Convivir con la naturaleza (foto de Jaime Cristóbal López)
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viernes, 8 de marzo de 2013
jueves, 7 de marzo de 2013
TRADICIÓN 18 DE DICIEMBRE: IDA A LA TECATA, CHILCHOTA 2012
El 18 de Diciembre en Chilchota, Michoacán se tienen una tradición la cual consiste en ir hasta la punta de un cerro a traer la famosa tecata, la cual es como un forro vegetal de una piedra, la cual se utiliza para la elaboración del nacimiento del niño Dios. Los jovenes de la población son por lo principal los encargados de ir por ella, aunque en la actualidad se han ido integrando algunas mujeres, antes solo iban los varones por que es un viaje muy pesado y cansado. Hay un lugar llamado sindamicho en donde nace agua pura lista para tomarse. Esta tradicion esta llena de diversion y entretenimiento sobre todo para aquellos amantes de la naturaleza, pero para ser parte de esto solo se debe contar con un requisito el cual consiste en tener muy buena condición física ya que es un viaje muy desgastante y es pura subida, yo con miles de trabajos pude llegar hasta la punta del cerro, pero para el próximo año promete llegar mejor preparado.
Elaborar combustible a partir del agua de mar
Poder obtener combustible extra en alta mar en caso de necesidad, sin depender de un reabastecimiento que puede hacer perder mucho tiempo, es otra idea de la ciencia-ficción que ahora está en vías de volverse realidad.
Aunque la elaboración de combustible por esta vía resulte sin duda cara, en el caso de actividades como por ejemplo las de un portaaviones, es obvio que disponer de esa capacidad de elaboración tiene un alto valor estratégico.
El equipo de la química Heather Willauer, del Laboratorio de Investigación Naval de la Marina Estadounidense, está desarrollando un proceso para extraer dióxido de carbono (CO2) y producir hidrógeno gaseoso (concretamente hidrógeno molecular, ó H2) a partir del agua de mar, y luego, mediante otros procesos convertir ambos en combustible.
El citado laboratorio ya ha conseguido desarrollar con éxito tecnologías para obtener dióxido de carbono así como hidrógeno molecular, a partir del agua de mar, usando una célula de acidificación electroquímica, convirtiendo luego el dióxido de carbono y el hidrógeno molecular en hidrocarburos (compuestos orgánicos constituidos por hidrógeno y carbono) que pueden ser usados para producir combustible.
El dióxido de carbono es un abundante compuesto de carbono en el aire, y también en el agua de mar.
De un 2 a un 3 por ciento del dióxido de carbono en el agua de mar está disuelto en forma de ácido carbónico, un 1 por ciento como carbonato, y el porcentaje restante, de entre un 96 y un 97 por ciento, está en forma de bicarbonato.
Aunque la elaboración de combustible por esta vía resulte sin duda cara, en el caso de actividades como por ejemplo las de un portaaviones, es obvio que disponer de esa capacidad de elaboración tiene un alto valor estratégico.
El equipo de la química Heather Willauer, del Laboratorio de Investigación Naval de la Marina Estadounidense, está desarrollando un proceso para extraer dióxido de carbono (CO2) y producir hidrógeno gaseoso (concretamente hidrógeno molecular, ó H2) a partir del agua de mar, y luego, mediante otros procesos convertir ambos en combustible.
El citado laboratorio ya ha conseguido desarrollar con éxito tecnologías para obtener dióxido de carbono así como hidrógeno molecular, a partir del agua de mar, usando una célula de acidificación electroquímica, convirtiendo luego el dióxido de carbono y el hidrógeno molecular en hidrocarburos (compuestos orgánicos constituidos por hidrógeno y carbono) que pueden ser usados para producir combustible.
El dióxido de carbono es un abundante compuesto de carbono en el aire, y también en el agua de mar.
De un 2 a un 3 por ciento del dióxido de carbono en el agua de mar está disuelto en forma de ácido carbónico, un 1 por ciento como carbonato, y el porcentaje restante, de entre un 96 y un 97 por ciento, está en forma de bicarbonato.
