El trabajo anterior ha demostrado que varios tipos de estrés pueden inducir a las plantas a florecer, pero el papel del daño infligido por las abejas en la aceleración de la producción de flores fue inesperado”, dice Mescher.

Comportamiento sorprendente de los abejorros

Los investigadores notaron por primera vez el comportamiento durante otros experimentos realizados por uno de los autores, Foteini Pashalidou: los polinizadores mordían las hojas de las plantas de prueba en el invernadero. “En una investigación adicional, descubrimos que otros también habían observado tales comportamientos, pero nadie había explorado lo que las abejas estaban haciendo a las plantas ni había informado un efecto en la producción de flores”, explica Mescher.

Después de sus observaciones, los investigadores de ETH idearon varios experimentos de laboratorio nuevos y también realizaron estudios al aire libre utilizando colonias de abejorros disponibles comercialmente, que generalmente se venden para la polinización de cultivos agrícolas, y una variedad de especies de plantas.

Con base en sus estudios de laboratorio, los investigadores pudieron demostrar que la propensión de como los abejorros a dañan las hojas tiene una fuerte correlación con la cantidad de polen que pueden obtener: el daño de las abejas sale con mucha más frecuencia cuando hay poco o ningún polen disponible para ellos.

También encontraron que el daño infligido en las hojas de las plantas tuvo efectos dramáticos en el tiempo de floración en dos especies de plantas diferentes. Las plantas de tomate sometidas a picaduras de abejorros florecieron hasta 30 días antes que las que no habían sido atacadas, mientras que las plantas de mostaza florecieron aproximadamente 14 días antes cuando las abejas las dañaron.

los abejorros dañan las hojas

“El daño de las abejas tuvo una influencia dramática en la floración de las plantas, una que nunca se ha descrito antes”, dice De Moraes. También sugiere que la etapa de desarrollo de la planta cuando es mordida por abejorros puede influir en el grado en que se acelera la floración, un factor que los investigadores planean explorar en el trabajo futuro.

Los investigadores intentaron replicar manualmente los patrones de daño causados ​​por las abejas para ver si podían reproducir el efecto en el tiempo de floración. Pero, si bien esta manipulación condujo a una floración algo más temprana en ambas especies de plantas, el efecto no fue tan fuerte como el causado por las propias abejas. 

Esto lleva a De Moraes a sugerir que algunas sustancias químicas u otras señales también pueden estar involucradas. “O eso o nuestra imitación manual del daño no fue lo suficientemente precisa”, dice ella. Actualmente, su equipo está tratando de identificar las señales precisas responsables de inducir la floración y caracterizar los mecanismos moleculares involucrados en la respuesta de la planta al daño de las abejas.

Fenómeno también observado en el campo

El equipo de investigación de ETH también pudo observar el comportamiento dañino de las abejas en condiciones más naturales, con la estudiante de doctorado Harriet Lambert dirigiendo estudios de seguimiento en los tejados de dos edificios de ETH en el centro de Zurich. En estos experimentos, los investigadores observaron nuevamente que los abejorros hambrientos con un suministro insuficiente de polen dañaban con frecuencia las hojas de las plantas que no florecen. Pero el comportamiento perjudicial se redujo constantemente cuando los investigadores pusieron más flores a disposición de las abejas.

Además, no solo los abejorros criados en cautividad de las colonias experimentales de los investigadores dañaron las hojas de las plantas. Los investigadores también observaron abejas silvestres de al menos dos especies de abejorros adicionales que mordían las hojas de las plantas en sus parcelas experimentales. Sin embargo, otros insectos polinizadores, como las abejas melíferas, no mostraron tal comportamiento: parecían ignorar por completo las plantas que no florecen, a pesar de ser visitantes frecuentes de parches cercanos de plantas con flores.

Saldo delicado comienza a inclinarse

“Los abejorros pueden haber encontrado un método efectivo para mitigar la escasez local de polen”, dice De Moraes. “Nuestros campos abiertos también están llenos de otros polinizadores, que también pueden beneficiarse de los esfuerzos de los abejorros”. Pero queda por ver si este mecanismo es suficiente para superar los desafíos del cambio climático. Los insectos y las plantas con flores han evolucionado juntos, compartiendo una larga historia que logra un delicado equilibrio entre la eflorescencia y el desarrollo de polinizadores.

Sin embargo, el calentamiento global y otros cambios ambientales antropogénicos tienen el potencial de interrumpir el momento de estas y otras interacciones ecológicamente importantes entre las especies. Tal cambio ambiental rápido podría dar lugar a que los insectos y las plantas estén cada vez más desincronizados en su desarrollo, por ejemplo. “Y eso es algo de lo que ambas partes pueden perder”, dice Mescher.

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Las Emisiones Diarias de Carbono caen un 17% por el COVID-19

emisiones diarias de carbono

El cierre global de COVID-19 ha tenido un efecto “extremo” en las emisiones diarias de carbono, pero es poco probable que dure, según un nuevo análisis realizado por un equipo internacional de científicos.

El estudio publicado en la revista Nature Climate Change muestra que las emisiones diarias disminuyeron en un 17%, o 17 millones de toneladas de dióxido de carbono, a nivel mundial durante el pico de las medidas de confinamiento a principios de abril en comparación con los niveles diarios promedio en 2019, cayendo a niveles observado por última vez en 2006.

