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domingo, 29 de junio de 2014

ESTUDIOS DEMUESTRAN UN ENFRIAMIENTO CLIMÁTICO GLOBAL A FINALES DEL CRETÁCICO

ecoticias.com
Una investigación internacional, en la que han participado micropaleontólogos de la Universidad de Zaragoza, demuestra que los últimos 18 millones de años del Cretácico se caracterizaron por un descenso global y progresivo de las temperaturas medias, poniendo fin a una de las etapas más cálidas de nuestro planeta.



La revista Nature Communications recoge en acceso abierto el trabajo de 10 geoquímicos y micropaleontólogos del Reino Unido, España, Italia y Estados Unidos, en el que se ha perfeccionado un reciente método de medir las temperaturas de las aguas marinas superficiales del pasado geológico, ha informado la Universidad de Zaragoza en una nota de prensa.
Según ha explicado, este paleotermómetro (conocido como TEX86) "se revela como una de las formas más precisas de evaluar las variaciones climáticas del pasado geológico". Por parte de la Universidad de Zaragoza han participado Irene Pérez Rodríguez y José Antonio Arz Sola, miembros del Departamento de Ciencias de la Tierra y del Instituto de Investigación en Ciencias Ambientales de Aragón (IUCA).
Los científicos aragoneses han contribuido al establecimiento de un modelo de edad utilizando los foraminíferos planctónicos, un grupo de microfósiles de rápida evolución. Esto les ha permitido asignar una edad específica a cada muestra analizada mediante el TEX86 y, por lo tanto, situar correctamente los valores de temperatura en la escala temporal del Cretácico.

MÉTODO

El TEX86 relaciona la temperatura del agua con la composición de las membranas celulares de las Thaumarchaeota, bacterias que abundan flotando en las capas más superficiales de todos los mares y océanos. Sus membranas están formadas por unas moléculas lipídicas (los GDGT), que pueden contener hasta cuatro anillos de ciclopentano.
El número de anillos aumenta en función de la temperatura del agua, como una adaptación de la membrana celular que le permite regular su fluidez. Cuando estas bacterias viven en aguas cálidas o cuando lo hacen en aguas frías, las proporciones de los GDGT con 1, 2, 3 o 4 anillos son muy diferentes, según una relación actualmente "bien conocida". Tras la muerte de las bacterias, sus restos se acumulan en el fondo marino formando parte de los sedimentos.
El método del TEX86 consiste en analizar la abundancia relativa de los distintos tipos de GDGT preservados como biomoléculas fósiles en las rocas sedimentarias y aplicar las relaciones actuales para evaluar la temperatura de la superficie marina dónde y cuándo vivieron esas bacterias.
Para ello, se extraen los GDGT mediante complejas técnicas químicas, midiendo sus proporciones con un cromatógrafo de gases y un espectrómetro de masas. Después, se analizan los valores mediante fórmulas análogas a las que relacionan en la actualidad las frecuencias de estas biomoléculas con la temperatura del agua y se sitúan estos valores en la escala temporal de millones de años.

ANÁLISIS EN SHUQUALAK

En el estudio, se ha utilizado el TEX86 para analizar en Shuqualak, en el Estado de Mississippi (Estados Unidos), la evolución de la temperatura de las aguas marinas superficiales en rocas carbonatadas marinas de bajas latitudes, de entre 84 y 66 millones de años.
Los trabajos han evidenciado que a comienzos de este intervalo el Atlántico Norte fue un océano relativamente cálido con unos 35 grados Centígrados de temperatura superficial media, disminuyendo con el tiempo hasta alcanzar los 28. "Esta tendencia coincide con algo ya conocido, el enfriamiento de las masas de agua superficial de altas latitudes y de las masas de agua oceánica profunda", han expuesto desde la institución académica.
Sobre la evolución climática en bajas latitudes, "no existen muchos datos fiables por lo que, cuando se coloca esta última pieza en los modelos de circulación oceánica, se comprueba que durante los últimos 18 millones de años del Cretácico nuestro planeta estuvo sujeto a un enfriamiento climático importante, progresivo y de carácter global".
En la publicación también se discute la causa principal de este cambio climático, concluyendo que el candidato más probable es una disminución en la cantidad de CO2 atmosférico, ligada a una ralentización de la actividad tectónica y de la desgasificación volcánica a escala planetaria.
Los investigadores han señalado que queda por explicar el motivo por el que este enfriamiento climático no provocó el crecimiento de casquetes polares en las altas latitudes, de modo similar a lo que ocurrió hace unos 35 millones de años, y cuál pudo ser su repercusión en los ecosistemas cretácicos, dominados por dinosaurios y grandes reptiles marinos.

jueves, 13 de marzo de 2014

LOS HONGOS PUEDEN DETERMINAR EL FUTURO DEL DIÓXIDO DE CARBONO ALMACENADO EN SUELOS

noticiasdelaciencia.com

Cuando los científicos debaten sobre el cambio climático global, a menudo se concentran en la cantidad de carbono que hay en la atmósfera y en la vegetación. Pero lo cierto es que el suelo contiene más carbono que el aire y las plantas combinados. Esto significa que incluso un diminuto cambio en el grado de almacenamiento del carbono en el suelo podría tener consecuencias importantes para la atmósfera de la Tierra y para el clima.

Ejemplo de ectomicorriza: Un hongo asociado a las raíces de una cicuta. (Foto: Colin Averill)

Una nueva investigación realizada por Colin Averill, de la Universidad de Texas en Austin, Adrien Finzi de la Universidad de Boston, ambas instituciones en Estados Unidos, y Benjamin Turner, del Instituto Smithsoniano de Investigación Tropical (STRI) en Panamá, apunta hacia un inesperado regulador del contenido de carbono en el suelo: los hongos. Los hongos son los grandes olvidados en las mediciones y estimaciones que se han venido haciendo sobre la capacidad de los suelos para almacenar dióxido de carbono (CO2).
Lo descubierto en esta investigación sitúa a los hongos en primer plano de la problemática del CO2 y en el centro del debate científico sobre cuál es el modo más factible de aprovechar al máximo la capacidad de los suelos para retener a este gas de efecto invernadero.
En estudios anteriores, se llegó a la conclusión de que la degradación de los suelos, el clima y la productividad de las plantas eran los más importantes reguladores del contenido de carbono en los suelos. Sin embargo, lo descubierto ahora por Turner, Averill y Finzi, sugiere que la biología del suelo ejerce un papel aún más importante. Algunos tipos de hongos simbióticos pueden llevar a un 70 por ciento más de carbono en el suelo por unidad de nitrógeno. El papel de estos hongos no se ha tenido en cuenta en los modelos climáticos empleados para hacer pronósticos sobre el calentamiento global.
La mayoría de las plantas se asocian con hongos de un tipo beneficioso. En esta clase de relación, la planta aporta carbono al hongo, y éste le aporta ciertos nutrientes a la planta. Las relaciones de este tipo se pueden agrupar en tres grandes clases: Las micorrizas arbusculares, las ectomicorrizas, y las micorrizas ericoides. La más común es la micorriza arbuscular, que se da en el 85 por ciento de las familias vegetales, mientras que las micorrizas ericoides y las ectomicorrizas se presentan en unas pocas familias comunes.
Tras numerosas ejecuciones de modelos digitales con más de 200 perfiles de suelos de todas partes del globo terráqueo, los autores del nuevo estudio encontraron que los suelos con presencia de comunidades del tipo micorriza ericoide y del tipo ectomicorriza contenían un 70 por ciento más de carbono por unidad de nitrógeno que los suelos con comunidades del tipo micorriza arbuscular. El efecto es significativo a escala global, porque es independiente del rango común de valores en variables tales como la acumulación de biomasa, la temperatura, la precipitación y el contenido de arcilla de los suelos.
La marcada diferencia que hay en el nivel de carbono incorporado a suelos entre los ecosistemas con ectomicorrizas y micorrizas ericoides, y los ecosistemas con micorrizas arbusculares, se debe a la manera en que los hongos de cada tipo adquieren los nutrientes.
Los hongos de las comunidades micorrizas ericoides y ectomicorrizas producen enzimas que les permiten acceder a formas orgánicas de nitrógeno que no están disponibles para los hongos de las comunidades micorrizas arbusculares. Al apropiarse de buena parte de la cantidad de nitrógeno que hay en la materia orgánica del suelo, los hongos de comunidades micorrizas ericoides y ectomicorrizas limitan la actividad de los microorganismos que descomponen la materia orgánica muerta y que devuelven carbono a la atmósfera. Estos microbios dependen del nitrógeno, y cuando su acceso al mismo mengua por la acción de sus rivales los hongos, no pueden prosperar como lo harían con nitrógeno extra, y su actividad global en el suelo queda notablemente limitada. El resultado es que más carbono se conserva en el suelo.
Las comunidades micorrizas arbusculares no causan tantas restricciones a la actividad de los microbios que descomponen la materia orgánica. El resultado en este caso es que menos carbono se conserva en el suelo.

viernes, 13 de diciembre de 2013

LOS OCÉANOS ‘DESAPARECERÁN’ DENTRO DE MIL MILLONES DE AÑOS

ecoticias.com
 
Un equipo internacional de científicos ha realizado un estudio para determinar el futuro de los océanos de la Tierra. La conclusión es que entrarán en ebullición y, finalmente, se evaporarán irremediablemente dentro de mil millones de años.