El campo magnético terrestre podría estar implicado en la degradación de la capa de ozono
La interacción del campo magnético terrestre con sustancias químicas contaminantes podría explicar la presencia de estas sustancias en las zonas polares, donde hoy se registra el mayor deterioro de la capa de ozono, según un estudio de la Universidad Autónoma de Madrid, en España.
Año tras año la capa de ozono se reduce en las zonas polares. Como causa de este fenómeno los científicos han identificado en dichas zonas la presencia de óxidos de nitrógeno, átomos de cloro y radicales monóxido, entre otras especies químicas que participan como sustancias intermedias en reacciones en cadena de degradación de las moléculas de ozono. Se sabe que el origen de estas especies químicas se encuentra en muchos productos y combustibles utilizados especialmente en las zonas más pobladas y desarrolladas del planeta, pero hasta ahora no se ha constatado cuál es el mecanismo que las transporta hasta las zonas polares.
Una reciente investigación —publicada en la revista Green and Sustainable Chemistry por Jaime González Velasco, Catedrático de Química Física y Electroquímica de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM)— ofrece nuevos elementos para explicar la presencia en las zonas polares de las especies químicas que degradan esa capa que en la tierra funciona como filtro de las radiaciones ultravioleta.
En su trabajo, González Velasco encuentra que el motor de este mecanismo son las propias características magnéticas de las especies químicas. En concreto, resalta la distinción entre sustancias diamagnéticas y sustancias paramagnéticas. Esta distinción es la que permite entender que, en un campo magnético, unas sustancias —las paramagnéticas— sean atraídas hacia la región donde el campo es más intenso, mientras que otras —las diamagnéticas— sean atraídas hacia la región donde el campo es más débil.
Para el investigador, el que las moléculas de oxígeno sean paramagnéticas y las de ozono diamagnéticas, podría explicar también la reducción anormal que cada año sufre la capa de ozono durante las estaciones de primavera y su consiguiente recuperación durante las estaciones de verano. De hecho, el catedrático propone un mecanismo que explica estos ciclos anuales de degradación-recuperación.
La degradación de la capa de ozono no tiene lugar en las zonas templadas de los hemisferios norte y sur de la tierra, que es donde se acumula la mayor concentración de población contaminante. Puesto que la degradación aparece en latitudes polares, los científicos han concluido que debe existir un mecanismo de transporte hacia esas latitudes que explique la presencia de los átomos de cloro, óxidos de nitrógeno y demás sustancias que actúan en la destrucción de la capa ozono.
Otro indicio importante de este mecanismo, es el hecho de que la degradación de la capa de ozono se produce en primavera, que es cuando comienzan a llegar fotones a las zonas polares, los cuales inducen los procesos fotoquímicos necesarios para que se produzca la desaparición de las moléculas de ozono.
Además, el agujero de la capa de ozono que aparece en las latitudes australes suele ser de mayor magnitud que el que se produce en las zonas boreales, pese a que es en el hemisferio norte donde se produce la mayor acumulación de actividades industriales y de tráfico de diversos tipos de vehículos responsables de la generación de óxidos de nitrógeno.
Como mecanismos de transporte de las especies degradantes se ha recurrido hasta el momento a considerar como responsables a los vientos dominantes a diversas alturas de la atmósfera, que generan corrientes capaces de llevar hasta los polos las moléculas, átomos y radicales perjudiciales. No obstante, bajo esta teoría quedan sin explicación muchas cuestiones, como la distribución de concentraciones de óxidos de nitrógeno a diversas alturas de la atmósfera.
Año tras año la capa de ozono se reduce en las zonas polares. Como causa de este fenómeno los científicos han identificado en dichas zonas la presencia de óxidos de nitrógeno, átomos de cloro y radicales monóxido, entre otras especies químicas que participan como sustancias intermedias en reacciones en cadena de degradación de las moléculas de ozono. Se sabe que el origen de estas especies químicas se encuentra en muchos productos y combustibles utilizados especialmente en las zonas más pobladas y desarrolladas del planeta, pero hasta ahora no se ha constatado cuál es el mecanismo que las transporta hasta las zonas polares.
