1 -------- Avanzadas tecnologías revelan un comportamiento secreto del agua
Cuando el hielo es sometido a altas presiones, la disociación de las moléculas de H20 puede seguir dos mecanismos distintos
Usando técnicas revolucionarias, un equipo de científicos de Estados Unidos ha descubierto que, bajo presión, el hielo se comporta de una manera inesperada: las moléculas de agua se disocian entonces siguiendo dos mecanismos diferentes. Los científicos creen que estos hallazgos podrían tener importantes implicaciones no sólo en la comprensión del hielo, sino también en el campo de la energía.
Fragmento de la estructura cristalina del hielo con átomos de oxígeno (azules) y átomos de hidrógeno (en rosa). Los átomos de hidrógeno separados de la molécula de agua son dorados. Imagen: Oak Ridge National Laboratory. Fuente: Carnegie Institution of Science.
Usando nuevas técnicas revolucionarias, un equipo de científicos liderado por Malcolm Guthrie, de la Carnegie Institution for Sciencede Estados Unidos, ha hecho un sorprendente descubrimiento sobre cómo se comporta el hielo bajo presión.
El hallazgo desafía ideas sostenidas durante casi 50 años y podría modificar nuestra comprensión sobre cómo responden las moléculas del agua sometidas a las condiciones existentes en las regiones más profundas de los planetas, así como tener implicaciones para los sistemas energéticos. El descubrimiento ha sido publicado enProceedings of the National Academy of Science (PNAS).
Observar directamente las moléculas
Cuando el agua se congela y se convierte en hielo, sus moléculas permanecen unidas entre sí por los enlaces entre sus átomos de hidrógeno (cada molécula de agua contiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno), generando una red cristalina.
Estos enlaces son muy versátiles, por lo que el hielo cristalino presenta una sorprendente diversidad, con al menos 16 estructuras diferentes. En todas estas formas del hielo, el “ladrillo” fundamental es la molécula H2O simple.
Sin embargo, en 1964 se predijo que, bajo suficiente presión, estos enlaces podrían fortalecerse hasta el punto de desintegrar la molécula de agua.
La posibilidad de observar directamente las moléculas de agua helada disociadas ha atraído desde entonces mucho a los científicos, y ha propiciado amplias investigaciones. A mediados de los 90 del siglo pasado, varios grupos de investigación, entre ellos el de la Carnegie Institution, observaron esta transición usando técnicasespectroscópicas.
Pero estas técnicas, con las que se observa la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, son indirectas y pueden revelar sólo una parte de la imagen de lo sucedido.
Un método de observación más adecuado implicaría “mirar” los átomos de hidrógeno –o a sus protones- directamente. Esto podría conseguirse haciendo rebotar neutrones sobre el hielo para medir luego cuidadosamente su dispersión. Sin embargo, la aplicación de esta técnica a presiones lo suficientemente altas como para ver cómo se disocian las moléculas de agua no había sido posible hasta ahora.
Guthrie explica que: "Sólo se podría llegar a estas presiones extremas con muestras de hielo muy pequeñas. Pero, por desgracia, esto hace que los átomos de hidrógeno resulten muy difícil de ver”.
El hallazgo desafía ideas sostenidas durante casi 50 años y podría modificar nuestra comprensión sobre cómo responden las moléculas del agua sometidas a las condiciones existentes en las regiones más profundas de los planetas, así como tener implicaciones para los sistemas energéticos. El descubrimiento ha sido publicado enProceedings of the National Academy of Science (PNAS).
Observar directamente las moléculas
Cuando el agua se congela y se convierte en hielo, sus moléculas permanecen unidas entre sí por los enlaces entre sus átomos de hidrógeno (cada molécula de agua contiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno), generando una red cristalina.
Estos enlaces son muy versátiles, por lo que el hielo cristalino presenta una sorprendente diversidad, con al menos 16 estructuras diferentes. En todas estas formas del hielo, el “ladrillo” fundamental es la molécula H2O simple.
Sin embargo, en 1964 se predijo que, bajo suficiente presión, estos enlaces podrían fortalecerse hasta el punto de desintegrar la molécula de agua.
La posibilidad de observar directamente las moléculas de agua helada disociadas ha atraído desde entonces mucho a los científicos, y ha propiciado amplias investigaciones. A mediados de los 90 del siglo pasado, varios grupos de investigación, entre ellos el de la Carnegie Institution, observaron esta transición usando técnicasespectroscópicas.
Pero estas técnicas, con las que se observa la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, son indirectas y pueden revelar sólo una parte de la imagen de lo sucedido.
Un método de observación más adecuado implicaría “mirar” los átomos de hidrógeno –o a sus protones- directamente. Esto podría conseguirse haciendo rebotar neutrones sobre el hielo para medir luego cuidadosamente su dispersión. Sin embargo, la aplicación de esta técnica a presiones lo suficientemente altas como para ver cómo se disocian las moléculas de agua no había sido posible hasta ahora.
Guthrie explica que: "Sólo se podría llegar a estas presiones extremas con muestras de hielo muy pequeñas. Pero, por desgracia, esto hace que los átomos de hidrógeno resulten muy difícil de ver”.
Agua en estado sólido. Fuente: Wikimedia Commons.
Resultados obtenidos hasta ahora
En 2006, se inauguró el Spallation Neutron Source del Oak Ridge National Laboratory de Tennessee, un acelerador de partículas capaz de proporcionar una fuente nueva y muy brillante de neutrones.
Mediante el diseño de una nueva clase de herramientas optimizadas para aprovechar este flujo sin igual de neutrones, Guthrie y sus colaboradores en dicho Laboratorio consiguieron realizar la primera “visión” de átomos de hidrógeno en hielo a presiones sin precedentes, de más de 500.000 veces la presión atmosférica. “Los neutrones nos cuentan una historia que otras técnicas no pudieron contar”, explican los científicos.
Los resultados obtenidos han indicado que la disociación de las moléculas de agua sigue dos mecanismos diferentes. Algunas de las moléculas comienzan a disociarse a presiones mucho más bajas y por un camino diferente al previsto en el artículo clásico de 1964.
"Nuestros datos pintan un cuadro totalmente nuevo del hielo", asegura Guthrie. Los resultados obtenidos “no sólo tendrían amplias consecuencias para la comprensión de los enlaces de la molécula H2O, sino que, además, podrían respaldar una propuesta teórica anterior que señalaba que los protones presentes en el interior del hielo de los planetas pueden ser móviles, incluso mientras el hielo se mantenga sólido."
Este sorprendente descubrimiento inicial podría ser sólo el comienzo de descubrimientos científicos futuros, opinan los investigadores. Según ellos ser capaces de “ver” el hidrógeno con neutrones no es sólo importante para estudiar el hielo.
Sus aplicaciones podrían extenderse más allá, a otros campos esenciales para la sociedad actual, como el de la energía. Por ejemplo, la técnica podría proporcionar una mayor comprensión de los hidratos de metano, que son moléculas de metano en estructuras de moléculas de agua que constituyen una fuente energética alternativa de gran proyección mundial; e incluso de los materiales de almacenamiento del hidrógeno que algún día podrían llegar a propulsar automóviles, aseguran los autores del descubrimiento.
En 2006, se inauguró el Spallation Neutron Source del Oak Ridge National Laboratory de Tennessee, un acelerador de partículas capaz de proporcionar una fuente nueva y muy brillante de neutrones.
Mediante el diseño de una nueva clase de herramientas optimizadas para aprovechar este flujo sin igual de neutrones, Guthrie y sus colaboradores en dicho Laboratorio consiguieron realizar la primera “visión” de átomos de hidrógeno en hielo a presiones sin precedentes, de más de 500.000 veces la presión atmosférica. “Los neutrones nos cuentan una historia que otras técnicas no pudieron contar”, explican los científicos.