Las emisiones del transporte de superficie, como los viajes en automóvil, representan casi la mitad (43%) de la disminución de las emisiones globales durante el encierro máximo el 7 de abril. Las emisiones de la industria y de la energía en conjunto representan un 43% adicional de la disminución en la producción mundial diaria. emisiones

La aviación es el sector económico más afectado por el bloqueo, pero solo representa el 3% de las emisiones globales, o el 10% de la disminución de las emisiones durante la pandemia.

El aumento en el uso de edificios residenciales por parte de personas que trabajan en casa solo compensó marginalmente la caída en las emisiones de otros sectores.

En países individuales, las emisiones Diarias de Carbono disminuyeron en un 26% en promedio en el pico de su confinamiento.

El análisis también muestra que las respuestas sociales solas, sin aumentos en el bienestar y / o la infraestructura de apoyo, no impulsarán las reducciones profundas y sostenidas necesarias para alcanzar las emisiones netas cero.

La profesora Corinne Le Quéré de la Universidad de East Anglia, en el Reino Unido, dirigió el análisis. Ella dijo: “El confinamiento de la población ha llevado a cambios drásticos en el uso de energía y las emisiones de CO 2. Sin embargo, estas disminuciones extremas pueden ser temporales, ya que no reflejan cambios estructurales en los sistemas económicos, de transporte o de energía.

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“La medida en que los líderes mundiales consideran el cambio climático al planificar sus respuestas económicas después de COVID-19 influirá en las rutas de emisiones globales de CO 2 en las próximas décadas.

“Existen oportunidades para realizar cambios reales, duraderos y ser más resistentes a las crisis futuras, mediante la implementación de paquetes de estímulo económico que también ayudan a cumplir los objetivos climáticos, especialmente para la movilidad, que representa la mitad de la disminución de las emisiones durante el confinamiento”.

“Por ejemplo, en ciudades y suburbios, apoyar caminar y andar en bicicleta, y la utilización de bicicletas eléctricas, es mucho más barato y mejor para el bienestar y la calidad del aire que construir carreteras, y preserva el distanciamiento social”.

El equipo analizó las políticas gubernamentales sobre confinamiento para 69 países responsables del 97% de las emisiones globales de CO 2 . En el pico del confinamiento, las regiones responsables del 89% de las emisiones globales de CO 2 estaban bajo cierto nivel de restricción. Los datos sobre las actividades indicativas de cuánto se vio afectada la pandemia por cada sector económico se utilizaron para estimar el cambio en las emisiones fósiles de CO 2 para cada día y país de enero a abril de 2020.

El cambio total estimado en las emisiones de la pandemia asciende a 1048 millones de toneladas de dióxido de carbono (MtCO 2 ) hasta finales de abril. De esto, los cambios son mayores en China, donde comenzó el confinamiento, con una disminución de 242 MtCO 2 , luego en los EE. UU. (207 MtCO 2 ), Europa (123 MtCO 2 ) e India (98 MtCO 2 ). El cambio total en el Reino Unido para enero-abril de 2020 es de aproximadamente 18 MtCO 2 .

Se prevé que el impacto del confinamiento en las emisiones anuales de 2020 sea de alrededor del 4% al 7% en comparación con 2019, dependiendo de la duración del bloqueo y el alcance de la recuperación. Si las condiciones previas a la pandemia de movilidad y actividad económica regresan a mediados de junio, la disminución sería de alrededor del 4%. Si algunas restricciones permanecen en todo el mundo hasta el final del año, sería alrededor del 7%.

Esta caída anual es comparable a la cantidad de reducciones de emisiones anuales necesarias año tras año durante décadas para lograr los objetivos climáticos del Acuerdo de París de la ONU.

El profesor Rob Jackson de la Universidad de Stanford y presidente del Proyecto Global de Carbono que fue coautor del análisis, agregó: “La caída en las emisiones es sustancial pero ilustra el desafío de alcanzar nuestros compromisos climáticos en París. Necesitamos un cambio sistémico a través de la energía verde y los autos eléctricos , no reducciones temporales del comportamiento forzado “.

Los autores advierten que la prisa por los paquetes de estímulo económico no debe aumentar las emisiones futuras al retrasar los New Green Deals o debilitar los estándares de emisiones.

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Aguas Residuales Recicladas Para convertirlas Nuevamente en Potables.

aguas residuales recicladas

El suministro de agua a los habitantes de la ciudad puede ser mucho más eficiente, según los investigadores de la Universidad de Rice que dicen que debería involucrar un nivel saludable de aguas residuales recicladas.

Utilizando a Houston como modelo, los investigadores de la Escuela de Ingeniería Brown de Rice han desarrollado un plan que podría reducir la necesidad de aguas superficiales (de ríos, embalses o pozos) en un 28% mediante aguas residuales recicladas para que sea potable nuevamente.

Si bien el costo de la energía necesaria para futuros sistemas avanzados de purificación sería significativo, dicen que los ahorros realizados al complementar el agua dulce enviada desde la distancia con la “reutilización directa de agua potable” de las aguas residuales municipales compensarían con creces el gasto.

Y el agua sería mejor para arrancar.

Investigadores de Rice desarrollaron un modelo integral del impacto y los beneficios ambientales y económicos de dicho sistema, asociados con el Centro de Investigación de Ingeniería de Nanosistemas respaldado por la Fundación Nacional de Ciencias para el Tratamiento de Agua con Tecnología de Nanotecnología (NEWT).

El ingeniero ambiental de arroz Qilin Li es el autor correspondiente y la investigación posdoctoral Lu Liu, autor principal del estudio que aparece en Nature Sustainability .

