domingo, 8 de diciembre de 2013

EFECTOS INTERNACIONALES DE LA DEFORESTACIÓN

noticiasdelaciencia.com
 
La deforestación a gran escala en un país puede perjudicar a otros situados relativamente lejos. En una investigación realizada para evaluar de qué manera y hasta qué grado la destrucción de la selva amazónica podría afectar el clima en otras partes del mundo, los resultados obtenidos indican que una deforestación severa de la cuenca del Amazonas acarrearía, entre otras cosas, un gran riesgo de reducción notable de la lluvia y de la caída de nieve en el oeste de Estados Unidos. Situaciones parecidas pueden darse en otras zonas del mundo. La nieve que se acumula en las montañas durante el invierno es a menudo una fuente valiosa de agua potable en primavera y/o verano cuando el progresivo deshielo hace que baje agua de las montañas. Si las precipitaciones de lluvia o de nieve se reducen mucho, la consecuencia es que se desencadenan períodos de escasez de agua así como de menor productividad agrícola, y además aumenta el riesgo de incendios forestales.


Todo apunta a que la deforestación amazónica, si no se refrena, instaurará en la región unas condiciones que incluirán una masa de aire anormalmente seco en la región norte de esta cuenca, duramente castigada por el sol a ambos lados del ecuador, contrapuesta a una masa de aire más húmedo en la zona sur, más fresca, mostrada aquí en el lado izquierdo. Los autores del nuevo estudio han llegado a la conclusión de que el patrón sinóptico de la cuenca del Amazonas estaría gobernado por vientos serpenteantes y de gran altitud, conocidos como ondas de Rossby, que se mueven al este o al oeste por todo el planeta -ver el gráfico del centro de la imagen-. Las ondas de Rossby desplazarían el extremo seco de estas masas de aire que cubren la Amazonía directamente hacia el oeste de los Estados Unidos en los meses de diciembre a febrero, en tanto que el componente lluvioso del patrón operaría sobre la región del Océano Pacífico situada al sur de México, como se muestra en el lado derecho de la imagen. (Imagen: David Medvigy, Departamento de Geociencias de la Universidad de Princeton)
El equipo de David Medvigy, de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, Estados Unidos, ha llegado a la conclusión de que una deforestación severa en la región del Amazonas podría significar un 20 por ciento menos de lluvia para el litoral del noroeste de ese país y una reducción de hasta el 50 por ciento en la acumulación anual de nieve de Sierra Nevada, una fuente crucial de agua para las ciudades y granjas en California.
En investigaciones previas ya se demostró que la deforestación producirá aire seco sobre la región del Amazonas.
Usando simulaciones climáticas de alta resolución, los investigadores son los primeros que han determinado que los mecanismos normales de desplazamiento de los patrones sinópticos de la atmósfera acarrearía el movimiento de ese aire seco directamente sobre el oeste de Estados Unidos en los meses de diciembre a febrero.
En la investigación también han trabajado Robert Walko y Roni Avissar, de la Universidad de Miami en estados Unidos, así como Martin Otte, de la División de Análisis y Modelación Atmosférica de la Agencia estadounidense de Protección Ambiental (EPA).

sábado, 7 de diciembre de 2013

LA SABANA AFRICANA AL BORDE DEL ‘COLAPSO’

ecoticias.com
 
Desde hace décadas, la gran fauna africana protagoniza los mejores documentales de naturaleza que se pueden ver en los medios de comunicación y en las pantallas de cine. Pero, ¿realmente lo que vemos en estos vistosos reportajes es la realidad de esta fauna y del ecosistema de la sabana? El escritor y naturalista Joaquín Araujo, quien imparte a partir de las 19 horas de hoy la última de las conferencias del ciclo Martes de Otoño con Ciencia del Museo de la Ciencia de Valladolid, explica las dos caras del fenómeno.