El trabajo, que ha sido publicado en 'Nature', ha investigado sobre la zona llamada 'Ricitos de Oro', que abarca la distancia a la que un planeta rocoso puede estar de su estrella para que pueda existir agua líquida en su superficie, y no hielo o vapor. "Como en el cuento de los tres osos, la temperatura del planeta no puede ser ni demasiado fría, ni demasiado calientes, debe ser justa para albergar la vida tal y como la conocemos", ha explicado uno de los autores, Jermy Leconte.
Para la investigación, el equipo ha realizado una simulación de la Tierra durante el aumento de la luminosidad del Sol (durante su envejecimiento y muerte) y las consecuencias que este proceso va a causar en el planeta.
En primer lugar, el calentamiento de la Tierra convertirá parte de los océanos en vapor, que es un gas de efecto invernadero, de manera que el planeta se calentará aún más y su situación será de riesgo: la temperatura del agua también aumentará provocando la ebullición de los mares. Los expertos, han explicado que en alrededor de mil millones de años, el agua líquida en la superficie del planeta habrá desaparecido por completo, dejando una superficie desértica.
Concretamente, la estimación de tiempo para la pérdida de los océanos es "varios cientos de millones de años después de lo que se pensaba", según ha explicado el Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Francia (CNRS) en un comunicado. "Así que, es una buena noticia", ha indicado el autor.

jueves, 3 de octubre de 2013

EL HOLLÍN INDUSTRIAL DEL SIGLO XIX HIZO MENGUAR A LOS GLACIARES ALPINOS

noticiasdelaciencia.com
 
Un equipo de científicos encabezado por expertos de la NASA ha encontrado evidencias contundentes de que el hollín emitido por la Europa industrial del siglo XIX causó el abrupto retroceso de los glaciares en los Alpes Europeos que empezó en la década de 1860, aproximadamente cuando se considera que terminó el periodo de temperaturas un tanto bajas conocido como la Pequeña Edad de Hielo.


Esta fotografía, de verano del 2012, tomada mirando al sur hacia los Alpes Berneses, muestra cómo la contaminación atmosférica en los Alpes tiende a estar confinada a bajas altitudes, concentrando la deposición de hollín y polvo en las zonas bajas. En la zona centro-izquierda de la imagen, se aprecia un glaciar que se extiende a partir de un campo de nieve de gran altitud, por encima de la capa de polución, hacia el valle que se encuentra abajo, en cuya parte inferior abundan las sustancias contaminantes. (Foto: Peter Holy)
 
Esta investigación puede ayudar a resolver definitivamente un debate científico de larga duración.
En la segunda mitad del siglo XIX, la revolución industrial avanzaba a toda máquina en Europa. El uso creciente del carbón como combustible para el transporte y la industria, así como para calentar los hogares, comenzó a liberar enormes cantidades de hollín y otras partículas oscuras a la atmósfera.
Entre las clases de partículas que flotan en la atmósfera, el hollín es la que más absorbe la luz solar. Cuando estas partículas se asientan sobre la nieve que cubre los glaciares, los oscurecen, acelerando su fusión estacional y exponiendo antes de las fechas habituales el hielo subyacente del glaciar a la luz del Sol y al aire caliente de la primavera y del verano. Esta disminución antes de tiempo de la cubierta de nieve en cada año causa que el hielo del glaciar se funda en una magnitud mayor que la que puede recuperar, de tal modo que el efecto neto es un retroceso del glaciar.
La Pequeña Edad de Hielo, un periodo entre los siglos XIV y XIX que fue más frío que los siglos previos o los posteriores, estuvo marcada por una expansión de los glaciares de montaña y un descenso en las temperaturas en Europa de casi 1 grado centígrado (1,8 grados Fahrenheit). Pero los registros históricos obtenidos de los glaciares entre 1860 y 1930 muestran que, aunque las temperaturas todavía continuaron descendiendo un poco, grandes glaciares de los valles entre las montañas de los Alpes retrocedieron de manera llamativamente abrupta, como promedio en casi 1 kilómetro (0,6 millas) disminuyendo hasta extensiones nunca vistas en los siglos inmediatamente anteriores. Los glaciólogos y los climatólogos se han esforzado por encontrar una explicación para esta aparente y misteriosa discrepancia entre el clima y los registros de los glaciares.
El enigma parece que ha sido resuelto ahora.
El equipo de Thomas Painter, un especialista en hielo y nieve del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, ha combinado registros históricos, núcleos antiguos de hielo extraídos de los glaciares, modernos estudios de contaminación atmosférica y un modelo de comportamiento de glaciares, para ofrecer una explicación de por qué los glaciares de los Alpes empezaron a menguar a finales del siglo XIX a pesar de las temperaturas más frías y las abundantes nevadas que debieran haberlos mantenido en crecimiento compensatorio. Painter y sus colaboradores han determinado que el hollín producido por la industrialización en Europa se depositó en zonas bajas de los glaciares, y ese hollín absorbió luz solar y aceleró la fusión del hielo.

domingo, 25 de agosto de 2013

EL CALOR QUE PERMITIÓ LA VIDA EN LA TIERRA CUANDO EL SOL BRILLABA MENOS QUE AHORA

noticiasdelaciencia.com
 
Se ha presentado una explicación convincente para el enigma de cómo pudo la Tierra evitar una congelación profunda cuando, hace unos tres mil millones de años, el Sol brillaba un 20 por ciento menos que ahora. La diferencia podría haber dejado a la Tierra sepultada en hielo, hasta el punto de imposibilitar el desarrollo de la vida tal como la conocemos hoy.

Recreación artística de la Tierra hace 2.800 millones de años. (Imagen: Charlie Meeks)

Las conclusiones a las que han llegado en su investigación Eric Wolf y Brian Toon, de la Universidad de Colorado en Boulder, Estados Unidos, apuntan a que para permitir ese "milagro" lo único que se necesitó fue una concentración más elevada de dióxido de carbono en la atmósfera, y quizás una pizca de metano extra. La explicación es bastante simple y obvia, y otros científicos ya habían pensado en ella, pero no podía darse por correcta sin tener los suficientes elementos de juicio que la respaldasen. A veces, en ciencia, lo más probable no es lo verdadero. Esos elementos de juicio adicionales se han obtenido ahora gracias al uso de sofisticados modelos digitales tridimensionales del clima, que fueron ejecutados en la supercomputadora Janus, de la citada universidad. En casi todos los anteriores intentos de explicar la paradoja se utilizaron modelos mucho más simples, lo cual seguramente limitó el alcance de las conclusiones.
Se suele aceptar que la vida surgió en la Tierra, en forma unicelular y muy simple, hace unos 3.500 millones de años, o sea aproximadamente mil millones de años después de formarse la Tierra. Se cree que la primera forma de vida se forjó en aguas poco profundas, o alrededor de fumarolas hidrotermales del fondo del mar, o en el subsuelo profundo, o que incluso llegó a la Tierra dentro de meteoritos provenientes de otros mundos.
En cualquier caso, el mantenimiento, con la suficiente estabilidad, de las condiciones aptas para la vida durante un tiempo suficiente tras la aparición de esas primeras formas vivas, es un requisito imprescindible para explicar cómo la vida sobrevivió y evolucionó hacia formas con mayor capacidad de supervivencia, mejor preparadas para afrontar climas gélidos y otros ambientes extremos.
Este enigma de cómo pudo la Tierra evitar una congelación profunda cuando el Sol brillaba menos, lo ha estado intentando resolver la comunidad científica desde 1972, cuando el célebre Carl Sagan (el director de tesis de Toon en aquella época) y su colega George Mullen plantearon abiertamente la paradoja.

jueves, 22 de agosto de 2013

EL TIEMPO EXTREMO DE LAS ÚLTIMAS PRIMAVERAS AFECTA A LA REPRODUCCIÓN DE LAS AVES COMUNES

agenciasinc.es
 
En 2012 y 2013 se han sucedido primaveras más cálidas y secas de lo normal o más frías y húmedas de lo habitual. En ambos casos, la productividad de aves comunes como el jilguero, el verdecillo, el verderón, el pinzón, el mirlo y el petirrojo han sido más bajas.
 