Muestra cómo la reconfiguración planificada de Houston de su actual sistema de tratamiento de aguas residuales, mediante el cual eventualmente consolidará el número de plantas de tratamiento de 39 a 12, puede mejorarse para una distribución de agua “a prueba de futuro” en la ciudad.

“Todas las tecnologías necesarias para que las aguas residuales recicladas puedan ser tratadas para transformarla el agua potable están disponibles”, dijo Li. “El problema es que hoy en día siguen siendo bastante caros. Por lo tanto, una parte muy importante del documento es analizar qué tan barata debe ser la tecnología para que todo tenga sentido desde el punto de vista financiero y energético”.

El tratamiento avanzado del agua es objeto de un intenso estudio por parte de científicos e ingenieros en muchas instituciones, incluida Rice, asociadas con NEWT.

“Otra forma de mejorar el agua potable sería reducir el tiempo de viaje”, dijo. El agua suministrada por un sistema con muchos puntos de distribución recogería menos contaminantes químicos y biológicos en el camino. Houston, señaló, ya tiene un tratamiento de aguas residuales bien distribuido, y hacer que el agua sea potable facilitaría tiempos de viaje más cortos a los hogares.

El modelo muestra que siempre habrá una compensación entre la adquisición de agua potable, la energía requerida para tratarla, el costo de transportarla sin afectar su calidad e intenta encontrar un equilibrio razonable entre esos factores. El estudio evaluó estos objetivos en conflicto y examinó exhaustivamente todas las posibilidades para encontrar sistemas que logren un equilibrio.

“En última instancia, queremos saber cómo debería ser nuestro sistema de suministro de agua de próxima generación”, dijo Li. “¿Cómo afecta la escala del sistema a la distribución? ¿Debería ser una fuente de agua centralizada gigantesca o varias fuentes distribuidas más pequeñas?

“En ese caso, ¿cuántas fuentes debería haber, qué tamaño de área debería suministrar cada una y dónde deberían ubicarse? Estas son todas las preguntas que estamos estudiando”, dijo. “Mucha gente ha hablado sobre esto, pero se ha hecho muy poco trabajo cuantitativo para mostrar los números”.

Li admitió que Houston puede no ser el más representativo de los principales sistemas de infraestructura municipal porque el sistema de aguas residuales de la ciudad ya está altamente distribuido, pero su sistema de suministro de agua no lo es. El desafío de tener un suministro de agua altamente centralizado fue demostrado por un dramático corte de agua de 96 pulgadas en febrero que cortó gran parte del suministro de la ciudad.

“Ese fue un ejemplo extraordinario, pero hay muchas pequeñas fugas que pasan desapercibidas bajo tierra y que potencialmente permiten la entrada de contaminantes en los hogares”, dijo.

El estudio solo analizó la reutilización potable directa, que el modelo muestra como una opción más económica para las ciudades establecidas, pero dijo que la mejor opción para un nuevo desarrollo, es decir, construir un sistema de distribución por primera vez, podría ser tener entrega por separado de agua potable y no potable.

“Eso sería prohibitivo en cuanto a costos en un lugar como Houston, pero sería más barato para una nueva comunidad, donde el efluente de aguas residuales puede tratarse mínimamente, no del todo potable pero es suficiente para el riego o la descarga de inodoros”, dijo Li.

“Aunque tal vez sería una ventaja para Houston usar estanques de detención que ya existen en toda la ciudad para almacenar aguas pluviales y tratarlas para uso no potable”.

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Los Sistemas de Energía Podrían ser Alterados por El futuro Incierto del Clima

sistemas de energía

Los científicos han publicado un nuevo estudio que propone una metodología de optimización para diseñar sistemas de energía resistentes al clima y para ayudar a garantizar que las comunidades puedan satisfacer las necesidades energéticas futuras dada la variabilidad climática.

Se ha pronosticado que los eventos climáticos extremos, como sequías severas, tormentas y olas de calor, se volverán más comunes y ya están comenzando a ocurrir. Lo que se ha estudiado menos es el impacto en los sistemas de energía y cómo las comunidades pueden evitar interrupciones costosas, como apagones parciales o totales.

Estudio Publicado Sobre La Optimización de los Sistemas De Energía

Ahora, un equipo internacional de científicos ha publicado un nuevo estudio que propone una metodología de optimización para diseñar sistemas de energía resistentes al clima y para ayudar a garantizar que las comunidades puedan satisfacer las necesidades energéticas futuras dada la variabilidad climática. Sus hallazgos fueron publicados recientemente en Nature Energy.

“Por un lado está la demanda de energía: existen diferentes tipos de necesidades de construcción, como calefacción, refrigeración e iluminación. Debido al cambio climático a largo plazo y los fenómenos meteorológicos extremos a corto plazo, el entorno exterior cambia, lo que conduce a cambios en la construcción de la demanda de energía “, dijo Tianzhen Hong, un científico de Berkeley Lab que ayudó a diseñar el estudio. “Por otro lado, el clima también puede influir en el suministro de energía, como la generación de energía a partir de turbinas hidráulicas, solares y eólicas. También podrían cambiar debido a las condiciones climáticas”.

Trabajando con colaboradores de Suiza, Suecia y Australia, y dirigido por un científico de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), el equipo desarrolló un método de optimización robusto y estocástico para cuantificar los impactos y luego usar los datos para diseñar energía resistente al clima. Los métodos de optimización estocástica se usan a menudo cuando las variables son aleatorias o inciertas.