Los resultados obtenidos han indicado que la disociación de las moléculas de agua sigue dos mecanismos diferentes. Algunas de las moléculas comienzan a disociarse a presiones mucho más bajas y por un camino diferente al previsto en el artículo clásico de 1964.
"Nuestros datos pintan un cuadro totalmente nuevo del hielo", asegura Guthrie. Los resultados obtenidos “no sólo tendrían amplias consecuencias para la comprensión de los enlaces de la molécula H2O, sino que, además, podrían respaldar una propuesta teórica anterior que señalaba que los protones presentes en el interior del hielo de los planetas pueden ser móviles, incluso mientras el hielo se mantenga sólido."
Este sorprendente descubrimiento inicial podría ser sólo el comienzo de descubrimientos científicos futuros, opinan los investigadores. Según ellos ser capaces de “ver” el hidrógeno con neutrones no es sólo importante para estudiar el hielo.
Sus aplicaciones podrían extenderse más allá, a otros campos esenciales para la sociedad actual, como el de la energía. Por ejemplo, la técnica podría proporcionar una mayor comprensión de los hidratos de metano, que son moléculas de metano en estructuras de moléculas de agua que constituyen una fuente energética alternativa de gran proyección mundial; e incluso de los materiales de almacenamiento del hidrógeno que algún día podrían llegar a propulsar automóviles, aseguran los autores del descubrimiento.
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2 --------- Descubren que el agua puede formar puentes
En determinadas condiciones la estructura puede medir 2,5 centímetros y resistir 45 minutos
Una investigación realizada en Austria ha producido un fenómeno que nunca había sido observado: agua contenida en dos cubetas de laboratorio, separadas un milímetro la una de la otra, y sometida a cargas eléctricas positiva y negativa, se salió de dichas cubetas para unirse entre ellas formando un puente de hasta 2,5 centímetros de longitud durante 45 minutos. Los científicos creen que el campo eléctrico es el que genera cargas electroestáticas en la superficie del agua, provocando el efecto puente. Por Yaiza Martínez.
Un equipo de científicos de la Universidad Tecnológica de Graz, en Austria, ha hecho un sorprendente descubrimiento: aplicando un alto voltaje a dos cubetas de laboratorio llenas de agua destilada y que estaban en contacto entre sí, se generó de manera espontánea una conexión estable entre el agua de ambos vasos, formándose un puente de agua de hasta 2,5 centímetros de longitud, que se mantuvo suspendido en el aire desafiando a la gravedad durante 45 minutos.
Este fenómeno, hasta ahora desconocido, ha aparecido explicado en la revista especializadaJournal of Physics D: Applied Physics bajo el título de “The floating water bridge”. En este artículo se señala que un detallado análisis experimental reveló que, además, el puente de agua transportó estructuras estáticas y dinámicas, así como calor y masa.
Los investigadores utilizaron dos cubetas de 100 mililitros, agua tres veces desionizada (es decir, agua a la que se le han quitado los iones de carga positiva y negativa), y dos electrodos –un ánodo y un cátodo- introducidos en las cubetas y cargados de forma que generasen una diferencia de potencial entre ambas del orden de entre 15 y 25 kilovoltios.
Tras la formación del campo eléctrico, se produjo un puente cilíndrico de agua de un diámetro de uno a tres milímetros, en el momento inicial del experimento, en el que las cubetas estaban separadas por una distancia de un milímetro. La superficie del agua se encontraba a tres milímetros de distancia de los bordes de los contenedores, que el agua escaló para “encontrarse” en el exterior de éstos.
Calentamiento del agua
Poco a poco, los científicos fueron separando los recipientes pero el puente de agua se mantuvo, hasta alcanzar los 2,5 centímetros de longitud antes de que la estructura acuosa se rompiese.
De forma independiente a la longitud que tuviera el puente durante el proceso, se observó además que el agua fluía de una cubeta a otra, normalmente desde aquélla que contenía el ánodo hacia la que contenía el cátodo. La dirección del transporte de masa no pudo ser predicha.
Con el paso del tiempo, se comprobó asimismo que el puente de agua se calentaba, pudiendo alcanzar los 60 ºC después de 30 minutos, como consecuencia del campo eléctrico. Los científicos creen que la inestabilidad del puente tras los primeros 45 minutos podría estar ocasionada por este calentamiento.
Por último, las herramientas de medición empleadas por los investigadores revelaron la presencia de ondas de superficie y de oscilación internas de frecuencias de tres kilo hercios.
Posibles explicaciones
Para explicar el fenómeno, los científicos consideran que el campo eléctrico genera cargas electroestáticas en la superficie del agua que provocan el efecto puente. Según esta hipótesis, el campo eléctrico se concentra en el interior del líquido y convierte las moléculas de agua en una microestructura ordenada y estable que es la que hace que el puente se mantenga.
Esta hipótesis de la micro-estructura tiene su origen en el hecho observado de que la densidad del agua cambiaba entre los extremos de las cubetas y el centro del puente, dado que una micro-estructura que consistiera en una disposición de moléculas de agua podría tener una variación similar de la densidad.
Por otro lado, tal como explica al respecto el Instituto Leloir, los científicos detectaron estructuras internas con una cámara fotográfica de alta velocidad que, según ellos, tenían un patrón. Cada experimento comenzó con una estructura interna simple que, tras unos minutos, dio lugar a otras estructuras menores Según ellos, este hecho podría estar originado tanto por la contaminación del agua con polvo ambiental como por la temperatura creciente del agua antes mencionada.
Finalmente, el puente resultó sensible a los campos eléctricos externos: cuando los investigadores acercaron al puente de agua un trozo de vidrio cargado en forma electrostática, las moléculas del líquido se alinearon debido al campo electrostático no homogéneo de la superficie que cargó el vidrio, lo que resultó en una fuerza atractiva entre el puente y el vidrio. Esto hizo que el puente se curvara hacia el trozo de vidrio y formara un arco de agua.
Misteriosa sustancia
El agua es sin duda la sustancia química más importante del mundo. Se han realizado numerosos intentos de medir o calcular la estructura del agua líquida más allá de la escala de su molécula, formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.
Pero se trata de una difícil tarea por la compleja red que forman los enlaces de hidrógeno, que en sí ha sido objeto de varios estudios experimentales y teóricos, que se considera responsable de muchas de las propiedades especiales del agua y la razón por la que este líquido no puede ser tratado como cualquier otro.
Además, la interacción del agua con los campos eléctricos ha sido explorada intensamente en los últimos años, como en el caso de este experimento, cuyos resultados, según los científicos, suponen una nueva y desconocida manifestación de la desconcertante estructura del agua.
Los investigadores, liderados por Elmar Fuchs, explican que el inusual efecto del puente de agua flotante, así como las micro-estructuras en él observadas, podrían ser una pieza más del puzzle misterioso de la estructura del agua. Según publica la revista Physorg, el grupo investiga ahora el grado de organización que deberían tener dichas micro-estructuras para explicar los cambios de densidad en el puente de agua. Los resultados aparecerán publicados en el futuro.
Este fenómeno, hasta ahora desconocido, ha aparecido explicado en la revista especializadaJournal of Physics D: Applied Physics bajo el título de “The floating water bridge”. En este artículo se señala que un detallado análisis experimental reveló que, además, el puente de agua transportó estructuras estáticas y dinámicas, así como calor y masa.
Los investigadores utilizaron dos cubetas de 100 mililitros, agua tres veces desionizada (es decir, agua a la que se le han quitado los iones de carga positiva y negativa), y dos electrodos –un ánodo y un cátodo- introducidos en las cubetas y cargados de forma que generasen una diferencia de potencial entre ambas del orden de entre 15 y 25 kilovoltios.