Impresión artística de un petirrojo europeo. (Foto: SEO/BirdLife)

Los estudios comparativos se llevan a cabo sistemáticamente desde 1995 y tienen como base datos recogidos en 60 puntos distribuidos en 23 provincias de 12 comunidades autónomas. Unos 19.000 ejemplares de 124 especies distintas de aves fueron estudiados en la campaña del Paser de 2012.
“Estudiar las aves silvestres es también conocer más sobre el estado de conservación del territorio. Algo imprescindible si queremos construir futuro en el medio rural”, afirma Asunción Ruiz, directora ejecutiva de SEO/BirdLife.
Una vez analizados los datos se ha comprobado que, en líneas generales 2012 no fue un buen año para la reproducción de las pequeñas aves comunes. Los análisis realizados con los datos de las estaciones Paser en relación a la productividad mostraron valores más bajos que otros años.
Esto quiere decir que volaron menos aves jóvenes que otros años en relación al número total de aves capturadas. Esto se debe a que los meses en los que tiene lugar la época de cría – mayo, junio y julio – fueron de los más cálidos y secos en los últimos años.
Los datos de Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) muestran valores de temperaturas medias de más de 2º C con respecto a otros años, y valores de precipitación media menores al 50%. El mes de abril, el momento de inicio de la temporada, fue por el contrario más frío y húmedo de lo habitual.
En concreto de las 20 especies más capturadas, y para las que se han analizado los datos, 15 presentaron una productividad menor. Son el mito, jilguero europeo, verderón común, pinzón, serín verdecillo, agateador europeo, cetia ruiseñor, petirrojo europeo, ruiseñor común, mirlo común, curruca capirotada, curruca cabecinegra, herrerillo común, carbonero común y gorrión molinero.
“Velar por nuestro patrimonio natural, nuestra verdadera riqueza, es sin lugar a dudas la base de nuestro bienestar. No en vano, el Eurostat incluye el estado de las poblaciones silvestres de aves como uno de los indicadores del grado de bienestar y desarrollo humano de cada estado de la UE”, añade la responsable de la organización.
Por tomar algunas de estas aves como ejemplo del mal año que pasaron en la reproducción, SEO/BirdLife ha escogido las cuatro especies de fríngilidos que se estudian en el Paser – son aves comunes muy conocidas por su canto y que se alimentan de semillas – y al mirlo y al petirrojo europeo. Todas ellas son especies fácilmente reconocibles y se pueden ver de forma habitual incluso en las ciudades.
El descenso en 2012 en los índices de productividad de aves comunes en España es similar a lo que pasó en otros países europeos en los que también se realiza este programa de seguimiento. La metodología es común y se lleva a cabo de forma homogénea en numerosos países europeos, donde es conocido como CES (Constant Effort Site, lugares de esfuerzo constante).
“En Gran Bretaña, por ejemplo, fue también un mal año para las aves, pero por el clima contrario al nuestro. Las excesivas lluvias unidas a las bajas temperaturas hicieron que fuera una pésima temporada de cría. En España la primavera de 2012 fue una de las más cálidas y secas desde hacía años”, concluyen los expertos. (Fuente: SEO/BirdLife).

lunes, 6 de mayo de 2013

CUANDO EL SAHARA DEJÓ DE SER VERDE Y HÚMEDO

noticiasdelaciencia.com
 
Hace apenas 5.000 años, el Sahara, hoy un inmenso desierto que abarca más de 9 millones de kilómetros cuadrados (3,5 millones de millas cuadradas) del norte de África, era un paisaje verde con numerosos lagos. Antiguas pinturas rupestres presentes en la región representan hipopótamos bebiendo agua, y manadas errantes de elefantes y jirafas, un contraste drástico con el terreno yermo e inhóspito de la actualidad.


Esta fotografía tomada desde el espacio muestra uno de los lagos más grandes de una serie de diez lagos, mayormente de agua dulce, en la Cuenca de Ounianga, en el corazón del Desierto del Sahara, en el nordeste de Chad. Los lagos son remanentes de un solo lago grande, probablemente de decenas de kilómetros de largo, que hace entre 14.800 y 5.500 años ocupaba esta remota región. A medida que el clima se hizo más seco durante los siglos siguientes, el lago se redujo, y grandes dunas de arenas movidas por el viento invadieron la depresión original, dividiéndola en varias cuencas más pequeñas. El área mostrada en esta imagen tiene aproximadamente 11 por 9 kilómetros. (Foto: ISS Expedition 21 / M. Justin Wilkinson, NASA-JSC)

La época verde del Sahara, conocida como el Período Húmedo Africano, probablemente abarcó el periodo que va desde hace 11.000 años hasta hace 5.000, y se cree que terminó abruptamente, pasando la región a ser un desierto en un lapso de entre uno y dos siglos.
Ahora, unos investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, y otras instituciones, han encontrado que este cambio climático brusco se produjo casi simultáneamente por todo el norte de África.
El equipo de David McGee, profesor en el Departamento Ciencias Planetarias, Atmosféricas y de la Tierra en el MIT, determinó los períodos húmedos y los secos de la región durante los últimos 30.000 años analizando muestras de sedimentos provenientes del litoral africano. Estos sedimentos están compuestos, en parte, por polvo llevado por el viento desde el interior del continente durante miles de años: Cuanto más polvo se haya acumulado en un período dado, más seco debió ser el continente de aquel entonces.
Con sus mediciones, los investigadores han encontrado que el Sahara emitía cinco veces menos polvo durante el Período Húmedo Africano que el emitido por dicha región en la actualidad.
Sus resultados sugieren que el cambio climático en África fue mucho mayor de lo que se había estimado.

martes, 23 de abril de 2013

HACIA UNA ESPECTACULAR PROLIFERACIÓN FUTURA DE VEGETACIÓN ÁRTICA

noticiasdelaciencia.com
 
Todo apunta a que el futuro nos depara una situación insólita: Parajes polares antaño yermos, transformados en paisajes verdes. Así se ha determinado en una nueva investigación. El aumento de temperaturas asociado al calentamiento global tendrá ese efecto en muchos territorios árticos.



El equipo de Richard Pearson, del Centro de Biodiversidad y Conservación adscrito al Museo Americano de Historia Natural, en la ciudad de Nueva York, y Theodoros (Theo) Damoulas de la Universidad de Cornell en Ithaca, estado de Nueva York, ha llegado a esas conclusiones mediante su trabajo con nuevos modelos digitales.
La flora se ha incrementado en los ecosistemas del Ártico durante las últimas décadas, una tendencia que coincide con el aumento en las temperaturas casi al doble de la velocidad con que aumentan en el resto del mundo.
Basándose en escenarios climáticos pronosticados para la década del 2050, los autores del nuevo estudio exploraron cómo podría ser la tendencia futura de este proceso. Los científicos desarrollaron modelos que predicen estadísticamente los tipos de plantas que podrían crecer sometidas a ciertas temperaturas y niveles de precipitación. Aunque está implícito cierto grado de incertidumbre, este tipo de modelo es una manera robusta de estudiar el Ártico porque su áspero clima limita la gama de plantas que pueden crecer en estas condiciones, haciendo que este escenario sea más fácil de simular que los de otras regiones que son mucho más ricas en biodiversidad, como por ejemplo los trópicos.
Según las predicciones, las áreas boscosas en el Ártico podrían aumentar hasta en un 50 por ciento durante las próximas décadas, y cerca de la mitad de la vegetación pasará a ser de un tipo distinto.
¿A qué se parecerá entonces el Ártico? En Siberia, por ejemplo, los árboles que ahora no crecen más al norte de una frontera que parecía infranqueable, podrían crecer a centenares de kilómetros más al norte de dicha línea actual, que ahora los separa de otro tipo de ecosistemas naturales.Además, los investigadores estudiaron la realimentación que estos cambios podrían ocasionar sobre los propios escenarios de cambio climático. Encontraron que un fenómeno conocido como el efecto albedo, basado en la reflectividad de la superficie terrestre de acuerdo con su cubierta mineral o vegetal, tendría el mayor impacto en el clima Ártico. Cuando el sol incide sobre la blanca nieve, la mayor parte de la radiación se refleja de regreso al espacio. Pero cuando incide sobre un área más oscura, como en este caso lo es un área cubierta de árboles o arbustos, se absorbe una mayor cantidad de energía solar en el área y por ende aumenta aún más la temperatura. Esto implica una realimentación positiva para el calentamiento, lo que en palabras sencillas significa que cuanta más vegetación haya, más subirá la temperatura.
En la investigación también han trabajado Sarah Knight del Museo Americano de Historia Natural, Scott Goetz, Pieter Beck y Michael Loranty, del Centro de Investigación de Woods Hole, en Falmouth, Massachusetts, y Steven Phillips de AT&T Labs-Research, entidades todas ellas ubicadas en Estados Unidos.