“Los sistemas de energía están diseñados para funcionar durante 30 años o más. La práctica actual es asumir condiciones climáticas típicas hoy en día; los planificadores y diseñadores urbanos no suelen tener en cuenta las incertidumbres futuras”, dijo Hong, un científico computacional que lidera el modelado de energía a gran escala. y simulación en Berkeley Lab. “Hay mucha incertidumbre sobre el clima y el clima futuros”.

Los “sistemas de energía”, tal como se definen en el estudio, satisfacen las necesidades de energía y, a veces, el almacenamiento de energía para un grupo de edificios. La energía suministrada podría incluir gas o electricidad de fuentes convencionales o renovables. Dichos sistemas de energía comunitarios no son tan comunes en los EE. UU., Pero se pueden encontrar en algunos campus universitarios o en parques empresariales.

Los investigadores investigaron una amplia gama de escenarios para 30 ciudades suecas. Descubrieron que, en algunos escenarios, los sistemas de energía en algunas ciudades no podrían generar suficiente energía. En particular, la variabilidad climática podría crear una brecha del 34% entre la generación y demanda de energía total y una caída del 16% en la confiabilidad del suministro de energía, una situación que podría provocar apagones.

Observación a los Sistemas de Energía Actuales

“Observamos que los sistemas de energía actuales están diseñados de una manera que los hace altamente susceptibles a eventos climáticos extremos como tormentas y olas de calor”, dijo Dasun Perera, científico del Laboratorio de Energía Solar y Física de Edificios de EPFL y autor principal del estudio. “También descubrimos que la variabilidad climática,dará como resultado fluctuaciones significativas en la energía renovable que alimenta a las redes eléctricas, así como la demanda de energía. Esto hará que sea difícil igualar la demanda de energía y la generación de energía. Hacer frente a los efectos del cambio climático va a resultar más difícil de lo que pensábamos anteriormente “.

Los autores señalan que 3.500 millones de personas viven en zonas urbanas, los cuales consumen dos tercios de la energía mundial, y para 2050 se espera que las zonas urbanas tengan más de dos tercios de la población mundial. “Los sistemas de energía distribuida que apoyan la integración de tecnologías de energía renovable apoyarán la transición energética en el contexto urbano y desempeñarán un papel vital en la adaptación y mitigación del cambio climático”, escribieron.

Hong lidera un grupo de investigación en ciencias urbanas en Berkeley Lab que estudia los problemas energéticos y ambientales a escala de la ciudad. El grupo es parte de la División de Tecnología de Construcción y Sistemas Urbanos de Berkeley Lab, que durante décadas ha estado a la vanguardia de la investigación para avanzar en la eficiencia energética en el entorno construido.

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El Nivel de Mar Podría Aumentar mas de 1 metro para 2100

nivel del mar

Un estudio internacional dirigido por científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur), encontró que el aumento medio mundial del nivel del mar podría superar 1 metro en 2100 y 5 metros para 2300 si no se alcanzan los objetivos mundiales en emisiones.

El estudio utilizó proyecciones de más de 100 expertos internacionales para los cambios medios mundiales del nivel del mar en dos escenarios climáticos: bajas y altas emisiones. Al examinar una amplia gama de líderes en el campo, el estudio ofrece una garantía más amplia sobre sus proyecciones para los rangos de aumento futuro del nivel del mar.

En un escenario en el que el calentamiento global está limitado a 2 grados centígrados por encima de los niveles preindustriales, los expertos estimaron un aumento de 0,5 metros en 2100 y de 0,5 a 2 metros en 2300. En un escenario de altas emisiones con 4,5 grados Celsius de calentamiento, los expertos estimaron un aumento mayor de 0,6 a 1,3 metros para 2100 y de 1,7 a 5,6 metros para 2300.

El profesor Benjamin Horton, Presidente interino de la Escuela Asiática de Medio Ambiente de la NTU, quien dirigió la encuesta, dijo que las proyecciones de aumento del nivel del mar y el conocimiento de sus incertidumbres son vitales para tomar decisiones informadas de mitigación y adaptación.

nivel del mar

El profesor Horton dijo: “La complejidad de las proyecciones a nivel del mar y la gran cantidad de publicaciones científicas pertinentes hacen que sea difícil para los responsables de la formulación de políticas obtener una visión general del estado de la ciencia.

Para obtener esta visión general, es útil encuestar a los principales expertos sobre el aumento esperado del nivel del mar, que proporciona un panorama más amplio de los escenarios futuros e informa a los responsables políticos para que puedan preparar las medidas necesarias.”

Publicado en Nature Partner Journals Climate and Atmospheric Science el 8 de mayo, las proyecciones de aumento del nivel del mar superan las estimaciones anteriores del Panel Internacional sobre el Cambio Climático (IPCC).

El estudio internacional dirigido por NTU fue una colaboración con investigadores de la Universidad de Hong Kong, la Universidad Maynooth (Irlanda), la Universidad de Durham (Reino Unido), la Universidad Rowan (EE.UU.), la Universidad de Tufts (EE.UU.) y el Instituto Potsdam para la Investigación del Impacto Climático (Alemania).

“Sabemos que el planeta verá un aumento adicional del nivel del mar en el futuro”, dice la coautora, la Dra. Andra Garner, Profesora Asistente de Ciencias Ambientales de la Universidad Rowan en los Estados Unidos de América. “Pero hay marcadas diferencias en la cantidad de expertos en aumento del nivel del mar para las bajas emisiones en comparación con las altas emisiones. Esto proporciona una gran esperanza para el futuro, así como una fuerte motivación para actuar ahora para evitar los impactos más graves del aumento del nivel del mar”.