Tras la formación del campo eléctrico, se produjo un puente cilíndrico de agua de un diámetro de uno a tres milímetros, en el momento inicial del experimento, en el que las cubetas estaban separadas por una distancia de un milímetro. La superficie del agua se encontraba a tres milímetros de distancia de los bordes de los contenedores, que el agua escaló para “encontrarse” en el exterior de éstos.
Calentamiento del agua
Poco a poco, los científicos fueron separando los recipientes pero el puente de agua se mantuvo, hasta alcanzar los 2,5 centímetros de longitud antes de que la estructura acuosa se rompiese.
De forma independiente a la longitud que tuviera el puente durante el proceso, se observó además que el agua fluía de una cubeta a otra, normalmente desde aquélla que contenía el ánodo hacia la que contenía el cátodo. La dirección del transporte de masa no pudo ser predicha.
Con el paso del tiempo, se comprobó asimismo que el puente de agua se calentaba, pudiendo alcanzar los 60 ºC después de 30 minutos, como consecuencia del campo eléctrico. Los científicos creen que la inestabilidad del puente tras los primeros 45 minutos podría estar ocasionada por este calentamiento.
Por último, las herramientas de medición empleadas por los investigadores revelaron la presencia de ondas de superficie y de oscilación internas de frecuencias de tres kilo hercios.
Posibles explicaciones
Para explicar el fenómeno, los científicos consideran que el campo eléctrico genera cargas electroestáticas en la superficie del agua que provocan el efecto puente. Según esta hipótesis, el campo eléctrico se concentra en el interior del líquido y convierte las moléculas de agua en una microestructura ordenada y estable que es la que hace que el puente se mantenga.
Esta hipótesis de la micro-estructura tiene su origen en el hecho observado de que la densidad del agua cambiaba entre los extremos de las cubetas y el centro del puente, dado que una micro-estructura que consistiera en una disposición de moléculas de agua podría tener una variación similar de la densidad.
Por otro lado, tal como explica al respecto el Instituto Leloir, los científicos detectaron estructuras internas con una cámara fotográfica de alta velocidad que, según ellos, tenían un patrón. Cada experimento comenzó con una estructura interna simple que, tras unos minutos, dio lugar a otras estructuras menores Según ellos, este hecho podría estar originado tanto por la contaminación del agua con polvo ambiental como por la temperatura creciente del agua antes mencionada.
Finalmente, el puente resultó sensible a los campos eléctricos externos: cuando los investigadores acercaron al puente de agua un trozo de vidrio cargado en forma electrostática, las moléculas del líquido se alinearon debido al campo electrostático no homogéneo de la superficie que cargó el vidrio, lo que resultó en una fuerza atractiva entre el puente y el vidrio. Esto hizo que el puente se curvara hacia el trozo de vidrio y formara un arco de agua.
Misteriosa sustancia
El agua es sin duda la sustancia química más importante del mundo. Se han realizado numerosos intentos de medir o calcular la estructura del agua líquida más allá de la escala de su molécula, formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.
Pero se trata de una difícil tarea por la compleja red que forman los enlaces de hidrógeno, que en sí ha sido objeto de varios estudios experimentales y teóricos, que se considera responsable de muchas de las propiedades especiales del agua y la razón por la que este líquido no puede ser tratado como cualquier otro.
Además, la interacción del agua con los campos eléctricos ha sido explorada intensamente en los últimos años, como en el caso de este experimento, cuyos resultados, según los científicos, suponen una nueva y desconocida manifestación de la desconcertante estructura del agua.
Los investigadores, liderados por Elmar Fuchs, explican que el inusual efecto del puente de agua flotante, así como las micro-estructuras en él observadas, podrían ser una pieza más del puzzle misterioso de la estructura del agua. Según publica la revista Physorg, el grupo investiga ahora el grado de organización que deberían tener dichas micro-estructuras para explicar los cambios de densidad en el puente de agua. Los resultados aparecerán publicados en el futuro.
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3 -------------------- La Luna y la Tierra comparten el mismo agua
Los investigadores deducen que la colisión de nuestro planeta con un meteorito, que provocó la escisión del satélite, no llego a secar este
Hasta ahora se pensaba que la colisión con un meteorito que escindió varios pedazos de la Tierra, entre ellos la Luna, dejó secos al planeta y su satélite, y que el agua volvió a la Tierra a bordo de meteoritos y a la Luna en cometas. Pero ahora se ha comprobado que la composición del agua de ambos objetos es la misma, por lo que sería más lógico pensar que nunca se quedaron secos del todo. Los científicos se preguntan cómo el agua pudo sobrevivir a una colisión semejante.
Imagen de la Luna obtenida por la sonda Galileo en 1992. Fuente: NASA/JPL.
Hace 4.500 millones de años un objeto gigantesco chocó contra la Tierra y, de los fragmentos desprendidos, nació la Luna. El impacto provocó tal calor que todo el hidrógeno se evaporó y se perdió en el espacio, dejando tanto a la Tierra como a su satélite secos. Más tarde, el agua volvió a la Tierra en meteoritos y a la Luna en cometas.
Hasta hoy, esta era la creencia más aceptada. Pero, ahora, una investigación ha demostrado que el origen del agua encontrada de las rocas traídas por las misiones Apolo es el mismo que el del agua terrestre.
“La explicación más simple es que el hidrógeno ya estaba en la Tierra en el momento del gran impacto y que no hubo una pérdida significativa durante la formación de la Luna”, explica a SINC Alberto Saal, científico de la Universidad de Brown (EE UU) y autor del artículo que recoge hoy los resultados en Science Express.
Para determinar el origen, los investigadores analizaron la proporción de deuterio –un isótopo del hidrógeno– en la muestra. Las moléculas de agua formadas cerca del sol tienen, en general, menos deuterio que las formadas en los bordes exteriores del sistema solar.
Según los investigadores, la proporción de este isótopo en el agua lunar es la misma que en el 98 % de la terrestre. Además, ambas coinciden con la de las condritas carbonáceas, unos primitivos meteoritos formados cerca de Júpiter “que fueron el origen común de los componentes volátiles de la Tierra y la Luna –según Saal–, y probablemente de todo el sistema solar interno”.
Hasta hoy, esta era la creencia más aceptada. Pero, ahora, una investigación ha demostrado que el origen del agua encontrada de las rocas traídas por las misiones Apolo es el mismo que el del agua terrestre.
“La explicación más simple es que el hidrógeno ya estaba en la Tierra en el momento del gran impacto y que no hubo una pérdida significativa durante la formación de la Luna”, explica a SINC Alberto Saal, científico de la Universidad de Brown (EE UU) y autor del artículo que recoge hoy los resultados en Science Express.
Para determinar el origen, los investigadores analizaron la proporción de deuterio –un isótopo del hidrógeno– en la muestra. Las moléculas de agua formadas cerca del sol tienen, en general, menos deuterio que las formadas en los bordes exteriores del sistema solar.
Según los investigadores, la proporción de este isótopo en el agua lunar es la misma que en el 98 % de la terrestre. Además, ambas coinciden con la de las condritas carbonáceas, unos primitivos meteoritos formados cerca de Júpiter “que fueron el origen común de los componentes volátiles de la Tierra y la Luna –según Saal–, y probablemente de todo el sistema solar interno”.
La Luna nunca se quedó seca
El hidrógeno analizado se encuentra atrapado en cristales volcánicos y, gracias a esto, no se perdió en las erupciones lunares y los investigadores han podido hacerse una idea de cómo es el interior de la Luna.