sábado, 23 de febrero de 2013

INVESTIGAN EL CLIMA DEL PASADO EN LA FORMACIÓN DE ESTALACTITAS Y ESTALAGMITAS

noticiasdelaciencia.com

La investigadora del Proyecto Atapuerca Virginia Martínez Pillado ha obtenido la Ayuda Fundación Repsol de la Fundación Atapuerca correspondiente a 2013, con la que podrá avanzar en el tema que centra su tesis doctoral, el estudio del clima del pasado en la formación de los denominados espeleotemas, las estalactitas y las estalagmitas. La investigación, dirigida por Arantza Aranburu, se está desarrollando en las cuevas que forman el llamado Sistema Kárstico de Cueva Mayor. Como detalla la investigadora, a lo largo de millones de años “estas cavidades han sido testigo de la evolución del relieve y del paisaje exterior, conservando en su interior pequeños vestigios del pasado, como son los espeleotemas”.


Los espeleotemas son los tesoros más valiosos que las cuevas albergan para obtener información sobre los cambios en el clima y en el medio ambiente del pasado. (Foto: DICYT)


Según señala, más allá de la belleza externa de estas formaciones, se tratan de “testigos mudos de las transformaciones de nuestro mundo”. “Si logramos desentrañar su historia y comprender cómo se han formado, descubriremos que nos hablan de tiempos pasados en los que la Tierra era diferente a como la conocemos. Nos hablan de tiempos fríos, glaciares y tormentas, y nos hablan también de épocas cálidas y tropicales”, asegura. Además, agrega, también ofrecen información de otros humanos “con los que convivieron hace miles de años y que dejaron su huella en ellas”. 
En este marco, la labor de la investigadora consiste “en aprender su lenguaje y traducir sus palabras, dando así a conocer cómo era el clima en las épocas remotas en las que nuestros antepasados más antiguos habitaban la Sierra de Atapuerca”. Esta disciplina, denominada paleoclimatología, utiliza como “registros naturales” no solo los espeleotemas, sino también los núcleos de hielo de los glaciares, los anillos de crecimiento de los árboles, los corales o los registros de polen fósil. 
En cuanto a la formación de los espeleotemas, estalactitas y estalagmitas, Martínez Pillado recuerda que se producen generalmente en el interior de cuevas de roca caliza que están prácticamente cerradas al exterior. Cada una de sus morfologías está ligada a un proceso de formación diferente que da una idea básica “de cómo ha comenzado su crecimiento dentro de la cueva”.


“Todas ellas necesitan aportes de agua desde el exterior para formarse, agua que reciben de la lluvia. Las gotas de lluvia, al caer al suelo, se filtran a través de grietas y fisuras del terreno y van recogiendo en disolución diversos elementos y minerales (generalmente calcita y aragonito) hasta llegar a la cueva. Allí, se produce un proceso de desgasificación de las gotas por el cual los minerales que había en disolución van cristalizando (o mejor dicho, precipitando). Con el paso del tiempo, desde unos pocos años hasta cientos de miles, y gota tras gota, van creciendo estos cristales llegando a formar los espeleotemas que conocemos”, explica la investigadora en el pasado número del Periódico de Atapuerca, al que ha tenido acceso DiCYT. 
En este sentido, apunta, la cantidad de minerales que pueda disolver la gota de lluvia a su paso por el suelo depende de la cobertera vegetal que exista por encima de la cueva, así como de la temperatura, lo que condiciona el tipo de cristal de cada capa y su grosor. “Analizando cada etapa de cristalización dentro del espeleotema podremos saber si en el exterior había un clima más cálido o más frío. Asimismo, según la cantidad de lluvias que haya en ese periodo, observaremos una diferente velocidad de crecimiento de los cristales. Así, si encontramos cristales de gran tamaño supondremos que llovía con mayor frecuencia que si encontramos cristales más pequeños”, agrega. 
Al margen del estudio de estos cristales, se puede realizar un análisis de los elementos químicos que estaban presentes en las gotas de agua “a partir de los isótopos estables de oxígeno y de carbono”, a través de los cuales es posible deducir “a qué temperatura se formaron los cristales”. “Como la temperatura en el interior de una cueva es igual a la temperatura media del exterior, el estudio isotópico de los espeleotemas nos informa de las características del clima en épocas remotas”, añade. 
Finalmente, en cuanto a la ubicación de todos estos resultados en el tiempo, la investigadora señala que disponen de una herramienta de datación “de gran precisión”, un método de desintegración radioactiva del uranio. “Los átomos de uranio, con el tiempo, se van descomponiendo y se van convirtiendo en otros isótopos y en átomos “hijos” de torio, de manera que podemos relacionar cada etapa de crecimiento y su química correspondiente, y por tanto cada pequeña variación climática, con una edad muy concreta”, concluye.
En cuanto a la obtención de la Ayuda Fundación Repsol de la Fundación Atapuerca, Martínez Pillado asegura que contar con una beca o un contrato de investigación en la actualidad “es una ventaja al alcance de muy pocos, debido a la poca inversión en ciencia que se está realizando en el país”. (Fuente: CGP/DICYT)

sábado, 9 de febrero de 2013

LA INQUIETANTE RELACIÓN ENTRE CONCENTRACIÓN ATMOSFÉRICA DE CO2 Y EL NIVEL DEL MAR

noticiasdelaciencia.com

Al comparar una serie temporal de concentraciones de CO2 atmosféricas reconstruida por métodos paleoclimáticos y que abarca los últimos 40 millones de años, con otra del mismo origen y periodo sobre la evolución del nivel del mar, un equipo de expertos ha encontrado que en el pasado las concentraciones de ese gas de efecto invernadero similares a las del presente (casi 400 partes por millón) estuvieron sistemáticamente asociadas con niveles del mar de al menos 9 metros por encima de los niveles actuales.

La atmósfera y el mar están muy conectados entre sí. (Foto: Paula Campbell, NOAA / NWS National Data Buoy Center)


En el estudio se determinó la altura del nivel del mar en condiciones de equilibrio "natural" para concentraciones de dióxido de carbono (CO2) que van desde los valores típicos de las eras glaciales con 180 partes por millón, hasta los valores máximos de las eras interglaciares (sin presencia de hielo) con más de 1.000 partes por millón.
Se tarda muchos siglos en alcanzar el estado de equilibrio. Por consiguiente, aunque el estudio no predice ningún valor del nivel del mar para el próximo siglo, sí ilustra qué valores de dicho nivel cabe esperar si el clima se estabiliza en un cierto nivel de CO2 durante varios siglos.
Un caso específico de mucho interés es cuando persisten durante siglos niveles de CO2 de entre 400 y 450 partes por millón, porque ese es el valor umbral que se desea no sobrepasar en las próximas décadas para evitar un calentamiento global superior a los dos grados centígrados.