“Intento dar un paso hacia adelante en relación a la percepción que los grandes medios de comunicación y uno de los géneros del cine documental más extendidos y con mayor éxito tienen en relación a los grandes animales de África. Está bien la simpatía que despiertan, el contemplarlo acomodadamente desde el sillón de casa, pero se trata de comprender que hay detrás de ellos”, detalla a DiCYT.
Por un lado, está el fenómeno de que en la sabana “puedan vivir todavía millones de animales de más de 100 kilogramos”, un espacio extraordinario situado sobre todo en una zona de África oriental (en países como Kenia o Tanzania). “En él está desde la propia historia de la vida hasta el funcionamiento extraordinariamente complejo y sofisticado de uno de los sistemas naturales que todavía permiten calificar a este planeta como fascinante por la creatividad que ha tenido la vida en el mismo, la sabana”. Así, asegura Araujo, lo más importante de los documentales “es lo que no se ve”.
En este espacio, añade, se dan unas circunstancias “que tienen que ver con aspectos que habitualmente pasan desapercibidos, el clima, una situación geográfica que tiene desde variantes altitudinales hasta el origen volcánico de muchas de esas tierras una situación histórica vinculada con nuestra especie, con sabidurías y conocimientos tradicionales de las etnias del lugar y por supuesto con el imperialismo de los siglos XVIII, XIX y XX”.
La otra cara es el peligro que corre este ecosistema único. “Se trata de un patrimonio que tenemos que salvaguardar los propios y los ajenos, los cercanos y los que tienen todavía la tentación de considerar que todo eso sobra y que el ser humano se quede solo en el planeta”, recuerda. De este modo, hay que tener presente que el gran ecosistema de la sabana también está muy amenazado. “Es uno de los lugares donde se está jugando una parte del porvenir. Ahora las grandes potencias mundiales, fundamentalmente China y Corea, están comprándolo para tener una reserva de tierras de cultivo, y quizás no violen derechos legales pero sí los tradicionales de los pueblos que vivían ahí”, subraya.

UN ÁRBOL “DOMINA” A LAS HORMIGAS PARA QUE LO DEFIENDAN DE ATAQUES

DiCYT.com
 
La interacción de diferentes especies que conviven y obtienen beneficios recíprocos, llevó a un grupo de investigadores del Cinvestav, unidad Irapuato, a estudiar este fenómeno conocido como mutualismo. En específico, el existente entre acacias y hormigas, pues estas últimas protegen al árbol con su vida porque es su única fuente de alimento.



“Sin mutualismo, no habría frutas, granos ni plantas, ya que dependen de la interacción con las bacterias o la polinización de las flores”, afirma Martín Heil, investigador del Laboratorio de Ecología de Plantas del Cinvestav Irapuato, quien junto con sus colegas del Instituto Max Planck, en Alemania, realizó un estudio en Oaxaca con 12 especies de hormigas que habitan los árboles de acacia.
De esos 12 tipos, agrega, cinco desarrollaron una ‘adicción’ a la planta hospedera debido a que produce un néctar sin azúcar y ‘agrega’ al mismo un elemento capaz de desactivar una enzima digestiva de estos insectos para impedirles digerir la sacarosa.
“Por tales razones, las hormigas dependen totalmente de la planta para sobrevivir, de ahí que la defiendan agresivamente, pues si la acacia recibe algún daño hace menos fotosíntesis, reduce su producción de néctar y el insecto sufre”, detalla el doctor Heil.
Además, resalta que este mutualismo es un modelo ecológico interesante que podría utilizarse para la reforestación, ya que permitiría formar, regenerar y preparar suelos degradados para otras especies vegetales. “Algunos métodos similares se han utilizado en Malasia para reforestar”.
Las ventajas de investigar los mecanismos de defensa de las plantas silvestres, como los mutualismos, ayuda a establecer una protección de los cultivos sin causar daño al entorno. “Comprender estos procesos permite planear y ejecutar una protección de los cultivos contra plagas y enfermedades, lo cual será benéfico al medio ambiente”, precisa.
Empero, esta adaptación es como una manipulación de la planta hacia su “defensora”, pues la hormiga sin el néctar del árbol podría sobrevivir dos semanas, en tanto el arbusto sin estos insectos tras dos meses ya no tendría follaje y sería más susceptible al ataque de plagas.
Cabe destacar que a partir de la investigación del doctor Heil surgió la pregunta sobre si el árbol se adaptó a esa reciprocidad o fue la hormiga, a lo que el investigador respondió que “lo más probable es que fue pura coincidencia. Se encontró un mecanismo que indica que la planta adapta la composición bioquímica de la recompensa (alimento) hacia el consumidor deseado”.
Aunque la cooperación es común en la naturaleza, por ejemplo, las flores atraen a las abejas y les “pagan” con néctar el servicio de la polinización; frutos dulces son el pago para los animales encargados de la dispersión de las semillas, y algunos peces atienden a otros para quitarles sus parásitos, los investigadores aún no descubren cómo es que estos mutualismos se mantienen estables, pues existen abejas y avispas que roban néctar de las flores sin polinizar.

miércoles, 4 de diciembre de 2013

EXÓTICA SIMBIOSIS ENTRE BACTERIAS Y ARQUEAS

noticiasdelaciencia.com
 
En los márgenes continentales, donde los suelos marinos se hunden cientos de metros por debajo de la superficie del agua, las bajas temperaturas y las altas presiones mantienen aprisionado al metano dentro de ciertos cristales de hielo, conocidos como hidratos de metano. Estos cristales constituyen una fuente potencial de energía, pero también a la vez son una fuente potencial de calentamiento global en caso de que cantidades enormes de metano fuesen liberadas durante un terremoto o por el aumento de la temperatura del mar.