Fue en 2011 cuando otra investigación realizada por el mismo equipo observó que estas muestras tenían tanta agua encerrada como las lavas del fondo del océano terrestre. “Entonces, las implicaciones fueron que el interior de ambos cuerpos celestes albergaba reservas con cantidades equivalentes de hidrógeno”, explica el cientifico.
“El punto principal de nuestro nuevo artículo es que el hidrógeno de la Luna no se originó en cometas como se pensaba, sino en meteoritos primitivos como los que lo trajeron a la Tierra”, señala Saal.
Estos resultados no son necesariamente incompatibles con la idea de que la Luna se formó a partir del gran impacto de un asteroide en los inicios de la vida de la Tierra, pero plantean la incógnita de cómo es posible que el agua sobreviviera a semejante colisión. “Necesitamos volver al inicio y descubrir más sobre lo que provocan los grandes impactos” concluye el investigador.
El hidrógeno analizado se encuentra atrapado en cristales volcánicos y, gracias a esto, no se perdió en las erupciones lunares y los investigadores han podido hacerse una idea de cómo es el interior de la Luna.
Fue en 2011 cuando otra investigación realizada por el mismo equipo observó que estas muestras tenían tanta agua encerrada como las lavas del fondo del océano terrestre. “Entonces, las implicaciones fueron que el interior de ambos cuerpos celestes albergaba reservas con cantidades equivalentes de hidrógeno”, explica el cientifico.
“El punto principal de nuestro nuevo artículo es que el hidrógeno de la Luna no se originó en cometas como se pensaba, sino en meteoritos primitivos como los que lo trajeron a la Tierra”, señala Saal.
Estos resultados no son necesariamente incompatibles con la idea de que la Luna se formó a partir del gran impacto de un asteroide en los inicios de la vida de la Tierra, pero plantean la incógnita de cómo es posible que el agua sobreviviera a semejante colisión. “Necesitamos volver al inicio y descubrir más sobre lo que provocan los grandes impactos” concluye el investigador.
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4 ------ El Sol puede limpiar el agua contaminada
La naturaleza desarrolla mecanismos de equilibrio para restaurar los efectos provocados por agentes químicos, como pesticidas o detergentes
La energía solar es una fuente limpia y renovable que sirve para descontaminar las aguas de algunos agentes químicos procedentes de pesticidas, detergentes, hidrocarburos y otros residuos industriales. La destoxificación solar puede ser a corto plazo una herramienta para devolver al agua sus propiedades naturales. Por Enrique Leite.
La energía solar se puede transformar en química a través de un semiconductor. Imagen: castille. Fuente: PhotoXpress.
El Sol puede ayudar a descontaminar las aguas gracias a un procedimiento es relativamente sencillo, basado en lafotocatálisis.pdf : un mecanismo de defensa que ha desarrollado la propia naturaleza para autodescontaminarse.
Del mismo modo que utiliza la energía solar para producir la vida a través de la fotosíntesis (eliminando el CO2), nuestro sistema también utiliza esta energía para erradicar otros elementos contaminantes como son los de óxidos nitrosos -procedentes de la combustión de los automóviles- o compuestos clorados entre otros. Se trata de transformar la energía solar en energía química.
Para ello es preciso utilizar un semiconductor. Al pasar el agua por ese recipiente se produce una reacción de oxidación de compuestos orgánicos y la reducción de iones inorgánicos. El resultado es la separación del líquido de esos elementos químicos contaminantes que están disueltos en su interior. Normalmente se utiliza para conseguir esa reacción fotocatalítica el óxido de Titanio (TiO2).
Concentración solar
Para ello hay que conducir la luz procedente del sol concentrada en unos espejos -donde se produce una concentración del calor- hacia el agua utilizando ese material.
Cuando entran en contacto se produce la reacción química que destruye las moléculas contaminantes. A partir de ese punto, tan solo hay que retirar esos residuos. El agua ha recuperado sus propiedades.
Para que tenga lugar la fotocatálisis es necesaria una concentración de la energía solar en un punto, es decir, lograr una zona de energía de mayor densidad y de mayor temperatura. La concentración debe de superar los 100ºC para que provoque esa reacción química.
Por ello se requiere del uso de unos espejos curvos en forma de parábola o de esfera. Cuando los rayos solares inciden sobre esta superficie se redirigen hacia un punto donde se aloja un receptor que se calienta y del cual se puede extraer el calor de diferentes modos para su aprovechamiento.
Del mismo modo que utiliza la energía solar para producir la vida a través de la fotosíntesis (eliminando el CO2), nuestro sistema también utiliza esta energía para erradicar otros elementos contaminantes como son los de óxidos nitrosos -procedentes de la combustión de los automóviles- o compuestos clorados entre otros. Se trata de transformar la energía solar en energía química.
Para ello es preciso utilizar un semiconductor. Al pasar el agua por ese recipiente se produce una reacción de oxidación de compuestos orgánicos y la reducción de iones inorgánicos. El resultado es la separación del líquido de esos elementos químicos contaminantes que están disueltos en su interior. Normalmente se utiliza para conseguir esa reacción fotocatalítica el óxido de Titanio (TiO2).
Concentración solar
Para ello hay que conducir la luz procedente del sol concentrada en unos espejos -donde se produce una concentración del calor- hacia el agua utilizando ese material.
Cuando entran en contacto se produce la reacción química que destruye las moléculas contaminantes. A partir de ese punto, tan solo hay que retirar esos residuos. El agua ha recuperado sus propiedades.
Para que tenga lugar la fotocatálisis es necesaria una concentración de la energía solar en un punto, es decir, lograr una zona de energía de mayor densidad y de mayor temperatura. La concentración debe de superar los 100ºC para que provoque esa reacción química.
Por ello se requiere del uso de unos espejos curvos en forma de parábola o de esfera. Cuando los rayos solares inciden sobre esta superficie se redirigen hacia un punto donde se aloja un receptor que se calienta y del cual se puede extraer el calor de diferentes modos para su aprovechamiento.
Productividad limitada
No obstante, la fotocatálisis es un proceso que tiene sus limitaciones. La cantidad de agua residual a tratar dependerá del número y del tamaño de colectores solares -de parábolas- que se instalen y en función de los elementos a eliminar podrá requerir un tratamiento previo, de un filtrado de las aguas para eliminar residuos sólidos.
Además, a este inconveniente hay que sumar que la descontaminación se consigue de manera más lenta que utilizando los procesos químicos habituales. Por ello, aunque se trate de una técnica ecológica se suele acudir a ella cuando no se consiguen 'depurar' esos contaminantes con otros métodos.
No obstante, diversos equipos de investigadores en todo el mundo -como el Instituto de Energías Renovables de la Universidad Autónoma de México, trabajan en mejorar los catalizadores y los reactores químicos solares que actualmente existen en el mercado. Los científicos mexicanos han creado un Horno Solar de Alto Flujo Radiactivo (HSAFR) capaz de alcanzar temperaturas que rondan los 3.000 ºC .
Una de las líneas de trabajo que está desarrollando este equipo es la producción de combustibles como el hidrógeno, usando la energía solar concentrada y mediante reacciones químicas. Pretender separar las moléculas del agua en sus componentes (hidrógeno y oxígeno) y obtener un hidrógeno de alta pureza. Pero eso es otra historia sobre el futuro uso del agua.
No obstante, la fotocatálisis es un proceso que tiene sus limitaciones. La cantidad de agua residual a tratar dependerá del número y del tamaño de colectores solares -de parábolas- que se instalen y en función de los elementos a eliminar podrá requerir un tratamiento previo, de un filtrado de las aguas para eliminar residuos sólidos.