El equipo de Eelco Rohling y Gavin Foster, del Centro Nacional Británico de Oceanografía, ha recopilado más de dos mil pares de puntos de datos de CO2 y puntos de datos de su correspondiente nivel del mar, que abarcan períodos críticos en los últimos 40 millones de años. Algunos se corresponden con climas más calurosos que el de hoy día, otros son similares, y algunos son más fríos. Los investigadores también incluyeron períodos durante los cuales las temperaturas globales estaban aumentando, así como períodos en los que iban disminuyendo.
De esta forma, los científicos cubrieron una amplia variedad de estados del clima, lo que les permitió descubrir las relaciones sistemáticas entre estas variables con un mayor grado de certidumbre.
Los cambios significativos en el nivel del mar tardan muchos siglos, o incluso milenios, en completarse, pero su relación con las concentraciones de CO2 atmosférico se ve bastante clara en el registro geológico: Para un clima futuro con un calentamiento máximo de aproximadamente dos grados centígrados y con una concentración de CO2 estabilizada entre 400 y 450 partes por millón, el nivel del mar subirá continuamente hasta los nueve metros de altura extra con respecto al nivel actual, o incluso más.
La pregunta de cuánto tiempo tomará ese proceso es más difícil de responder, aunque estudios previos indican que un ascenso como el descrito puede acontecer a la velocidad de un metro de elevación por cada siglo.
Basándose en los resultados de la nueva investigación, que documentan la manera en que la Tierra como sistema ha operado en el pasado, es improbable que una futura estabilización del CO2 en una concentración de entre 400 y 450 partes por millón sea suficiente para evitar una elevación significativa y sostenida del nivel del mar a largo plazo.
En el Reino Unido, el Centro Nacional de Oceanografía es la principal institución del país en lo que respecta a las investigaciones oceánicas, tanto en la costa como mar adentro. Ese centro se encarga de las actividades de los barcos científicos James Cook y Discovery, y desarrolla tecnologías para investigación oceánica.

sábado, 8 de diciembre de 2012

LOS EFECTOS CLIMÁTICOS QUE TUVO LA MAYOR ERUPCIÓN VOLCÁNICA DE LOS ÚLTIMOS MILLONES DE AÑOS

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La mayor erupción volcánica de los últimos millones de años en la Tierra se produjo en Indonesia hace 74.000 años. Un nuevo estudio relaciona esa erupción con un cambio climático global en la época y sus efectos sobre poblaciones de humanos primitivos.


Coincidencias en núcleos de hielo de Groenlandia y Antártida en cuanto a picos de acidez volcánica. (Foto: Niels Bohr Institute)
 
El volcán Toba se encuentra en la isla de Sumatra, en Indonesia, cerca del ecuador. La colosal erupción de hace 74.000 años dejó un cráter que tiene unos 50 kilómetros de diámetro. La erupción expulsó 2.500 kilómetros cúbicos de lava, una cantidad que equivale al doble del volumen del Monte Everest. La erupción fue 5.000 veces más grande que la de 1980 del Monte Santa Helena, en Estados Unidos. La erupción del Toba es la mayor ocurrida en la Tierra en los últimos 2 millones de años.
La erupción del volcán elevó enormes nubes de ceniza y ácido sulfúrico a la atmósfera, que llegaron hasta la estratosfera, y luego se extendieron por vía aérea hacia el resto del planeta, para caer por último a la superficie en forma de lluvia ácida.
El equipo del glaciólogo Anders Svensson, del Centro para el Hielo y el Clima del Instituto Niels Bohr en la Universidad de Copenhague, en Dinamarca, ha rastreado ahora los vestigios de esta lluvia ácida en las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida. Desde hace tiempo, Svensson y sus colegas han tenido una idea sobre a qué profundidad se podían encontrar huellas de la erupción del Toba en la capa de hielo de Groenlandia, pero no encontraron ceniza, por lo que no podían estar seguros. Sin embargo, esa misma serie de estratos de ácido, resultante de dicha erupción, la han encontrado ahora en la capa de hielo de Groenlandia y en la de la Antártida.
Los investigadores, tras contar los estratos anuales existentes entre los picos de ácido presentes en los núcleos de hielo de las dos capas de hielo, encontraron una correspondencia. Esto significa, tal como explica Svensson, que ahora es factible comparar los núcleos de hielo de Groenlandia con los de la Antártida con una precisión anual, y así combinar el conocimiento sobre el cambio climático de aquella época en los hemisferios norte y sur.
Se ha especulado mucho sobre cómo una erupción tan grande afectó al clima. Las gigantescas nubes de partículas de azufre que son lanzadas a la estratosfera en un cataclismo como aquel forman un manto que obstaculiza el paso de la radiación solar y esto hace que la Tierra se enfríe. Pero, ¿en qué medida y por cuánto tiempo? Estudios previos con modelos digitales indicaron que esta enorme erupción pudo causar un enfriamiento de hasta 10 grados en la temperatura global durante décadas. El nuevo análisis de núcleos de hielo indica, sin embargo, que el efecto se dejó sentir sobre todo en el hemisferio norte, y que el enfriamiento global fue breve.

miércoles, 21 de noviembre de 2012

LA SEQUÍA LLEVA AL LÍMITE EL SISTEMA HIDRÁULICO DE LOS BOSQUES DEL PLANETA

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Expertos del Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales y de la Universidad Autónoma de Barcelona han participado en un estudio internacional que concluye que el estrés ambiental que supone el cambio climático está provocando que la mayoría de los árboles del planeta, tanto de bosques áridos como de bosques tropicales, estén utilizando su sistema vascular cerca de su umbral de seguridad. Esto les hace cada vez más susceptibles a los episodios de sequía ya que les podrían provocar embolias en su sistema circulatorio.


La vulnerabilidad a la sequía tendrá un papel importante para predecir si una especie desaparecerá debido a los cambios en el clima. Imagen: Dr. Hervé Cochard.

Cada día, los árboles de todo el mundo transportan miles de millones de litros de agua desde el suelo hacia la atmósfera. Este transporte tiene lugar mediante un sistema vascular muy complejo que se esconde bajo la corteza de los árboles y que depende de un mecanismo efectivo pero inestable, desafiado continuamente por el estrés ambiental.
Un nuevo estudio publicado en la revista Nature, con participación española, ha evidenciado que la mayoría de los árboles, incluso aquellos que viven en las selvas tropicales, están utilizando este sistema hidráulico muy cerca de su umbral de seguridad, lo que los hace vulnerables a un aumento en las condiciones de sequía.
"Uno de los principales problemas al que se enfrentan las plantas durante la sequía es el de mantener en funcionamiento las 'tuberías' de su sistema vascular. Esto es esencial para los árboles, ya que están obligados a transpirar cantidades muy grandes de agua cada día si quieren continuar absorbiendo el dióxido de carbono que necesitan para hacer la fotosíntesis y mantener su funcionamiento metabólico", asegura el estudio.
En el trabajo, liderado por la Universidad de Western Sydney (Australia) y la Universidad de Ulm en Alemania, han participado Jordi Martínez-Vilalta, investigador del Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF) y profesor de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y Maurizio Mencuccini, investigador del Institución Catalán de Investigación y Estudios Avanzados del CREAF.
 
La sequía provoca embolias en el sistema circulatorio de los árboles
 
El sistema vascular de los árboles conecta las raíces con las hojas y está formado por infinidad de tubos interconectados, similares a vasos sanguíneos. Esta red hidráulica puede romperse durante la sequía provocando una embolia gaseosa. Cuando el suelo se seca, el agua de dentro de los conductos está bajo una gran tensión.
Esta tensión puede provocar que se rompa el hilo continuo de agua que hay en su interior, lo que resulta en una obstrucción de aire similar a las embolias humanas, que pueden bloquear el sistema circulatorio. A medida que aumenta el estrés por sequía, el aire se acumula en el sistema hasta que la planta deja de poder transportar agua a las hojas, se deseca y muere.
La vulnerabilidad a estas embolias es uno de los factores principales que determina los efectos de la sequía en los árboles. Sin embargo, las plantas varían dramáticamente en su tolerancia a las embolias inducidas por sequía, lo que hace difícil predecir qué bosques pueden verse más afectados por un aumento en las condiciones de sequía.
En este estudio, un equipo internacional de 24 científicos expertos en plantas se reunió, a través de la ARC-NZ Research Network for Vegetation Function, para crear una base de datos global que incluyera todas las medidas existentes de resistencia a las embolias de especies forestales.
 