“Este estudio internacional se basa en las opiniones informadas de 106 expertos en el nivel del mar y subraya la importancia crítica de aplicar una política de bajas emisiones para limitar el aumento del nivel del mar”, dice el Dr. Niamh Cahill, Profesor Asistente en el Departamento de Matemáticas y Estadísticas de la Universidad Maynooth en Irlanda.

Los 106 expertos que participaron en la encuesta fueron elegidos como uno de los editores más activos de estudios científicos a nivel del mar (al menos seis artículos publicados en revistas revisadas por pares desde 2014) identificados a partir de una base de datos de publicaciones líder.

En respuesta a preguntas abiertas, los expertos en cambio climático identificaron las fichas de hielo de Groenlandia y la Antártida como las mayores fuentes de incertidumbre. Estas capas de hielo son un indicador importante del cambio climático y el motor del aumento del nivel del mar.

Las mediciones basadas en satélites muestran que las capas de hielo se están derritiendo a un ritmo acelerado. Sin embargo, los expertos también observaron que la magnitud y el impacto del aumento del nivel del mar pueden limitarse mediante la reducción exitosa de las emisiones.

El Dr. Andrea Dutton, Profesor del Departamento de Geociencia de la Universidad de Wisconsin-Madison, quien no participa en este estudio, dice: “Una de las claves de este estudio es que nuestras acciones de hoy pueden marcar una profunda diferencia en cuanto a cuánto se retirarán nuestras costas en el futuro. Ese conocimiento es empoderador porque significa que podemos elegir un mejor resultado a través de nuestras acciones”.

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¿Qué esta pasando en el Núcleo Interno de la Tierra?

núcleo interno de la tierra

Los exhaustivos datos sísmicos de los terremotos repetidos y los nuevos métodos de procesamiento de datos han dado la mejor evidencia hasta la fecha de que el núcleo interno de la Tierra está girando, revelando una mejor comprensión de los procesos cada vez más debatidos que controlan el campo magnético del planeta.

El nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign se publica en la revista Earth and Planetary Science Letters.

Los geólogos no entienden completamente cómo funciona el generador de campo magnético de la Tierra, pero sospechan que está estrechamente relacionado con procesos dinámicos cerca del área límite del núcleo interno-exterior, dijeron los investigadores. Los cambios en la ubicación de los polos magnéticos, los cambios en la fuerza de campo y los datos sísmicos anómalos han llevado a los investigadores a echar un vistazo más de cerca.

“En 1996, nuestro grupo detectó por primera vez un pequeño pero sistemático cambio de ondas sísmicas que pasaban por el núcleo interno, que interpretamos como evidencia de rotación diferencial del núcleo interno en relación con la superficie de la Tierra”, dijo el profesor de geología y coautor del estudio Xiaodong Song, que ahora está en la Universidad de Pekín. “Sin embargo, algunos estudios creen que lo que interpretamos como movimiento es en cambio el resultado de ondas sísmicas que reflejan un límite central interno alternativamente creciente y reducido, como el crecimiento de montañas y el corte de cañones”.

Los investigadores presentan datos sísmicos de una serie de ubicaciones geográficas y terremotos repetidos, llamados dobletes, que ocurren en el mismo lugar a lo largo del tiempo.

“Tener datos de la misma ubicación pero tiempos diferentes nos permite diferenciar entre señales sísmicas que cambian debido a la variación localizada en el alivio de las que cambian debido al movimiento y la rotación”, dijo Yi Yang, estudiante de posgrado y autora principal del estudio.

El equipo descubrió que algunas de las ondas sísmicas generadas por terremotos penetran a través del cuerpo de hierro por debajo del límite interno del núcleo y cambian con el tiempo, lo que no sucedería si el núcleo interno estuviera estacionario, dijeron los investigadores.

“Es importante destacar que estamos viendo que estas ondas refractadas cambian antes de que las ondas reflejadas reboten en el límite interno del núcleo, lo que implica que los cambios provienen del interior del núcleo interno”, dijo Song.

La base del debate radica en el hecho de que los estudios previos examinaron un conjunto relativamente pequeño de datos algo ambiguos generados a partir de un método que depende en gran medida de la hora exacta del reloj, dijeron los investigadores.

“Lo que hace que nuestro análisis sea diferente es nuestro método preciso para determinar exactamente cuándo se producen los cambios en las señales sísmicas y llegar a las diversas estaciones sísmicas de todo el mundo”, dijo Yang. “Utilizamos una onda sísmica que no alcanzó el núcleo interno como una onda de referencia en nuestros cálculos, lo que elimina gran parte de la ambiguedad”.

Este preciso análisis de la hora de llegada, una extensa colección de los datos de mejor calidad y un cuidadoso análisis estadístico realizado por Yang, son los que dan a este estudio su poder, dijo Song.

“Este trabajo confirma que los cambios temporales provienen principalmente, si no todos, del cuerpo del núcleo interno, y la idea de que los cambios en la superficie del núcleo interno son la única fuente de los cambios de señal ahora se puede descartar”, dijo.

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La Plantación de Árboles No es la “Cura” del Cambio Climático

plantación de árboles

La ecologista de restauración Karen Holl tiene un mensaje simple para cualquiera que piense que la plantación de árboles revertirá el daño del cambio climático.

“No podemos salir del cambio climático“, dice Holl, profesor de estudios ambientales de UC Santa Cruz y experto líder en restauración forestal. “Es sólo una pieza del rompecabezas.”