Además, a este inconveniente hay que sumar que la descontaminación se consigue de manera más lenta que utilizando los procesos químicos habituales. Por ello, aunque se trate de una técnica ecológica se suele acudir a ella cuando no se consiguen 'depurar' esos contaminantes con otros métodos.
No obstante, diversos equipos de investigadores en todo el mundo -como el Instituto de Energías Renovables de la Universidad Autónoma de México, trabajan en mejorar los catalizadores y los reactores químicos solares que actualmente existen en el mercado. Los científicos mexicanos han creado un Horno Solar de Alto Flujo Radiactivo (HSAFR) capaz de alcanzar temperaturas que rondan los 3.000 ºC .
Una de las líneas de trabajo que está desarrollando este equipo es la producción de combustibles como el hidrógeno, usando la energía solar concentrada y mediante reacciones químicas. Pretender separar las moléculas del agua en sus componentes (hidrógeno y oxígeno) y obtener un hidrógeno de alta pureza. Pero eso es otra historia sobre el futuro uso del agua.
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5 ------ La mitad del agua de China está contaminada
Los ríos Yangtsé y Perla son las únicas grandes vías fluviales del país que presentan unos niveles de calidad aceptables
El 57% del agua subterránea de China no tiene la calidad suficiente y se puede convertir en un peligro para los habitantes del gigante asiático. Según datos oficiales, más de la mitad de diversos puntos hídricos del país, analizados durante seis meses, presenta niveles de agua “contaminada” o “muy contaminada". El Gobierno chino se ha visto obligado a tomar medidas de protección de los recursos hídricos del país, como limitar la construcción. Por Enrique Leite.
El Gobierno limitará las nuevas construcciones en los valles de los ríos más contaminados. Imagen: Kcnonnors.
El 57% del agua subterránea de China no tiene la calidad suficiente y se puede convertir en un peligro para los habitantes del gigante asiático.
Según los datos oficiales recogidos en las mediciones realizadas a lo largo de los últimos seis meses en diferentes puntos de la geografía de este país, más de la mitad de los puntos analizados presentan niveles de “contaminada” o “muy contaminada”, informa la agencia Xinhua.
Los datos, que ha hecho públicos el Ministerio de Protección del Medio Ambiente, señalan que de los siete grandes ríos, tan solo los cauces del Yangtsé y del Perla presentan una buena calidad en sus aguas.
Cuatro de ellos presentan índices de contaminación moderados y el Haihe, al norte del país y que pasa por ciudades como Beijing -la capital- y Tianjin -uno de los principales centros industriales de la región-, está muy contaminado. <
De hecho, la situación de este río es crítica desde hace varios años, cuando se detectaron más de 200 grietas fruto de corrimientos de tierras provocados por la extracción de sus aguas subterráneas.
El 98% de los recursos hídricos de su cauce han sido explotados, lo que puede provocar graves desastres ecológicos (la media de explotación de los ríos en el mundo se sitúan en el 40%).
Según los datos oficiales recogidos en las mediciones realizadas a lo largo de los últimos seis meses en diferentes puntos de la geografía de este país, más de la mitad de los puntos analizados presentan niveles de “contaminada” o “muy contaminada”, informa la agencia Xinhua.
Los datos, que ha hecho públicos el Ministerio de Protección del Medio Ambiente, señalan que de los siete grandes ríos, tan solo los cauces del Yangtsé y del Perla presentan una buena calidad en sus aguas.
Cuatro de ellos presentan índices de contaminación moderados y el Haihe, al norte del país y que pasa por ciudades como Beijing -la capital- y Tianjin -uno de los principales centros industriales de la región-, está muy contaminado. <
De hecho, la situación de este río es crítica desde hace varios años, cuando se detectaron más de 200 grietas fruto de corrimientos de tierras provocados por la extracción de sus aguas subterráneas.
El 98% de los recursos hídricos de su cauce han sido explotados, lo que puede provocar graves desastres ecológicos (la media de explotación de los ríos en el mundo se sitúan en el 40%).
Limitar la construcción
Está situación ha obligado al Gobierno chino a adoptar medidas excepcionales, como prohibir la construcción de edificios en zonas donde existan recursos hídricos, a no ser que los constructores se comprometan a adoptar medidas que garanticen que no se van a contaminar las aguas y se ubiquen en zonas específicas bajo control del Ejecutivo.
El Ministerio establecerá estrictos controles de calidad de las aguas en estas zonas. Estas medidas pretenden compatibilizar el desarrollo económico con la protección del medio ambiente, ya que según los datos oficiales, cerca de 300 millones de personas que viven en zonas rurales -las más atrasadas- no tienen acceso al agua potable.
Del mismo modo, el Ministerio ha anunciado otro paquete de medidas con la intención de proteger los acuíferos ubicados en zonas con menor densidad de población, pero donde existen importantes instalaciones de industria pesada, básicamente derivadas del sector petroquímico, o actividad minera.
Estas medidas, según responsables de la administración, se enmarcan dentro del plan cuatrienal que se puso en marcha en 2011, y que tiene como objetivo que el 60% de los grandes ríos y lagos del país estén limpios y puedan convertirse en fuentes de agua potable en 2015 para las zonas de población por donde discurran.
Está situación ha obligado al Gobierno chino a adoptar medidas excepcionales, como prohibir la construcción de edificios en zonas donde existan recursos hídricos, a no ser que los constructores se comprometan a adoptar medidas que garanticen que no se van a contaminar las aguas y se ubiquen en zonas específicas bajo control del Ejecutivo.
El Ministerio establecerá estrictos controles de calidad de las aguas en estas zonas. Estas medidas pretenden compatibilizar el desarrollo económico con la protección del medio ambiente, ya que según los datos oficiales, cerca de 300 millones de personas que viven en zonas rurales -las más atrasadas- no tienen acceso al agua potable.
Del mismo modo, el Ministerio ha anunciado otro paquete de medidas con la intención de proteger los acuíferos ubicados en zonas con menor densidad de población, pero donde existen importantes instalaciones de industria pesada, básicamente derivadas del sector petroquímico, o actividad minera.
Estas medidas, según responsables de la administración, se enmarcan dentro del plan cuatrienal que se puso en marcha en 2011, y que tiene como objetivo que el 60% de los grandes ríos y lagos del país estén limpios y puedan convertirse en fuentes de agua potable en 2015 para las zonas de población por donde discurran.
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6 --- La progresiva salinización de los ríos amenaza la biodiversidad
La contaminación fruto de actividades humanas y el cambio climático agravan el problema
El aumento de los niveles de sal en los ríos condiciona y provoca importantes cambios en los ecosistemas fluviales. Este aumento de la salinidad no solo atenta contra la biodiversidad de los mismos sino que a medio plazo también se puede convertir en un problema de salud púbica de magnitudes considerables. Por Enrique Leite.
La mala calidad del agua exigirá mas recursos para hacerla potable. Imagen: Wax115.
Provocado en gran parte por los vertidos incontrolados procedentes de actividades industriales, mineras y agrícolas y por otra por los efectos del calentamiento global, la salinización de los cauces de agua dulce afecta a todas los ríos y lagos el planeta. Desgraciadamente, a nivel interacional no se han adoptado las políticas necesarias para evitar este deterioro.
Las amenazas quedan recogidas en un artículo de investigación publicado por un equipo de científicos a cuyo frente se sitúan Nacis Prat y Miguel Cañedo-Arguelles, profesores del Departamento de Ecología de la Universidad de Barcelona, publicado en Enviromental Pollution.
El grupo de firmantes está formado por investigadores australianos, franceses o alemanes, entre otros. Los investigadores aseguran que la legislación actual resulta demasiado imprecisa a la hora de fijar los límites de concentración salina que pueden albergar los ríos, lo que dificulta en gran medida la adopción de medidas conjuntas.