La vulnerabilidad de los bosques al fallo hidráulica es un reto mundial
 
Tal y como se esperaba, los investigadores encontraron que las especies que crecen en los bosques húmedos son menos resistentes al embolismo que las que crecen en zonas áridas. Sin embargo, cuando la vulnerabilidad al embolismo se comparó con las condiciones de humedad típicas en las que están viviendo cada una de las especies, se comprobó que la mayoría de los árboles actualmente están ya operando muy cerca de su umbral de seguridad hidráulica.
El 70% de las 226 especies forestales estudiadas funcionan actualmente con unos márgenes de seguridad hidráulica estrechos ante unos niveles potencialmente letales de sequía. Hay, por tanto, una convergencia global a la vulnerabilidad de los bosques a sufrir un fallo hidráulico.
Es decir, independientemente de la precipitación que cae en los lugares donde viven, los bosques de los diferentes biomas de la Tierra son igualmente vulnerables a la sequía.
Según Jordi Martínez-Vilalta "los resultados permiten entender por qué el deterioro de los bosques inducido por la sequía está pasando no sólo en las regiones áridas, sino también en los bosques húmedos, que normalmente no se consideran en riesgo de sufrir los efectos”.
Para los árboles, y para el conjunto del planeta, las consecuencias de sequías más prolongadas y temperaturas más altas son potencialmente graves. Sin embargo, se sabe que los bosques pueden responder al cambio climático de varias maneras.
Por ejemplo, algunas especies pueden evolucionar lo suficientemente rápido como para mantener el ritmo que supone la evolución del clima, mientras que otras especies migrarán a nuevos lugares donde haya mejores condiciones para sobrevivir. Este nuevo conjunto de datos será útil para predecir qué especies y qué sitios serán más propensos a sufrir los efectos de las sequías y, por tanto, podrían tener un mayor riesgo de desaparecer a medio plazo.
 
Referencia bibliográfica:
 
Choat B., S. Jansen, TJ Brodribb, H. Cochard, S. Delzon, R. Bhaskar, S. Bucci, TS Feild, SM Gleason, UG Hacke, AL Jacobsen, F. Lens, H. Maherali, Martínez-Vilalta J., Mayr S., M. Mencuccini, PJ Mitchell, A. Nardini, J. Pittermann, RB Pratt, JS Sperry, M. Westoby, IJ Wright, Zanné A. (2012) Global convergence in the vulnerability of forests to drought. Nature. doi: 10.1038/11688

miércoles, 14 de noviembre de 2012

DURANTE MILLONES DE AÑOS EXISTIÓ UNA ZONA MUERTA EN LOS TRÓPICOS

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La masiva extinción que asoló la Tierra a finales del Periodo Pérmico, hace 250 millones de años, antes del reinado de los dinosaurios, aniquiló a la mayor parte de las formas de vida del mundo. Según algunas estimaciones, cerca del 96 por ciento de todas las especies marinas y el 70 por ciento de las especies terrestres sucumbieron.


Durante millones de años existió una Zona Muerta en los trópicos. (Foto: U. Leeds)

Típicamente, una extinción de tal magnitud es seguida por un periodo de escasez de biodiversidad durante el cual no aparecen nuevas especies, y que suele durar decenas de miles de años. En este caso, la fase de escasez de biodiversidad, durante la primera etapa del Periodo Triásico, que comenzó tras la extinción, duró nada menos que cinco millones de años, o incluso diez millones según algunas estimaciones.
Un estudio conjunto dirigido por especialistas de la Universidad de Leeds en el Reino Unido y la Universidad de Geociencias de Wuhan en China, en colaboración con la Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Nuremberg en Alemania, muestra que la causa de esta prolongada ausencia de riqueza biológica fue el incremento de las temperaturas en los trópicos hasta niveles letales: alrededor de 50-60°C en tierra, y 40°C en la superficie del mar.
El calentamiento global ya había sido señalado como una causa decisiva de esta extinción en masa a finales del Pérmico, pero el nuevo estudio realizado por el equipo de Yadong Sun es el primero en mostrar que las temperaturas extremas impidieron, durante millones de años, que la vida en las latitudes ecuatoriales tal como la entendemos hoy allí, recomenzara.
La existencia de una Zona Muerta durante millones de años, en la época en que la Tierra tenía un continente gigante llamado Pangea, acarreó numerosas situaciones anómalas. Había mucha humedad en los trópicos pero casi nada crecía allí. Ningún bosque se desarrolló, esencialmente sólo arbustos y helechos. No se podía encontrar ningún pez o reptil marino en los trópicos, sólo ciertos crustáceos y moluscos, y no existía virtualmente ningún animal terrestre porque su alta tasa metabólica le imposibilitaba lidiar con las temperaturas extremas. Simplemente el calor de la Zona Muerta era demasiado alto como para que muchas de las formas de vida pudieran sobrevivir allí.
Sólo las regiones polares proporcionaban un refugio aceptable para el calor achicharrante que cubría buena parte del planeta.
Sobre el detonante de la catástrofe que condujo a la extinción, se han propuesto diversas teorías, bastantes de las cuales incluyen como mecanismo principal erupciones volcánicas descomunales, las cuales, entre otros efectos, provocaron un cambio climático global.

lunes, 8 de octubre de 2012

EL INESPERADO PAPEL DE LOS HONGOS EN LA FORMACIÓN DE NUBES Y NEBLINA

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La neblina y las nubes se forman si el aire contiene partículas finas que sirvan de núcleos de condensación de la humedad circundante.


Nubes sobre la selva. (Foto: © MPI for Chemistry)

Hasta el momento, se había asumido que la mayor parte de las partículas de aerosoles que flotan sobre la selva amazónica consistían sólo en material orgánico, y que se formaban a partir de reacciones químicas con las moléculas de gas en la atmósfera. Los hidrocarburos volátiles como el isopreno son emitidos por las plantas y posteriormente transformados mediante oxidantes fotoquímicos en moléculas orgánicas no volátiles que se adsorben entre sí, formando de este modo las partículas de los aerosoles.
El equipo de Meinrat O. Andreae, Ulrich Pöschl y Christopher Pöhlker, del Instituto Max Planck de Química en Alemania, en cooperación con colegas del Brasil, la India y Estados Unidos, ha descubierto que en el proceso de formación de aerosoles no sólo participan moléculas orgánicas, sino también partículas muy finas de sal de potasio. Su fuente principal son los hongos, aunque también provienen de otras plantas selváticas, y sirven como núcleos de condensación, siendo también adsorbibles por las moléculas orgánicas.
De este modo, hongos, y en menor medida plantas, pueden ejercer una influencia directa en la cantidad de partículas de aerosol atmosférico y en sus propiedades, y por ende también en la formación y composición de la neblina, las nubes y las precipitaciones en la selva.
Para este estudio, se han empleado microscopios de rayos X en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley de California y en el Centro Helmholtz de Berlín, en Alemania.
Los resultados de la investigación son de gran utilidad para identificar y contabilizar las fuentes de las partículas de aerosoles orgánicos. Esto, a su vez, resulta vital para conocer sus interacciones con las nubes y las precipitaciones en el sistema climático natural. Los investigadores albergan la esperanza de poder estimar mejor en el futuro la influencia de las actividades humanas en el cambio climático global.

miércoles, 22 de agosto de 2012

PLANCTON TROPICAL EN AGUAS DEL ÁRTICO

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Por primera vez se ha detectado la presencia de especies tropicales y subtropicales de protozoos marinos viviendo en el Océano Ártico. Al parecer, viajaron miles de kilómetros en las corrientes atlánticas y acabaron aposentados en aguas al norte de Noruega, gracias a un incremento súbito de agua cálida. Este incremento, aunque poco usual, se produce cíclicamente de forma natural, no siendo por tanto una consecuencia directa del calentamiento global.


Sin embargo, las aguas árticas se están calentando con rapidez, y se prevé que la frecuencia de tales incrementos súbitos de agua cálida aumente a medida que el cambio climático modifique las corrientes oceánicas de largos recorridos. Por tanto, cabe plantearse si la exótica presencia de estas criaturas en el Ártico ofrece un anticipo de lo que sucederá en un futuro no muy lejano como consecuencia de los cambios marítimos promovidos por el calentamiento global. Tales cambios pueden causar redistribuciones de especies y modificaciones ecológicas.
Las criaturas detectadas ahora tan lejos de su hábitat típico pertenecen al grupo de los radiolarios, organismos microscópicos unicelulares que forman parte del plancton, y que se nutren de las algas marinas, bacterias y otras presas diminutas. Cada especie tiene sus propios requisitos característicos de temperaturas para su hábitat.
Todo comenzó cuando un barco gestionado por el Instituto Polar Noruego recogió muestras de plancton al noroeste del archipiélago noruego de Svalbard, más o menos a mitad de camino entre el territorio continental europeo y el Polo Norte. Cuando los científicos analizaron las muestras, descubrieron atónitos que de los 145 taxones que detectaron, 98 provenían de zonas ubicadas mucho más al sur, y algunas provenían hasta de los trópicos.
Por si fuera poco, los microorganismos sureños del grupo Radiolaria estaban presentes en diferentes tamaños y aparentemente en fases distintas de desarrollo para cada especie, lo que constituye una muestra indiscutible de que estaban reproduciéndose, a pesar de estar tan al norte.
Ésta ha sido la primera vez, desde que la moderna investigación oceanográfica ártica comenzó a principios del siglo XX, en que se descubre una población viva de tales criaturas tan al norte.
Los radiolarios viven sólo alrededor de un mes, así que debe haberles tomado unas 80 generaciones hacer el viaje de entre cinco y siete años.
En la investigación también han trabajado, entre otros, O. Roger Anderson, especialista en organismos unicelulares en el Observatorio Terrestre Lamont-Doherty, adscrito a la Universidad Columbia, en la ciudad de Nueva York, Kjell Bjorklund del Museo de Historia Natural dependiente de la Universidad de Oslo en Noruega, y Svetlana Kruglikova del Instituto P.P. Shirshov de Oceanografía en Moscú.

viernes, 29 de junio de 2012

LA MIGRACIÓN DE LOS ELEFANTES MARCA MEJOR LAS ESTACIONES DEL AÑO QUE EL CALENDARIO

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El comportamiento de los grandes herbívoros de la sabana africana se rige por la disponibilidad de comida, que depende a su vez de las lluvias. Un estudio, publicado en PLoS ONE, propone utilizar el movimiento de los paquidermos para determinar mejor el principio y el final de la época de precipitaciones y sequía en este ecosistema.