Jennifer Glass trabajando con una cámara en la que puede controlar los niveles de oxígeno a fin de recrear mejor las condiciones reinantes a gran profundidad bajo el mar. (Foto: Rob Felt)
 
 
Un par de especies microbianas que cooperan en el suelo oceánico "comen" este metano de una manera singular, y un nuevo estudio aporta ahora nuevos y reveladores datos sobre sus sorprendentes requerimientos nutricionales.
Ya se tenía una idea general sobre cómo consumen el metano estos dos organismos, pero los detalles del proceso estaban sumidos en el misterio. Ahora, el equipo de Jennifer Glass, profesora en la Escuela de Ciencias de la Tierra y de la Atmósfera del Instituto Tecnológico de Georgia (Georgia Tech), ubicado en la ciudad estadounidense de Atlanta, ha averiguado que un metal, el tungsteno, usado para los filamentos de bombillas, podría ser importante en el procesamiento del metano.
Los organismos examinados en este estudio, los cuales viven en simbiosis, consumen metano y expulsan dióxido de carbono.
Uno de los socios microbianos es una bacteria y el otro una arquea, es decir que pertenecen a dos dominios distintos de la vida. La arquea se llama ANME, por las siglas del inglés ANaerobic MEthanotrophic archaea (arquea metanotrófica anaerobia), y el otro es una deltaproteobacteria que utiliza sulfato.
Para estudiar más de cerca su acción en el fondo del mar, el equipo de investigación utilizó al robot sumergible Jason. A este robot se le puede dirigir a distancia, y es capaz de permanecer bajo el agua varios días durante cada inmersión. La expedición de investigación en la cual participó Glass incluyó el viaje subacuático continuo más largo de Jason hasta la fecha, con cuatro días consecutivos sumergido.
El dióxido de carbono expulsado por los microbios reacciona con minerales presentes en el agua y como resultado se forma carbonato de calcio. Tal como los investigadores pudieron ver a través de las cámaras de Jason, el carbonato de calcio ha formado un paisaje exótico en el fondo del océano a lo largo de cientos de años. Hay verdaderas montañas de carbonato de calcio en el fondo marino, tal como subraya Glass, y el aspecto de esas zonas tiene un notable parecido con el de las zonas montañosas de la superficie terrestre.
Mientras Jason estuvo en el fondo del mar, su brazo robótico recolectó muestras de sedimento del suelo marino. De vuelta al laboratorio, los investigadores secuenciaron los genes y las proteínas presentes en esas muestras. Esta colección de genes constituye el metagenoma del sedimento, es decir los genes presentes en ese sitio. Del mismo modo, las proteínas existentes ahí constituyen el metaproteoma del lugar. El equipo de investigación descubrió evidencias de que una enzima utilizada por los microbios para consumir el metano puede necesitar de tungsteno para funcionar.
La enzima (formilmetanofurano deshidrogenasa) es la última en la vía que convierte el metano en dióxido de carbono, un paso esencial para la oxidación del metano.

martes, 3 de diciembre de 2013

LOS CÁRABOS PREFIEREN MORIR ANTES DE CEDER SU TERRITORIO

agenciasinc.es
 
El Parque Nacional de Doñana es el marco de un reciente estudio, con participación española, que desvela uno de los mecanismos utilizados por los cárabos para evitar ser cazados por los búhos reales: modificar su canto territorial cuando detectan la presencia de su depredador. Sin embargo, si hay prevalencia de machos en el entorno prefieren correr el riesgo y seguir cantando.