Esta flexibilidad en el marco normativo, según entienden, ofrece una idea clara de que los legisladores no están plenamente concienciados del problema que representa este exceso de sales en las aguas dulces. De hecho, en la Unión Europea, por ejemplo no existe ninguna directiva común al respecto y corresponde a cada estado miembro fijar sus niveles de tolerancia.
Los autores destacan que hoy en día prevalecen los argumentos empresariales o industriales sobre los ecológicos, lo que dificulta el establecimiento de una legislación más restrictiva.
Las amenazas quedan recogidas en un artículo de investigación publicado por un equipo de científicos a cuyo frente se sitúan Nacis Prat y Miguel Cañedo-Arguelles, profesores del Departamento de Ecología de la Universidad de Barcelona, publicado en Enviromental Pollution.
El grupo de firmantes está formado por investigadores australianos, franceses o alemanes, entre otros. Los investigadores aseguran que la legislación actual resulta demasiado imprecisa a la hora de fijar los límites de concentración salina que pueden albergar los ríos, lo que dificulta en gran medida la adopción de medidas conjuntas.
Esta flexibilidad en el marco normativo, según entienden, ofrece una idea clara de que los legisladores no están plenamente concienciados del problema que representa este exceso de sales en las aguas dulces. De hecho, en la Unión Europea, por ejemplo no existe ninguna directiva común al respecto y corresponde a cada estado miembro fijar sus niveles de tolerancia.
Los autores destacan que hoy en día prevalecen los argumentos empresariales o industriales sobre los ecológicos, lo que dificulta el establecimiento de una legislación más restrictiva.
Información más precisa
Los ecosistemas de agua dulce están sometidos a una serie de factores naturales que inciden en el aumento de sus niveles de salinidad, como son la geología de los cauces sobre los que se asientan o la climatología.
La interacción con el ser humano, es un factor antropogénico que ha ido aumentando progresivamente estos niveles. Los vertidos domésticos o industriales, los generados por las industrias agrícolas, ganaderas o las industrias de extracción, entre otras, son algunas de las actividades que han introducido este desajuste que está condicionando la vida en estos hábitats.
No obstante, no existen estudios pormenorizados de como afecta el exceso de sal a la funcionalidad de lo ecosistemas fluviales. Del mismo modo, los científicos subrayan el problema se va a agravar por las consecuencias del cambio climático para la climatología. Así, destacan que el riesgo de salinización aumenta en el Mediterráneo, donde se prevé un descenso del nivel de precipitaciones en los próximos años, un aumento de la sequía y del consumo de agua.
Derivada económica
El exceso de sal, explican, afecta negativamente la potabilización del agua. Y esta mala calidad obligará a la adopción de otros sistemas diferentes a los actuales para que sea apta para el consumo. Una depuración que incrementa el precio de este bien escaso y el uso de compuestos químicos -más contaminación secundaria- para su tratamiento.
En el artículo, se apuesta por implantar nuevos modelos más eficientes de la gestión de este tipo de vertidos y se cita como ejemplo el modelo que se sigue en el río Hunter (Australia), donde los vertidos de productos salinos se adaptan al régimen de la corriente fluvial, y así en función del caudal se regula la evacuación al río de este tipo de residuos.
Los ecosistemas de agua dulce están sometidos a una serie de factores naturales que inciden en el aumento de sus niveles de salinidad, como son la geología de los cauces sobre los que se asientan o la climatología.
La interacción con el ser humano, es un factor antropogénico que ha ido aumentando progresivamente estos niveles. Los vertidos domésticos o industriales, los generados por las industrias agrícolas, ganaderas o las industrias de extracción, entre otras, son algunas de las actividades que han introducido este desajuste que está condicionando la vida en estos hábitats.
No obstante, no existen estudios pormenorizados de como afecta el exceso de sal a la funcionalidad de lo ecosistemas fluviales. Del mismo modo, los científicos subrayan el problema se va a agravar por las consecuencias del cambio climático para la climatología. Así, destacan que el riesgo de salinización aumenta en el Mediterráneo, donde se prevé un descenso del nivel de precipitaciones en los próximos años, un aumento de la sequía y del consumo de agua.
Derivada económica
El exceso de sal, explican, afecta negativamente la potabilización del agua. Y esta mala calidad obligará a la adopción de otros sistemas diferentes a los actuales para que sea apta para el consumo. Una depuración que incrementa el precio de este bien escaso y el uso de compuestos químicos -más contaminación secundaria- para su tratamiento.
En el artículo, se apuesta por implantar nuevos modelos más eficientes de la gestión de este tipo de vertidos y se cita como ejemplo el modelo que se sigue en el río Hunter (Australia), donde los vertidos de productos salinos se adaptan al régimen de la corriente fluvial, y así en función del caudal se regula la evacuación al río de este tipo de residuos.
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7 -- El mar reduce la superficie de Cuba
La isla podría perder hasta un 2% de su superficie, 2.700 kilómetros en solo 40 años
El aumento de los niveles del mar Caribe que provoca el calentamiento global podría hacer que Cuba perdiera hasta 2.700 kilómetros cuadrados en 2050. El Gobierno ha creado un departamento específico para estudiar y adoptar medidas que frenen esta pérdida de territorio y el consecuente cambio en los ecosistemas de la isla. Por Enrique Leite.
La Habana será uno de los territorios afectados. Imagen: Beat0092.
El crecimiento de la población y la necesidades de 'conquistar' más terreno hizo que desde hace siglos los habitantes de los Países Bajos desarrollaran su propia tecnología mediante la construcción de diques para ganar metros cuadrados al mar.
Una expansión de la tierra firme que en Cuba se ha transformado en un combate para evitar y detener los efectos del cambio climático y la subida del nivel de las aguas que conlleva el calentamiento globlal.
Las previsiones oficiales no dejan de ser alarmantes. El ascenso del nivel del mar dibuja un panorama en el que la isla caribeña podría perder hasta 2.700 kilómetros cuadrados de superficie en los próximos 40 años, algo más de un 2% de su territorio, si continua aumentando a este ritmo el nivel de las aguas costeras.
Este cambio sepultaría bajo el mar a más de 9.000 edificios que se construyeron en primera línea de costa y ocasionaría importantes cambios en los ecosistemas de la isla.
En declaraciones a la agencia estatal Prensa Latina recogidas por EFE, el director de la Agencia Nacional de Medio Ambiente (AMA) de Cuba, Tomás Escobar, subrayó que las consecuencias de este aumento del nivel del mar afectarán negativamente a la productividad de los suelos dedicados a actividades agrícolas y a la calidad y disponibilidad del agua tanto para consumo doméstico como industrial.
Escobar destacó que esta crecida paulatina “es una de las principales vulnerabilidades” a las que se enfrenta el Gobierno local y anunció la creación de un Centro de Formación de Capacidades para la Reducción de Riesgo de Desastre y la Adaptación al Cambio Climático que realice estudios y adopte medidas para paliar este problema.
Los datos de los que actualmente dispone la AMA obligan a la rápida adopción de medidas -en colaboración con los gobiernos municipales- para la reubicación de asentamientos en la línea de costa, lo que afectaría a localidades de la provincia de Pinal del Río (al oeste) y en la costa sur de Camagüey (al este).
Los estudios científicos de impacto que obran en poder de la Agencia señalan que la estrategia a corto plazo pasa por la adopción de medidas para conservar y rehabilitar los ecosistemas que protegen la línea costera, como los arrecifes de coral, los manglares y las playas de arena.
Una expansión de la tierra firme que en Cuba se ha transformado en un combate para evitar y detener los efectos del cambio climático y la subida del nivel de las aguas que conlleva el calentamiento globlal.