Elefantes en la sabana Africana. Imagen: cesargp

Hasta ahora los límites de las estaciones húmeda y seca de la sabana africana estaban marcados por un criterio arbitrario: los meses del calendario. Según una investigación llevada a cabo en el Parque Nacional Kruger (Sudáfrica) el patrón de movimiento de los elefantes podría usarse como marcador biológico de cambio de estación. Los resultados de este trabajo los publica esta semana la revista PLoS ONE.
Patricia Jane Birkett, investigadora de la Universidad de KwaZulu-Natal en Durban (Sudáfrica), y sus colegas analizaron el patrón de migración de 14 hembras de elefante (Loxodonta africana) de distintas manadas. El movimiento de los animales fue seguido a diario mediante la colocación de un collar con tecnología de GPS de 2007 a 2009.
Los investigadores descubrieron que todos los grupos de elefantes cambiaban su patrón de comportamiento en dos momentos del año muy concretos: “al final de la estación seca –justo antes del comienzo de las primeras lluvias–, y al final de la temporada húmeda –cuando el promedio de precipitación es el mayor de año–”, explica a SINC Patricia Birkett, primera autora del estudio.
De forma general, los paquidermos se desplazan más y con mayor rapidez durante la estación húmeda (en los meses de verano), y alcanzan la velocidad máxima de desplazamiento justo cuando empieza la sequía.
Durante la época seca, “el valor nutricional de la comida disminuye y esto estresa a las hembras”, apuntan los expertos. Su velocidad de desplazamiento se reduce para “conservar energía y, probablemente, para explotar áreas más pequeñas de manera más intensa”. La mínima velocidad de desplazamiento de los elefantes se da cuando vuelven las lluvias.

El importante papel del elefante en el ecosistema

“En la sabana africana los recursos como la vegetación y el agua varían en función de las lluvias y la temperatura, y los animales responden a estos cambios alterando su patrón de movimiento a lo largo del tiempo”, subrayan los investigadores. Por ello, la distribución de los animales no solo responde a las variedades del paisaje, sino también a factores climatológicos.
El equipo de Birkett escogió al elefante como modelo porque “es una especie clave en la sabana africana y su comportamiento de búsqueda de comida afecta a muchos de los procesos del ecosistema”, aclara el grupo internacional de investigación.
Según los científicos, es importante conocer los límites de las estaciones para entender muchos de los aspectos del medioambiente y el ecosistema africano.

Referencia bibliográfica:

Birkett P.J.; Vanak A.T.; Muggeo V.M.R.; Ferreira S.M.; Slotow R. “Animal Perception of Seasonal Thresholds: Changes in Elephant Movement in Relation to Rainfall Patterns” PLoS ONE 6 (7), junio de 2012. DOI: 10.1371/journal.pone.0038363

jueves, 26 de abril de 2012

LAS CRÓNICAS ÁRABES PERMITEN RECONSTRUIR EL CLIMA DEL PASADO

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Corales, árboles y sedimentos marinos, entre otros, son evidencias directas del clima del pasado, pero no las únicas. Un equipo liderado por españoles ha interpretado por primera vez las crónicas escritas en Iraq por historiadores árabes y ha recogido una cronología de eventos climáticos del año 816 al 1009, cuando las olas de frío y las nevadas estaban a la orden del día.


Bagdad (Iraq) se convirtió en la ciudad más próspera de su tiempo y en el centro del comercio internacional y el desarrollo agrícola en el siglo VIII. Imagen: Domínguez-Castro et al.

Las crónicas de los historiadores árabes narran cronológicamente cuestiones sociales, políticas y religiosas; y algunas hacen referencias al clima. Un estudio, liderado por investigadores de la Universidad de Extremadura (UNEX), se ha centrado en antiguos apuntes meteorológicos de la ciudad iraquí de Bagdad.
“Hemos recuperado una interesante cronología de eventos climáticos como sequías, inundaciones, lluvias, heladas, olas de frío o calor, y fuertes vientos para el periodo 816-1009 en los actuales Iraq y Siria”, informa a SINC Fernando Domínguez-Castro, autor principal e investigador en el departamento de Física de la UNEX.
El estudio, que se ha publicado en la revista Weather, destaca un alto número de olas de frío. “El periodo de 902 a 944 concentra una frecuencia muy alta, si la comparamos con los datos meteorológicos actuales. Ejemplo de ellos son las seis nevadas que se vivieron en esa época, mientras que en la actualidad solo se tiene conocimiento de una nevada en Bagdad el 11 de enero de 2008”, señala Domínguez-Castro.

Más días fríos por erupciones volcánicas

El equipo de investigación se sorprendió en especial con el “inesperado” descenso de las temperaturas de julio de 920. Según los documentos analizados, los habitantes de Bagdad tuvieron que bajar de sus tejados (donde solían dormir en verano), meterse en casa e incluso abrigarse con mantas. Las temperaturas pudieron entonces descender 9 ºC respecto a la media actual en un mes de julio.
“Es difícil saber a qué se debe este descenso de la temperatura, pero una posibilidad es la de una erupción volcánica el año anterior, ya que es frecuente que las temperaturas desciendan en verano en estos casos”, destaca el experto quien señala que durante alguna de estas noches de julio de 920, las temperaturas no superaron los 18 ºC.
Existen dos erupciones volcánicas importantes durante esta época que podrían ser la causa de las olas de frío, “aunque están datadas con una importante incertidumbre”, afirma el investigador. Una de ellas es la del volcán Ceboruco (México), hacia 930, y la otra la del Guagua Pichincha (Ecuador), hacia 910. Sin embargo, “son necesarias más evidencias para confirmar esta hipótesis”, advierte el experto.
La investigación demuestra que durante la primera mitad del siglo X, los eventos climáticos fríos en Bagdad tuvieron mayor frecuencia e intensidad que en la actualidad. Mientras que la ciudad iraquí registró solo dos días con temperaturas por debajo de 0 ºC entre 1954 y 2008, al menos hubo seis días muy fríos en un periodo de 42 años en el siglo X.
Según los investigadores, “las crónicas árabes son muy útiles para la reconstrucción del clima en épocas y lugares de los que sabemos muy poco”. Gracias a la sinergia de humanidades y ciencia se puede extraer “información climática robusta”, concluyen.

Bagdad, el centro del imperio

En 762, Abu Ja`far al-Mansur, el segundo califa de Abbasid (la segunda dinastía del Islam) fundó la ciudad de Bagdad y la estableció como la capital del imperio. Pronto la urbe se convirtió en la más próspera de su tiempo y en el centro del comercio internacional y el desarrollo agrícola, lo que atrajo a una población creciente.
Los historiadores de la época discutieron las razones por las que el califa le dio tal importancia a Bagdad. Además de su estratégica situación, entre los ríos Tigris y Éufrates, la ciudad contaba con buenas condiciones climáticas. “El agua era abundante, el clima era muy cálido en verano, muy frío en invierno y moderado en primavera y otoño”, detalló Al-Ya`qubi, autor de un tratado geográfico de 891.