En un comentario que aparece en Ciencia, Holl y coautor Pedro Brancalion, profesor del Departamento de Ciencias Forestales de la Universidad de Sao Paulo, avalan los beneficios de los árboles, pero advierten contra una visión simplista de la plantación de árboles como una panacea para la degradación ambiental.

“Los árboles están profundamente arraigados en la psique humana”, dijo Holl, un ecologista de restauración que ha preparado a cientos de estudiantes para carreras en la administración ambiental. “Es muy satisfactorio salir y poner un árbol en el suelo. Es algo concreto y tangible”.

Sin embargo, las iniciativas de plantación de árboles a gran escala, como 1t.org y la Campaña del Trillion Tree, deben emprenderse cuidadosamente y con un compromiso con la gestión a largo plazo, para que los beneficios se materialen plenamente.

“Plantar árboles no es una solución simple”, dijo Holl. “Es complicado, y tenemos que ser realistas sobre lo que podemos y no podemos lograr. Tenemos que ser reflexivos y planificar a largo plazo”.

En el lado positivo, plantar árboles puede mejorar la biodiversidad, la calidad del agua y aumentar la sombra. Pero dependiendo de dónde y cómo se hace, la plantación de árboles también puede dañar los ecosistemas y especies nativas, reducir el suministro de agua y desposeer a los terratenientes locales y aumentar la inequidad social.

En su comentario, Holl y Brancalion presentan cuatro principios que deben guiar las iniciativas de mejora forestal:

Reducir la limpieza y degradación de los bosques: 

Proteger y mantener los bosques intactos es más eficiente, ecológicamente racional y menos costoso que plantar árboles o replantarlos.

Ver la plantación de árboles como una parte de las soluciones ambientales multifacéticas:

La cubierta de árboles mejorada es una de las mejores opciones para compensar una parte de las emisiones de gases de efecto invernadero impulsadas por las actividades humanas, pero representan sólo una pequeña parte de las reducciones de carbono que se necesitan — y las estimaciones varían en más de diez veces dependiendo de las variables utilizadas en el modelado.

Equilibrar los objetivos ecológicos y sociales:

Reconocer los usos de la tierra que compiten y enfocarse en paisajes con el potencial de generar beneficios a gran escala, como la Selva Atlántica en Brasil, donde la planificación regional de las iniciativas de plantación de árboles puede conducir a tres veces las ganancias de conservación a la mitad del costo.

Planificar, coordinar y supervisar:

Trabaje con las partes interesadas locales para resolver los objetivos de uso de la tierra en conflicto y garantizar la máxima eficacia a largo plazo. Plantar árboles no garantiza que sobrevivan; una revisión de los esfuerzos de restauración de los bosques de manglares en Sri Lanka después del tsunami de 2004 mostró que menos del 10 por ciento de los árboles sobrevivieron en el 75 por ciento de los sitios.

Para tener éxito, las iniciativas de plantación de árboles deben involucrar a las partes interesadas locales y hacer frente a objetivos contradictorios para el uso de la tierra. “Gran parte de la tierra propuesta para la plantación de árboles ya se está utilizando para cultivar cultivos, cosechar madera y otras actividades de subsistencia, por lo que las iniciativas de plantación de árboles deben considerar cómo los terratenientes obtendrán ingresos”, dijo Holl. “De lo contrario, actividades como la agricultura o la tala simplemente se trasladarán a otras tierras”

Holl elige sus palabras cuidadosamente cuando dice que aplaude el entusiasmo generalizado por “aumentar la cobertura forestal”, que no es lo mismo que plantar más árboles.

“Lo primero que podemos hacer es mantener los bosques existentes en pie, y la segunda es permitir que los árboles se regeneren en áreas que antes eran bosques”, dijo Holl, quien se especializa en la restauración de bosques tropicales. “En muchos casos, los árboles se recuperarán por sí solos, basta con mirar todo el este de los Estados Unidos que fue deforestado hace 200 años.

Gran parte de eso ha vuelto sin plantar activamente árboles. Sí, en algunas tierras altamente degradadas tendremos que plantar árboles, pero esa debería ser la última opción ya que es la más cara y a menudo no tiene éxito. He pasado mi vida en esto. Tenemos que ser considerados acerca de cómo traemos el bosque de vuelta.

Críticamente, reducir el ritmo del cambio climático requiere una estrategia integral que comience con la quema de menos combustible fósil, dijo Holl.

“Los árboles son una pequeña parte de lo que debe ser una estrategia más amplia”, dijo Holl. “Es mejor que no liberemos gases de efecto invernadero para empezar”

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La Actividad Volcánica Ayudo a Ocasionar el Cambio Climático del Triásico

la actividad volcánica

Un nuevo estudio revela que la actividad volcánica desempeñó un papel directo en la activación del cambio climático extremo al final del período Triásico hace 201 millones de años, acabando con casi la mitad de todas las especies existentes.

La cantidad de dióxido de carbono liberado a la atmósfera de estas erupciones volcánicas es comparable a la cantidad de CO2 toda actividad humana en el siglo XXI.

Durante mucho tiempo se ha pensado que la extinción del Triásico final ha sido causada por el cambio climático dramático y el aumento del nivel del mar. Si bien hubo actividad volcánica a gran escala en ese momento, conocida como las erupciones de la Provincia Magmática del Atlántico Central, se debatió el papel que desempeñó para contribuir directamente al evento de extinción.

En un estudio para Nature Communications, un equipo internacional de investigadores, incluido el profesor don Baker de McGill, encontró evidencia de burbujas de dióxido de carbono atrapadas en rocas volcánicas que datan del final del Triásico, apoyando la teoría de que la actividad volcánica contribuyó al devastador cambio climático que se cree que causa la extinción masiva.