Las previsiones oficiales no dejan de ser alarmantes. El ascenso del nivel del mar dibuja un panorama en el que la isla caribeña podría perder hasta 2.700 kilómetros cuadrados de superficie en los próximos 40 años, algo más de un 2% de su territorio, si continua aumentando a este ritmo el nivel de las aguas costeras.
Este cambio sepultaría bajo el mar a más de 9.000 edificios que se construyeron en primera línea de costa y ocasionaría importantes cambios en los ecosistemas de la isla.
En declaraciones a la agencia estatal Prensa Latina recogidas por EFE, el director de la Agencia Nacional de Medio Ambiente (AMA) de Cuba, Tomás Escobar, subrayó que las consecuencias de este aumento del nivel del mar afectarán negativamente a la productividad de los suelos dedicados a actividades agrícolas y a la calidad y disponibilidad del agua tanto para consumo doméstico como industrial.
Escobar destacó que esta crecida paulatina “es una de las principales vulnerabilidades” a las que se enfrenta el Gobierno local y anunció la creación de un Centro de Formación de Capacidades para la Reducción de Riesgo de Desastre y la Adaptación al Cambio Climático que realice estudios y adopte medidas para paliar este problema.
Los datos de los que actualmente dispone la AMA obligan a la rápida adopción de medidas -en colaboración con los gobiernos municipales- para la reubicación de asentamientos en la línea de costa, lo que afectaría a localidades de la provincia de Pinal del Río (al oeste) y en la costa sur de Camagüey (al este).
Los estudios científicos de impacto que obran en poder de la Agencia señalan que la estrategia a corto plazo pasa por la adopción de medidas para conservar y rehabilitar los ecosistemas que protegen la línea costera, como los arrecifes de coral, los manglares y las playas de arena.
Un problema mundial
Cuba no es la única zona de América que se enfrenta a esteproblema. En Estados Unidos, la NOAA, el organismo norteamericano que estudia los oceános y la atmósfera, publicó su último informe donde alertó de los efectos que el calentamiento global tendrá sobre el litoral estadounidense.
El documento asegura que todo la costa Atlántica es “muy vulnerable” a todos los efectos asociados a este cambio como son la crecida del nivel de las aguas, aumento de la erosión de las costas, mayores tormentas, huracanes e inundaciones, entre otros, especialmente en el área del Golfo de México y en el Atlántico medio.
En general, las mediciones realizadas por satélite indican que a lo largo del pasado siglo el nivel del mar aumentó entre 10 y 20 centímetros, aunque se ha acelerado el incremento (hasta el doble) experimentado en las últimas dos décadas.
Las emisiones de CO2 son las responsables. Estas emisiones hacen que aumente la temperatura del planeta y que el mar absorba la mayoría de estos 'excendentes' de calor, lo que esta provocando una dilación térmica de las aguas, el deshielo de los glaciares y casquetes polares, y la pérdida de hielo de los continentes helados (Groenlandia y la Antártida).
Cuba no es la única zona de América que se enfrenta a esteproblema. En Estados Unidos, la NOAA, el organismo norteamericano que estudia los oceános y la atmósfera, publicó su último informe donde alertó de los efectos que el calentamiento global tendrá sobre el litoral estadounidense.
El documento asegura que todo la costa Atlántica es “muy vulnerable” a todos los efectos asociados a este cambio como son la crecida del nivel de las aguas, aumento de la erosión de las costas, mayores tormentas, huracanes e inundaciones, entre otros, especialmente en el área del Golfo de México y en el Atlántico medio.
En general, las mediciones realizadas por satélite indican que a lo largo del pasado siglo el nivel del mar aumentó entre 10 y 20 centímetros, aunque se ha acelerado el incremento (hasta el doble) experimentado en las últimas dos décadas.
Las emisiones de CO2 son las responsables. Estas emisiones hacen que aumente la temperatura del planeta y que el mar absorba la mayoría de estos 'excendentes' de calor, lo que esta provocando una dilación térmica de las aguas, el deshielo de los glaciares y casquetes polares, y la pérdida de hielo de los continentes helados (Groenlandia y la Antártida).
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8 --- El nivel del mar aumenta a una velocidad nunca vista en 2.000 años
Gracias a un nuevo modelo podrá proyectarse cómo afectará este crecimiento a las zonas costeras, en las que vive más de la mitad de la población mundial
La tasa de elevación del nivel del mar a lo largo de la costa atlántica de Estados Unidos es actualmente mayor que en ningún otro momento de los últimos 2.000 años, revela un estudio reciente. Además, la investigación ha constatado que existe una relación constante entre los cambios en la temperatura media de la superficie global del planeta, y el nivel del mar. Estos resultados permitirán desarrollar proyecciones sobre el efecto que tendrá el cambio climático en el incremento del nivel del mar. La cuestión resulta esencial, dado que más de la mitad de la población mundial habita en zonas costeras. Por Yaiza Martínez.
El nivel del mar alcanza ya la casa que aparece en la película “Noches de tormenta”, rodada en Carolina Beach, Carolina del Norte, al mismo tiempo que se llevaba a cabo la presente investigación. Foto: Andrew Kemp. Fuente: Universidad de Yale.
La tasa de elevación del nivel del mar a lo largo de la costa atlántica de Estados Unidos es actualmente mayor que en ningún otro momento de los últimos 2.000 años.
Además, se ha demostrado que existe una relación constante entre los cambios en la temperatura media de la superficie global del planeta, y el nivel del mar.
Estos son los hallazgos fundamentales de un estudio financiado por la National Science Foundation (NSF) de Estados Unidos, y llevado a cabo por especialistas de la Universidad de Yale, de la Universidad de Pensilvania y de la Woods Hole Oceanographic Institution, entre otras instituciones y centros de investigación estadounidenses.
Analizar el pasado para prever el futuro
Según publica la NSF en un comunicado, la investigación fue realizada para obtener una imagen detallada de las tasas de cambios en el nivel del mar en los últimos dos milenios.
El resultado obtenido constituye ahora un contexto clave para la comprensión de los cambios actuales y futuros del mar. En palabras de Paul Cutler, director del programa de investigación de la División de Ciencias de la Tierra de la NSF: “esta imagen resulta especialmente valiosa para anticipar qué evolución tendrán los sistemas costeros, en los que actualmente vive más de la mitad de la población humana del planeta”.
La elaboración de escenarios de posibles elevaciones futuras del nivel del mar depende de la comprensión que se tenga sobre las reacciones del mar en el pasado, ante los cambios climáticos acontecidos en otras épocas.
Gracias a estimaciones exactas sobre la variabilidad de los niveles del agua en otros tiempos, se podrán hacer proyecciones sobre lo que ocurrirá en el futuro, explica Andrew Kemp, investigador de la Universidad de Yale y otro de los autores del estudio.
Dos milenios de historia
Kemp y sus colaboradores desarrollaron la primera reconstrucción continua del nivel del mar en los últimos 2.000 años, y compararon las variaciones en la temperatura global con los cambios en el nivel del mar durante todo ese periodo.
De esta forma, descubrieron que el nivel del mar fue relativamente estable entre el año 200 a.C. y el año 1000 d.C. A partir del siglo XI, el nivel del mar aumentó alrededor de medio milímetro al año, durante 400 años, coincidiendo con un periodo de calentamiento climático conocido como el periodo cálido medieval, que se produjo en la región del Atlántico norte, entre el siglo X y el XIV.
Además, se ha demostrado que existe una relación constante entre los cambios en la temperatura media de la superficie global del planeta, y el nivel del mar.