Una reciente investigación —publicada en la revista Green and Sustainable Chemistry por Jaime González Velasco, Catedrático de Química Física y Electroquímica de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM)— ofrece nuevos elementos para explicar la presencia en las zonas polares de las especies químicas que degradan esa capa que en la tierra funciona como filtro de las radiaciones ultravioleta.
En su trabajo, González Velasco encuentra que el motor de este mecanismo son las propias características magnéticas de las especies químicas. En concreto, resalta la distinción entre sustancias diamagnéticas y sustancias paramagnéticas. Esta distinción es la que permite entender que, en un campo magnético, unas sustancias —las paramagnéticas— sean atraídas hacia la región donde el campo es más intenso, mientras que otras —las diamagnéticas— sean atraídas hacia la región donde el campo es más débil.
Para el investigador, el que las moléculas de oxígeno sean paramagnéticas y las de ozono diamagnéticas, podría explicar también la reducción anormal que cada año sufre la capa de ozono durante las estaciones de primavera y su consiguiente recuperación durante las estaciones de verano. De hecho, el catedrático propone un mecanismo que explica estos ciclos anuales de degradación-recuperación.
La degradación de la capa de ozono no tiene lugar en las zonas templadas de los hemisferios norte y sur de la tierra, que es donde se acumula la mayor concentración de población contaminante. Puesto que la degradación aparece en latitudes polares, los científicos han concluido que debe existir un mecanismo de transporte hacia esas latitudes que explique la presencia de los átomos de cloro, óxidos de nitrógeno y demás sustancias que actúan en la destrucción de la capa ozono.
Otro indicio importante de este mecanismo, es el hecho de que la degradación de la capa de ozono se produce en primavera, que es cuando comienzan a llegar fotones a las zonas polares, los cuales inducen los procesos fotoquímicos necesarios para que se produzca la desaparición de las moléculas de ozono.
Además, el agujero de la capa de ozono que aparece en las latitudes australes suele ser de mayor magnitud que el que se produce en las zonas boreales, pese a que es en el hemisferio norte donde se produce la mayor acumulación de actividades industriales y de tráfico de diversos tipos de vehículos responsables de la generación de óxidos de nitrógeno.
Como mecanismos de transporte de las especies degradantes se ha recurrido hasta el momento a considerar como responsables a los vientos dominantes a diversas alturas de la atmósfera, que generan corrientes capaces de llevar hasta los polos las moléculas, átomos y radicales perjudiciales. No obstante, bajo esta teoría quedan sin explicación muchas cuestiones, como la distribución de concentraciones de óxidos de nitrógeno a diversas alturas de la atmósfera.
Descontaminan agua con llantas recicladas
Con menos químicos y energía se puede producir carbón activado, material indispensable para purificar el agua potable. Esto es posible al aprovechar neumáticos usados que no tienen buen manejo ambiental. En Colombia se usaron 4.493.092 llantas en el año 2008, según estimaciones del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADS). La cifra preocupa, por cuanto, luego de su uso, son almacenadas en depósitos clandestinos o desechadas en espacios públicos, lo que ocasiona graves problemas ambientales.
“Los neumáticos usados se convierten en el hábitat ideal para vectores como ratas y mosquitos, que transmiten enfermedades como el dengue, la fiebre amarilla y la encefalitis equina. Cuando cumplen su ciclo, son arrojados en botaderos a cielo abierto, contaminan el suelo, los recursos naturales renovables y afectan el paisaje. Adicionalmente, dificultan la operación de los rellenos sanitarios”, indica la Resolución 1457 del MADS, que regula la disposición de estos residuos.