Los investigadores sugieren que los cambios ambientales del triásico final impulsados por las emisiones de dióxido de carbono volcánico pueden haber sido similares a los previstos para el futuro cercano.

Al analizar pequeñas burbujas de exolución de gas conservadas dentro de las rocas, el equipo estima que la cantidad de emisiones de carbono liberadas en una sola erupción — comparable a 100.000 km3 de lava arrojada durante 500 años- es probablemente equivalente al total producido por toda la actividad humana durante el siglo XXI, suponiendo un aumento de 2C en la temperatura global por encima de los niveles preindustriales.

“Aunque no podemos determinar con precisión la cantidad total de dióxido de carbono liberado a la atmósfera cuando estos volcanes entraron en erupción, la correlación entre esta inyección natural de dióxido de carbono y la extinción del Triásico final debería ser una advertencia para nosotros.

Incluso una ligera posibilidad de que el dióxido de carbono que estamos poniendo ahora en la atmósfera pueda causar un gran evento de extinción es suficiente para que me preocupe”, dice don Baker, profesor de ciencias de la tierra y planetarios.

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Radar Para Desechos Plásticos: Crean Mapa Para Rastrear Emisiones

desechos plásticos

Los desechos plásticos a menudo terminan en cuerpos fluviales y océanos, lo que representa una seria amenaza para el ecosistema marino. Para evitar la acumulación de residuos plásticos, debemos averiguar dónde es frecuente la emisión de plástico.

Con este fin, los científicos han elaborado un nuevo método para rastrear las emisiones de plástico de las zonas interiores al mar. Este método es útil para identificar los “puntos críticos” de la emisión de plástico e incluso puede ayudar a implementar medidas apropiadas para evitar la contaminación plástica.

El plástico puede ser una parte indispensable de nuestra vida cotidiana, pero su robustez y abundancia han llevado a su uso excesivo, poniendo una enorme carga para el medio ambiente. Las grandes emisiones de desechos plásticos dan lugar a su acumulación en las masas de agua: de hecho, estudios recientes han estimado alrededor de 0,27 millones de toneladas de plástico flotando en los océanos del mundo.

Debido a que el plástico no se descompone en el agua, es un peligro grave para la vida marina. Por lo tanto, para prevenir la contaminación plástica, es crucial entender exactamente cómo se emite el plástico en los océanos. Estudios anteriores han tratado de analizar las emisiones de plástico, pero tenían algunas limitaciones: se centraron en la mayoría de los desehos plásticos mal gestionados y no en cómo se originan realmente estas emisiones de plástico.

Con este fin, un grupo de científicos de la Universidad de Ciencias de Tokio, liderados por el profesor Yasuo Nihei, desarrollaron un nuevo método para combatir las emisiones plásticas. En un estudio publicado generaron un “mapa de alta resolución de cuadrículas de 1 km de emisiones de plástico en todo Japón. El profesor Nihei explica: “Si los residuos plásticos siguen fluyendo hacia el mar, la cantidad de residuos plásticos aumentará. Para evitarlo, es necesario indicar claramente dónde y cómo se generan actualmente”.

Para empezar, los científicos se centraron en los diferentes tipos de plásticos: microplástico (MicP), que tiene un tamaño inferior a 5 mm, y macroplástico (MacP), que es superior a 5 mm. Entendieron que controlar el MicP era crucial porque -debido a su pequeño tamaño- es particularmente difícil de recuperar una vez que entra en el océano.

Además, puede ser fácilmente ingerido por organismos marinos, lo que puede afectar negativamente a los ecosistemas de todo el mundo. Para evitar la emisión de MicP en las masas de agua, era importante averiguar exactamente de dónde venían estas emisiones.

Los científicos siguieron un proceso de tres pasos para mapear las emisiones de plástico. En primer lugar, midieron la concentración de MicP a través de 70 ríos y 90 sitios en Japón y examinaron la relación entre la concentración de MicP y las características de la tierra.

Recogieron la proporción de concentraciones de MacP/MicP para evaluar la concentración de MacP a partir de la concentración de MicP. A continuación, para obtener la descarga de flujo de salida a redes de 1 km, realizaron un “análisis de equilibrio hídrico” en el que midieron la precipitación de agua, distribuido en tres categorías: evaporación, escorrenca superficial e infiltración subterránea. Por último, calculan la emisión total de plástico, que es el producto de las concentraciones de MicP y MacP y la descarga de salida.

Sus hallazgos revelaron que las concentraciones de MicP y las características de la cuenca estaban significativamente correlacionadas, lo que significa que las características físicas de los cuerpos de agua dictan la cantidad de desechos plásticos acumulados. No sólo esto, su análisis ayudó a los científicos a estimar la emisión anual de plástico en Japón, que osciló entre 210 y 4.776 toneladas/año de plástico total.

Los científicos evaluaron entonces un mapa de alta resolución de emisiones de plástico a través de redes de 1 km en todo Japón. Identificaron las áreas críticas donde las emisiones de plástico eran las más altas. Su análisis mostró que estas emisiones eran altas en los ríos cercanos a las zonas urbanizadas, con una alta densidad de población.

Entre ellos, ciudades como Tokio, Nagoya y Osaka se encontraron como puntos críticos para las emisiones de plástico. Por lo tanto, este método era útil para comprender exactamente dónde debían aplicarse las contramedidas estrictas.