Estos son los hallazgos fundamentales de un estudio financiado por la National Science Foundation (NSF) de Estados Unidos, y llevado a cabo por especialistas de la Universidad de Yale, de la Universidad de Pensilvania y de la Woods Hole Oceanographic Institution, entre otras instituciones y centros de investigación estadounidenses.
Analizar el pasado para prever el futuro
Según publica la NSF en un comunicado, la investigación fue realizada para obtener una imagen detallada de las tasas de cambios en el nivel del mar en los últimos dos milenios.
El resultado obtenido constituye ahora un contexto clave para la comprensión de los cambios actuales y futuros del mar. En palabras de Paul Cutler, director del programa de investigación de la División de Ciencias de la Tierra de la NSF: “esta imagen resulta especialmente valiosa para anticipar qué evolución tendrán los sistemas costeros, en los que actualmente vive más de la mitad de la población humana del planeta”.
La elaboración de escenarios de posibles elevaciones futuras del nivel del mar depende de la comprensión que se tenga sobre las reacciones del mar en el pasado, ante los cambios climáticos acontecidos en otras épocas.
Gracias a estimaciones exactas sobre la variabilidad de los niveles del agua en otros tiempos, se podrán hacer proyecciones sobre lo que ocurrirá en el futuro, explica Andrew Kemp, investigador de la Universidad de Yale y otro de los autores del estudio.
Dos milenios de historia
Kemp y sus colaboradores desarrollaron la primera reconstrucción continua del nivel del mar en los últimos 2.000 años, y compararon las variaciones en la temperatura global con los cambios en el nivel del mar durante todo ese periodo.
De esta forma, descubrieron que el nivel del mar fue relativamente estable entre el año 200 a.C. y el año 1000 d.C. A partir del siglo XI, el nivel del mar aumentó alrededor de medio milímetro al año, durante 400 años, coincidiendo con un periodo de calentamiento climático conocido como el periodo cálido medieval, que se produjo en la región del Atlántico norte, entre el siglo X y el XIV.
Artículos
Andrew Kemp (de rojo) y uno de sus colaboradores, Simon Engelhart, recogiendo sedimentos. Fuente: Universidad de Yale.
Posteriormente, hubo un segundo periodo de estabilidad en lo que al nivel del mar se refiere, durante una etapa más fría conocida como laPequeña Edad de Hielo(que duró desde el siglo XIV hasta mediados del XIX). Sin embargo, desde finales del siglo XIX, el nivel del mar ha aumentado más de dos milímetros por año como media, lo que supone la tasa de aumento más rápida de los últimos dos milenios.
Teniendo en cuenta estos resultados se deduce, según otro de los autores del estudio, el investigador de la Universidad de Pensilvania, Benjamin P. Horton, que: “el aumento del nivel del mar es un efecto potencialmente peligroso del cambio climático”.
Cómo se hizo la reconstrucción
Para llevar a cabo esta reconstrucción de las variaciones en el nivel del mar, los científicos estudiaron restos deforamníferos, que son microfósiles marinos que se conservan en forma de sedimentos en las marismas costeras de Carolina del Norte, al sudeste de Estados Unidos.
La edad de estos sedimentos fue calculada con la tecnología de datación por radiocarbono, que permite determinar la antigüedad de materiales de hasta 60.000 años. De esta manera, pudo calcularse el momento de la presencia de los foramníferos (y del mar) a diversos niveles de costa.
Para validar estos resultados, los científicos compararon su reconstrucción con otras mediciones anteriores, como registros globales de las mareas llevados a cabo en los últimos 300 años. Asimismo, corrigieron sus datos en función de las elevaciones del nivel del mar ocasionadas por movimientos verticales de tierra.
Constataron así que había una relación constante entre los cambios reconstruidos en el nivel del mar y las temperaturas globales del pasado. Esta coherencia entre ambos factores también puede determinarse hacia el futuro, gracias al modelo de estudio desarrollado, que relaciona la tasa de aumento del nivel del mar con la temperatura global, explican los investigadores.
Según ellos, los datos del pasado ayudarán, por tanto, a realizar proyecciones del aumento del nivel del mar en escenarios futuros, en los que la temperatura global del planeta se habrá incrementado. Los resultados de la presente investigación han aparecido detallados en PNAS.
Océanos en riesgo inminente
La constatación de la relación entre el aumento del nivel del mar y el calentamiento global coincide con otra noticia reciente de gran importancia, que también relaciona los océanos y el cambio climático.
Según un estudio elaborado por el Programa Internacional sobre el Estado del Océano (IPSO), la vida en los océanos está en riesgo inminente de sufrir una extinción masiva, como consecuencia del calentamiento global y de acciones humanas, como la sobrepesca.
Los especialistas han informado, a través de un comunicado emitido por IPSO, que el tiempo para afrontar riesgos, como el final de los arrecifes de coral o la expansión de las llamadas “zonas muertas” del mar, bajas en oxígeno, se acaba.
La investigación ha revelado, además, que la velocidad de la tasa de degradación de los océanos es mucho más rápida de lo que nadie había predicho, y que muchos de los impactos negativos previamente identificados han resultado ser más graves de lo vaticinado por las predicciones más pesimistas.
Teniendo en cuenta estos resultados se deduce, según otro de los autores del estudio, el investigador de la Universidad de Pensilvania, Benjamin P. Horton, que: “el aumento del nivel del mar es un efecto potencialmente peligroso del cambio climático”.
Cómo se hizo la reconstrucción
Para llevar a cabo esta reconstrucción de las variaciones en el nivel del mar, los científicos estudiaron restos deforamníferos, que son microfósiles marinos que se conservan en forma de sedimentos en las marismas costeras de Carolina del Norte, al sudeste de Estados Unidos.
La edad de estos sedimentos fue calculada con la tecnología de datación por radiocarbono, que permite determinar la antigüedad de materiales de hasta 60.000 años. De esta manera, pudo calcularse el momento de la presencia de los foramníferos (y del mar) a diversos niveles de costa.
Para validar estos resultados, los científicos compararon su reconstrucción con otras mediciones anteriores, como registros globales de las mareas llevados a cabo en los últimos 300 años. Asimismo, corrigieron sus datos en función de las elevaciones del nivel del mar ocasionadas por movimientos verticales de tierra.
Constataron así que había una relación constante entre los cambios reconstruidos en el nivel del mar y las temperaturas globales del pasado. Esta coherencia entre ambos factores también puede determinarse hacia el futuro, gracias al modelo de estudio desarrollado, que relaciona la tasa de aumento del nivel del mar con la temperatura global, explican los investigadores.
Según ellos, los datos del pasado ayudarán, por tanto, a realizar proyecciones del aumento del nivel del mar en escenarios futuros, en los que la temperatura global del planeta se habrá incrementado. Los resultados de la presente investigación han aparecido detallados en PNAS.
Océanos en riesgo inminente
La constatación de la relación entre el aumento del nivel del mar y el calentamiento global coincide con otra noticia reciente de gran importancia, que también relaciona los océanos y el cambio climático.
Según un estudio elaborado por el Programa Internacional sobre el Estado del Océano (IPSO), la vida en los océanos está en riesgo inminente de sufrir una extinción masiva, como consecuencia del calentamiento global y de acciones humanas, como la sobrepesca.
Los especialistas han informado, a través de un comunicado emitido por IPSO, que el tiempo para afrontar riesgos, como el final de los arrecifes de coral o la expansión de las llamadas “zonas muertas” del mar, bajas en oxígeno, se acaba.
La investigación ha revelado, además, que la velocidad de la tasa de degradación de los océanos es mucho más rápida de lo que nadie había predicho, y que muchos de los impactos negativos previamente identificados han resultado ser más graves de lo vaticinado por las predicciones más pesimistas.
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