El principal problema es que el caucho del que están hechas es difícil de degradar y no hay una manera de hacerlo sin contaminar. Por eso, investigadores de la Universidad Nacional de Colombia en Bogotá desarrollaron una técnica que consume bajas cantidades de químicos y menos energía, para obtener carbón activado, material indispensable para descontaminar el agua.
Este material se puede obtener de productos con alto contenido de carbono; por ejemplo, de residuos de frutas, madera, breas de petróleo o de carbón mineral. En la literatura científica se le conoce como el adsorbente universal, porque con él se pueden descontaminar sistemas gaseosos, líquidos, solventes, aceites y azúcar, entre otras sustancias.
Melina Cantillo Castrillón, estudiante de la Maestría en Ciencias Químicas, consiguió carbones activados que adsorben en un 85%, aproximadamente, el fenol y el cobre del agua.
Los fenoles son compuestos químicos que quedan como residuos de procesos industriales, por lo cual aparecen con mucha frecuencia en las fuentes hídricas y están catalogados entre los principales contaminantes del agua. Son muy utilizados en la industria química, farmacéutica y clínica como fungicidas, bactericidas, antisépticos y desinfectantes. Para ser considerada potable, el agua debe contener máximo unos 10 microgramos por litro.
Además, el cobre es un metal pesado que se encuentra con frecuencia en aguas de la región cundiboyacense.
El primer paso del novedoso proceso consiste en retirar los hilos de metal que refuerzan la estructura de la llanta. Luego, el caucho se muele con cuchillas especiales para triturarlo lo máximo posible y se impregna con soluciones de ácido sulfúrico, ácido fosfórico y cloruro de zinc (compuestos químicos que producen estructuras porosas sobre el material carbonoso).
“Estos agentes actúan como si un taladro se introdujera en el interior de la partícula, pues abren huecos”, precisa la profesora Liliana Giraldo Gutiérrez, directora de la tesis de maestría de Cantillo. Después se retiran los químicos y se somete el material a un proceso térmico.
“Según la literatura, el tratamiento se hace a 1.000 ó 1.200 grados centígrados, pero nosotros disminuimos la temperatura a 700 grados. Esta reducción es sumamente beneficiosa en lo económico, porque así moderamos el consumo energético y los costos de producción del carbón activado”, explica.
Una vez producido, el siguiente paso es caracterizarlo; es decir, determinar qué capacidad tiene para retener diferentes contaminantes.
“Obtuvimos un carbón activado comparable con los comerciales. Es muy satisfactorio porque, teniendo un material difícil de tratar, en unas condiciones de temperatura más bajas y con concentraciones menores de los agentes químicos activantes, obtuvimos otro con buenas características de adsorción”, asevera la experta.
Aclara que el nuevo material solo tiene diferencias de composición de la química superficial con respecto a los que se consiguen en el mercado.
Este desarrollo es una buena alternativa para solucionar el problema de contaminación que provocan las llantas. Según la resolución del MADS, sus productores deben hacer un manejo ambiental adecuado de los desechos. De hecho, están en la obligación de formular, presentar e implementar sistemas de recolección selectiva y de gestión ambiental, algo que en muchos casos no se cumple.
“Los neumáticos usados se convierten en el hábitat ideal para vectores como ratas y mosquitos, que transmiten enfermedades como el dengue, la fiebre amarilla y la encefalitis equina. Cuando cumplen su ciclo, son arrojados en botaderos a cielo abierto, contaminan el suelo, los recursos naturales renovables y afectan el paisaje. Adicionalmente, dificultan la operación de los rellenos sanitarios”, indica la Resolución 1457 del MADS, que regula la disposición de estos residuos.
El principal problema es que el caucho del que están hechas es difícil de degradar y no hay una manera de hacerlo sin contaminar. Por eso, investigadores de la Universidad Nacional de Colombia en Bogotá desarrollaron una técnica que consume bajas cantidades de químicos y menos energía, para obtener carbón activado, material indispensable para descontaminar el agua.