A diferencia de estudios anteriores, este estudio no supone que los residuos plásticos sólo sean proporcionales a los residuos plásticos mal gestionados, sino que, de hecho, tenga en cuenta el origen de las emisiones de plástico. Esto facilita la implementación de medidas y la reducción de las emisiones de plástico en áreas específicas.

El profesor Nihei concluye: “Nuestros hallazgos proporcionan nuevos conocimientos que pueden utilizarse para redactar contramedidas contra las emisiones de plástico, reduciendo así la salida de contaminantes marinos de Japón. También introducimos un nuevo método que se puede utilizar para evaluar los insumos plásticos en otras regiones del mundo”.

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Encuentran el Nivel Más Alto de Microplásticos en el Fondo Marino

microplásticos en el fondo marino

Un proyecto de investigación internacional ha revelado los niveles más altos jamas registrados de microplásticos en el fondo marino, con hasta 1,9 millones de piezas en una capa delgada que cubre solo 1 metro cuadrado.

Más de 10 millones de toneladas de desechos plásticos ingresan a los océanos cada año. Los desechos plásticos flotantes en el mar han captado el interés del público gracias a los movimientos de ‘efecto del planeta azul’ para desalentar el uso de pajitas de plástico y bolsas de transporte. Sin embargo, tales acumulaciones representan menos del 1% del plástico que ingresa a los océanos del mundo.

En cambio, se cree que el 99% faltante ocurre en las profundidades del océano, pero hasta ahora no estaba claro dónde terminó realmente. Publicado esta semana en la revista Science , la investigación realizada por la Universidad de Manchester (Reino Unido), el Centro Nacional de Oceanografía (Reino Unido), la Universidad de Bremen (Alemania), IFREMER (Francia) y la Universidad de Durham (Reino Unido) mostró cómo las corrientes de aguas profundas actúan como cintas transportadoras, transportando pequeños fragmentos de plástico y fibras a través del fondo marino.

Estas corrientes pueden concentrar microplásticos dentro de grandes acumulaciones de sedimentos, que denominaron ‘puntos calientes de microplásticos’. Estos puntos críticos parecen ser los equivalentes en el fondo marino de los llamados “parches de basura” formados por las corrientes en la superficie del océano.

El autor principal del estudio, el Dr. Ian Kane, de la Universidad de Manchester, dijo: “Casi todo el mundo ha oído hablar de los infames ‘parches de basura’ de plástico flotante en el océano, pero nos sorprendió la alta concentración de microplásticos que encontramos en las profundidades. fondo marino

“Descubrimos que los microplásticos no están distribuidos uniformemente en el área de estudio; en cambio, están distribuidos por poderosas corrientes del fondo marino que los concentran en ciertas áreas”.

Los microplásticos en el fondo marino se componen principalmente de fibras de textiles y prendas de vestir. Estos no se filtran de manera efectiva en las plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas y entran fácilmente en ríos y océanos.

En el océano, se asientan lentamente o pueden ser transportados rápidamente por corrientes de turbidez episódicas, poderosas avalanchas submarinas, que viajan por los cañones submarinos hasta el fondo marino profundo (vea la investigación anterior del grupo en Ciencia y Tecnología Ambiental). Una vez en las profundidades del mar, los microplásticos se recogen y transportan fácilmente mediante corrientes de fondo marino que fluyen continuamente (‘corrientes de fondo’) que pueden concentrar preferentemente fibras y fragmentos dentro de grandes corrientes de sedimentos.

Estas corrientes oceánicas profundas también transportan agua y nutrientes oxigenados, lo que significa que los puntos calientes de microplásticos del fondo marino también pueden albergar ecosistemas importantes que pueden consumir o absorber los microplásticos. Este estudio proporciona el primer vínculo directo entre el comportamiento de estas corrientes y las concentraciones de microplásticos del fondo marino y los hallazgos ayudarán a predecir la ubicación de otros puntos críticos de microplásticos en aguas profundas e investigar directamente el impacto de los microplásticos en la vida marina.

El equipo recolectó muestras de sedimentos del fondo marino del mar Tirreno (parte del mar Mediterráneo) y las combinó con modelos calibrados de corrientes oceánicas profundas y mapeo detallado del fondo marino. En el laboratorio, los microplásticos se separaron del sedimento, se contaron bajo el microscopio y se analizaron adicionalmente mediante espectroscopía infrarroja para determinar los tipos de plástico. Con esta información, el equipo pudo mostrar cómo las corrientes oceánicas controlaban la distribución de microplásticos en el fondo marino.

El Dr. Mike Clare, del Centro Nacional de Oceanografía, que fue co-líder de la investigación, declaró: “Nuestro estudio ha demostrado cómo los estudios detallados de las corrientes del fondo marino pueden ayudarnos a conectar las vías de transporte de microplásticos en las profundidades del mar y encontrar los ‘desaparecidos “microplásticos. Los resultados resaltan la necesidad de intervenciones políticas para limitar el flujo futuro de plásticos en ambientes naturales y minimizar los impactos en los ecosistemas oceánicos”.

El Dr. Florian Pohl, Departamento de Ciencias de la Tierra, Universidad de Durham, dijo: “Es lamentable, pero el plástico se ha convertido en un nuevo tipo de partícula de sedimento, que se distribuye a través del fondo marino junto con arena, lodo y nutrientes. Por lo tanto, los procesos de transporte de sedimentos ya que las corrientes del fondo marino concentrarán partículas de plástico en ciertos lugares del fondo marino, como lo demuestra nuestra investigación “.

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