Referencia bibliográfica:

Domínguez-Castro, Fernando; Vaquero, José Manuel; Marín, Manuela; Gallego, María Cruz; García-Herrera, Ricardo. “How useful could Arabic documentary sources be for reconstructing past climate?” Weather 67(3): 76-82   DOI: 10.1002/wea.835 marzo de 2012

sábado, 31 de marzo de 2012

EL DESCENSO DE DIÓXIDO DE CARBONO QUE CONVIRTIÓ LA ANTÁRTIDA DE CLIMA TEMPLADO EN LO QUE ES HOY

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Un descenso de las concentraciones de dióxido de carbono parece que fue la principal fuerza impulsora que condujo a la formación de la Capa de Hielo Antártica, según un reciente estudio sobre vestigios de sustancias químicas presentes en los restos de antiguas algas encontradas en muestras de sedimentos del fondo del mar.


Paisaje de la Antártida. (Foto: Robert Ricker, NOAA/NOS/ORR)

El papel fundamental de este gas de efecto invernadero en uno de los eventos climáticos de mayor magnitud en la historia de la Tierra confirma la importancia del dióxido de carbono en los cambios climáticos del pasado y reafirma que es una fuerza significativa en el clima presente y futuro.
El equipo del geoquímico Mark Pagani, de la Universidad de Yale, y Matthew Huber, profesor de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas en la Universidad Purdue, ambas instituciones en Estados Unidos, ha conseguido determinar cuál es el umbral de los niveles de dióxido de carbono por debajo del cual puede formarse una capa de hielo en el Polo Sur. Sin embargo, saber cuánto de este gas de efecto invernadero se necesita para que se fundan nuevamente estos hielos, pregunta trascendental para saber nuestro futuro, aún sigue siendo un misterio.
Antes y durante la rápida formación de una capa de hielo con aproximadamente una milla o kilómetro y medio de espesor sobre una amplia zona de la región antártica hace aproximadamente 34 millones de años, se produjo una disminución aproximada de un 40 por ciento en la concentración de dióxido de carbono.
Durante los 100 millones años anteriores a este enfriamiento, que ocurrió a finales del periodo Eoceno, la Tierra era cálida y húmeda. Mamíferos, e incluso reptiles y anfibios, habitaban los polos Norte y Sur, que en aquel entonces tenían climas como los subtropicales de nuestros días. Entonces, en el transcurso de unos 100.000 años, las temperaturas cayeron drásticamente, muchas especies animales se extinguieron, los hielos cubrieron la Antártida, y el nivel del mar disminuyó, a medida que comenzaba el periodo Oligoceno.

miércoles, 28 de marzo de 2012

LAS HUELLAS FÓSILES DE LA LLUVIA DESCRIBEN LA ATMÓSFERA PRIMITIVA DE LA TIERRA

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La marca que dejaron las gotas de agua hace 2.700 millones de años ha servido para deducir cómo era el ambiente en el planeta azul. Los resultados rebajan la densidad del aire en comparación con los niveles actuales.



El chaparrón que cayó hace 2.700 millones de años dejó marca. Un equipo internacional de científicos ha analizado las huellas fósiles de esas gotas de lluvia para deducir cómo era la atmósfera primitiva de la Tierra.
“Las medidas precisas de la presión atmosférica se remontan a 1644, cuando el evangelista Torricelli inventó el primer barómetro”, señala a SINC el investigador Sanjoy M. Som, de la Universidad de Washington (EE UU).
En contra de lo que se pensaba, los resultados del trabajo, publicados esta semana en Nature, sugieren que la densidad atmosférica no doblaba los niveles actuales.
Som explica que “si la atmosfera hubiese sido más densa, habría frenado la caída de las gotas de agua y el tamaño máximo de sus huellas sería más pequeño”.
Hace entre 2.000 y 4.000 millones de años, el Sol era entre un 20% y un 30% más tenue, por lo tanto, “toda la Tierra se habría congelado si la atmósfera hubiese sido idéntica a la actual”, dice Som.
Esta paradoja sugirió una atmosfera primitiva sustancialmente más gruesa para proveer un mayor efecto invernadero. En cambio, hay evidencias geológicas de antiguos cauces y sedimentos oceánicos de la misma época.
Por aquel entonces aún no existían ni las plantas ni los animales, pero “a nivel microbiológico, la Tierra era un planeta mucho más vivo”, provoca Som.
El autor principal del estudio concluye que estos hallazgos ayudaran a los científicos en la búsqueda de “mundos habitables más allá del sistema solar”.

Una lágrima cayó en la arena

Las gotas de agua que se han analizado provienen de la lluvia que cayó en ceniza volcánica hace entre 2.700 y 3.700 millones de años.
Al entrar en contacto con la superficie, estas lágrimas crearon hoyuelos que más tarde se integraron en las rocas del sur de África que ahora se han estudiado.
La forma de las gotas de agua depende de la presión atmosférica. Para ser consideradas como tal, su tamaño no debe crecer más de siete milímetros de diámetro. Cuando alcanzan esa medida, se disuelven en gotas más pequeñas.
Para asegurarse de ello, los investigadores examinaron con detenimiento las huellas que dejaron las gotas de lluvia que cayeron en la ceniza del volcán islandés Eyjafjalla, que paralizó el espacio aéreo europeo en 2010. 

Referencia bibiográfica:

Som, S.M.; Catling, D.C.; Harnmeijer, J.P.; Polivka, P.M.; Buick, R. “Air density 2,7 billion years ago limited to less than twice modern levels by fossil raindrop imprint”. Nature 483(7391): 1-4, 29 de marzo de 2012. DOI: 10.1038/nature10890 

lunes, 5 de marzo de 2012

ERAS GLACIALES PROVOCADAS POR LOS VEGETALES

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Durante el Período Ordovícico, que terminó hace 444 millones de años, el clima se enfrió gradualmente, llevando a una serie de eras glaciales atípicas. Este enfriamiento global fue causado por una reducción espectacular en el dióxido de carbono (CO2) presente en la atmósfera.


Los vegetales ejercen y han ejercido una notable influencia sobre el clima. (Foto: NCYT/JMC)

Los resultados de una nueva investigación sugieren ahora que esa serie de eras glaciales atípicas fue provocada por la llegada a tierra firme de los primeros vegetales que se aposentaron en este nuevo medio, hace 470 millones de años.
Entre las primeras plantas capaces de crecer fuera del agua, estaban los antepasados de los musgos que conocemos hoy. El nuevo estudio muestra que estos organismos vegetales extraían minerales como el calcio, el magnesio, el fósforo y el hierro, de la materia pétrea, y los empleaban como nutrientes para crecer. Al hacerlo, causaron una serie de transformaciones químicas en la superficie de la Tierra, lo cual tuvo un impacto tremendo en el ciclo global del carbono y por consiguiente en el clima. Además, esta "erosión química" pudo provocar una cadena de fenómenos que acabó desencadenando una extinción masiva de formas de vida marina.
Los resultados de la investigación, iniciada en la Universidad de East Anglia y el Centro John Innes en Norwich, y completada en las Universidades de Exeter y Oxford, en el Reino Unido todas estas instituciones, sugieren que los primeros vegetales causaron ciertas alteraciones químicas en rocas como el granito, en un proceso que retiraba el dióxido de carbono de la atmósfera, formando nuevas rocas carbonatadas en el océano. En consecuencia, las temperaturas globales del planeta descendieron unos cinco grados centígrados.
Por otra parte, al provocar, mediante procesos de erosión química, el desprendimiento del fósforo y del hierro de las rocas, las primeras plantas aumentaron las cantidades de ambos nutrientes que terminaban en los océanos, potenciando así la productividad de los ecosistemas marinos y causando que el carbono orgánico terminara sepultado en el fondo. Ese proceso eliminó aún más carbono de la atmósfera, haciendo bajar las temperaturas en otros dos o tres grados centígrados. Eso también pudo tener un impacto devastador en la vida marina, causando una extinción masiva que la comunidad científica todavía no ha logrado aclarar del todo.
El equipo de Tim Lenton, de la Universidad de Exeter, y Liam Dolan, de la Universidad de Oxford, usó una especie moderna de musgo, la Physcomitrella patens, para su estudio.
Los investigadores crearon "microhábitats" provistos de rocas, dentro de pequeñas incubadoras. En algunos de esos microhábitats agregaron musgo, y en otros no. Pudieron entonces observar durante tres meses los efectos que causaba el musgo en la erosión química de las rocas. Luego usaron un modelo integrado del sistema Tierra, desarrollado en la Universidad de East Anglia, para deducir qué efectos pudo tener en el clima la presencia de vegetales durante el Período Ordovícico. Los resultados corroboran que la llegada a tierra firme de los primeros vegetales y su implantación aquí, acarreó esa serie de eras glaciales atípicas.