Los cárabos comunes (Strix aluco) utilizan los sonidos para identificar a los intrusos./ Peter Timming
 
A pesar de que los búhos reales cazan cárabos y ambas rapaces nocturnas compiten por el alimento, estas aves suelen convivir. Un estudio, en el que participa la Estación Biológica de Doñana, ha revelado uno de los mecanismos desarrollados por los cárabos para disminuir el riesgo de que los búhos reales los detecten: mitigar su canto cuando escuchan el de su depredador.
En la investigación, realizada en el Parque Nacional de Doñana y cuyos resultados se han publicado recientemente en el Journal of Avian Biology, han colaborado también expertos de la Universidad de Évora (Portugal) y la Agencia de Patrimonio Natural de Escocia (Reino Unido).
El trabajo es el primero en confirmar la hipótesis de que los cárabos comunes (Strix aluco) son capaces de interpretar los sonidos que emiten los búhos reales (Bubo bubo) para determinar su localización y así evaluar el riesgo que corren.
 “Los cárabos responden reduciendo sus cantos para no ser detectados con tanta facilidad y así disminuir la probabilidad de ser cazados”, explica a SINC Rui Lourenço, uno de los autores del estudio e investigador de la Estación Biológica de Doñana.
Por otro lado, esta reacción no se da cuando el número de cárabos machos es muy alto, ya que su comportamiento territorial ­–utilizan los sonidos para identificar a los intrusos­– es tan importante para la especie que lo antepone a cualquier amenaza de depredación, a pesar de los previsibles costes letales.
 
Dos aves que conviven a la fuerza

El riesgo de que un depredador se encuentre cerca lleva al cárabo a elegir un hábitat u otro, esto influye en el tamaño de su población y en el éxito de sus cacerías. Es por esto que en un primer momento tienden a evitar los lugares ocupados por los búhos reales.
Sin embargo, a veces ambas especies deben cohabitar, ya que los territorios elegidos por el depredador son ricos en pequeños mamíferos y aves, que también constituyen la fuente de alimento principal de su presa.
Esta relación que comparten las dos rapaces es lo que en ecología se denomina depredación intragremio; “la  que se produce entre especies competidoras”, aclara Lourenço.
Los investigadores establecieron un área de estudio en la que fijaron 29 localizaciones donde se había confirmado la presencia de las aves.
Entre marzo y abril de 2008, y septiembre de ese año y marzo de 2009, se completaron 166 sesiones de escucha visitando cada uno de los 29 sitios entre cuatro y siete veces. Durante este tiempo, se registraron los cantos producidos entre media hora antes de la puesta de sol y 90 minutos después.
“Es importante el contexto nocturno de estas interacciones, ya que estas rapaces utilizan mucho el sonido para detectar sus presas y en este caso verificamos que también lo usan para detectar los depredadores y evaluar el riesgo”, señala el investigador.
Los resultados se explican debido a que los búhos reales emiten más sonidos durante la primera media hora en ausencia de luz y los cárabos lo hacen más tarde, por lo que tienen tiempo de detectar a sus depredadores, evaluar su posición y modular posteriormente su canto.
Se encontró que la respuesta se producía inmediatamente después de escuchar a los búhos y, sin embargo, desaparecía con el tiempo.
Aunque ya existen algunos trabajos sobre este tipo de comportamiento en pequeños pájaros diurnos, se han tratado pocos estudios de este fenómeno en rapaces nocturnas.
“Hasta el 2000 los investigadores no eran tan conscientes de que también los depredadores como las aves rapaces y los mamíferos carnívoros están afectados por el riesgo de depredación”, concluye Lourenço.
 
Referencia bibliográfica:
 
Rui Lourenço, Fernando Goytre, Maria del Mar Delgado, Michael Thornton, João E. Rabaça and Vincenzo Penteriani. “Tawny owl vocal activity is constrained by predation risk”. Journal of Avian Biology44: 461–468, 2013.

lunes, 2 de diciembre de 2013

DESCUBREN VESTIGIOS DE UN COMPLEJO ECOSISTEMA DE 3.500 MILLONES DE AÑOS ATRÁS

noticiasdelaciencia.com
 
El ecosistema detectado data de una época remota del pasado de la Tierra, no mucho después de cuando surgió la primera forma de vida del planeta. La reconstrucción de la aparición de la vida en la Tierra, hace cerca de 4.000 millones de años, es un gran desafío. Las rocas sedimentarias más antiguas de la Tierra, donde podrían encontrarse algunas huellas de ese capítulo tan trascendental de la historia del planeta, no sólo son poco comunes, sino que también casi siempre han sido alteradas por la actividad hidrotermal y tectónica.
 

Algunas de las estructuras que se aprecian en la superficie de esta roca antiquísima, de casi 3.500 millones de años, son de origen biológico. Hallar rasgos similares en rocas de Marte podría significar que Marte albergó vida microbiana en el pasado, y que quizá todavía la acoge en el subsuelo. (Foto: Nora Noffke)

Un nuevo estudio realizado por un equipo que incluye a Nora Noffke y Robert Hazen, del Instituto Carnegie de Ciencia, en Washington, D.C., ha revelado los vestigios bien conservados de un ecosistema complejo en una roca sedimentaria de cerca de 3.500 millones de años de edad, en Australia.
La zona de Pilbara en el sector oeste de Australia constituye una de las pocas regiones geológicas del mundo que permiten atisbar la evolución temprana de la vida. Ya se habían descrito científicamente microfósiles de bacterias así como vestigios de otras clases, pero un fenómeno, conocido como estructuras sedimentarias inducidas por microbios, no había sido visto antes en esta región. Esas estructuras se forman a partir de "alfombras" microbianas (superficies colonizadas y modificadas por microorganismos), de un modo no muy diferente a como las típicas "alfombras" bacterianas verdes de la actualidad flotan en la superficie de aguas estancadas y malolientes.
El equipo de investigación ha examinado y descrito científicamente varias estructuras sedimentarias inducidas por microbios, preservadas en la Formación Dresser, situada en la citada zona de Pilbara. Análisis químicos avanzados apuntan hacia un origen biológico del material.
Los fósiles de las estructuras sedimentarias microbianamente inducidas en la formación Dresser se parecen mucho en la forma y en la preservación a las estructuras sedimentarias del mismo tipo descubiertas en muestras de rocas más jóvenes, como por ejemplo las que Noffke y sus colegas encontraron en África del Sur y que dan fe que allí existió un ecosistema microbiano hace 2.900 millones de años.
Por tanto, todo apunta a que la misma clase de microorganismos que formaron ese ecosistema arcaico en África ya existían hace unos 3.500 millones de años.
Los fósiles de las estructuras sedimentarias microbianamente inducidas en la formación Dresser se parecen mucho en la forma y en la preservación a las estructuras sedimentarias del mismo tipo descubiertas en muestras de rocas más jóvenes, como por ejemplo las que Noffke y sus colegas encontraron en África del Sur y que dan fe que allí existió un ecosistema microbiano hace 2.900 millones de años.
Por tanto, todo apunta a que la misma clase de microorganismos que formaron ese ecosistema arcaico en África ya existían hace unos 3.500 millones de años.

domingo, 1 de diciembre de 2013

LA VIDA EN EL PASADO REMOTO DE LA TIERRA

noticiasdelaciencia.es
 
Dos mil millones de años atrás, la Tierra se estaba recuperando de una de las más profundas modificaciones de su medio ambiente: la oxigenación de la atmósfera y los océanos. Esto llevó a una serie de importantes cambios en los ciclos biogeoquímicos globales, y también resultó en una amplia distribución de uno de los elementos clave de la vida, el fósforo.


Micrografía electrónica de una capa de 100 nanómetros de grosor de la formación rocosa de Zaonega. Las áreas brillantes corresponden al apatito, un mineral de fosfato de calcio con incrustaciones de material rico en carbono. La matriz de color gris oscuro consiste en carbono desordenado. (Foto: R. Wirth, GFZ)

Los análisis que el equipo de Aivo Lepland del NGU (el servicio noruego de prospección geológica) y Richard Wirth del Centro Alemán de Investigación en Geociencias (GFZ) ha realizado en la Formación Zaonega, un singular conjunto de rocas preservado en Carelia, Rusia, con una edad de alrededor de dos mil millones de años, han revelado un resultado sorprendente: La formación de las primeras fosforitas (minerales ricos en fosfatos) de la Tierra fue en buena parte, o incluso en su totalidad, una fenómeno regulado por la actividad de las bacterias del azufre.
En el mundo moderno, las bacterias del azufre viven alrededor de las fumarolas negras, fuentes termales subacuáticas en las cuales el agua calentada por la actividad volcánica existente bajo el lecho oceánico brota por chimeneas naturales a temperaturas de hasta unos 400 grados centígrados. Se las llama así porque parece como si emitieran humo negro. El "humo" es realmente una suspensión de minerales oscuros ricos en hierro y azufre que se precipitan cuando el agua caliente se topa con el medio más frío de las profundidades oceánicas. Las bacterias actuales del azufre intervienen en la formación de minerales ricos en fosfatos.