Este material se puede obtener de productos con alto contenido de carbono; por ejemplo, de residuos de frutas, madera, breas de petróleo o de carbón mineral. En la literatura científica se le conoce como el adsorbente universal, porque con él se pueden descontaminar sistemas gaseosos, líquidos, solventes, aceites y azúcar, entre otras sustancias.
Melina Cantillo Castrillón, estudiante de la Maestría en Ciencias Químicas, consiguió carbones activados que adsorben en un 85%, aproximadamente, el fenol y el cobre del agua.
Los fenoles son compuestos químicos que quedan como residuos de procesos industriales, por lo cual aparecen con mucha frecuencia en las fuentes hídricas y están catalogados entre los principales contaminantes del agua. Son muy utilizados en la industria química, farmacéutica y clínica como fungicidas, bactericidas, antisépticos y desinfectantes. Para ser considerada potable, el agua debe contener máximo unos 10 microgramos por litro.
Además, el cobre es un metal pesado que se encuentra con frecuencia en aguas de la región cundiboyacense.
El primer paso del novedoso proceso consiste en retirar los hilos de metal que refuerzan la estructura de la llanta. Luego, el caucho se muele con cuchillas especiales para triturarlo lo máximo posible y se impregna con soluciones de ácido sulfúrico, ácido fosfórico y cloruro de zinc (compuestos químicos que producen estructuras porosas sobre el material carbonoso).
“Estos agentes actúan como si un taladro se introdujera en el interior de la partícula, pues abren huecos”, precisa la profesora Liliana Giraldo Gutiérrez, directora de la tesis de maestría de Cantillo. Después se retiran los químicos y se somete el material a un proceso térmico.
“Según la literatura, el tratamiento se hace a 1.000 ó 1.200 grados centígrados, pero nosotros disminuimos la temperatura a 700 grados. Esta reducción es sumamente beneficiosa en lo económico, porque así moderamos el consumo energético y los costos de producción del carbón activado”, explica.
Una vez producido, el siguiente paso es caracterizarlo; es decir, determinar qué capacidad tiene para retener diferentes contaminantes.
“Obtuvimos un carbón activado comparable con los comerciales. Es muy satisfactorio porque, teniendo un material difícil de tratar, en unas condiciones de temperatura más bajas y con concentraciones menores de los agentes químicos activantes, obtuvimos otro con buenas características de adsorción”, asevera la experta.
Aclara que el nuevo material solo tiene diferencias de composición de la química superficial con respecto a los que se consiguen en el mercado.
Este desarrollo es una buena alternativa para solucionar el problema de contaminación que provocan las llantas. Según la resolución del MADS, sus productores deben hacer un manejo ambiental adecuado de los desechos. De hecho, están en la obligación de formular, presentar e implementar sistemas de recolección selectiva y de gestión ambiental, algo que en muchos casos no se cumple.
Para aprender es vital olvidar lo que no es importante
Cuando una persona envejece, puede que su creciente dificultad para aprender cosas nuevas no se deba tanto a una merma en su capacidad de absorber nueva información como en la de filtrar datos y eliminar información antigua y con menor valor, teniendo en cuenta que cuando se es joven, el cerebro es más capaz de fortalecer ciertas conexiones y debilitar otras, para "hacer espacio" y permitir grabar nuevos recuerdos. Los resultados de una nueva investigación apoyan esta idea.
El receptor NMDA en el hipocampo del cerebro actúa como un interruptor que regula el aprendizaje y la memoria, mediante subunidades llamadas NR2A y NR2B. La NR2B se expresa en porcentajes más altos en los niños, lo que permite a las neuronas comunicarse durante más tiempo, crear conexiones (llamadas sinapsis) más robustas, y optimizar el aprendizaje y la memoria. Esta formación de conexiones fuertes se llama potenciación a largo plazo. Los porcentajes cambian después de la pubertad, cuando la NR2A cobra más protagonismo, y eso va unido, entre otras cosas, a un tiempo de comunicación entre neuronas ligeramente menor.
Cuando el equipo del Dr. Joe Z. Tsien, de la GRU (Georgia Regents University) en Augusta, Estados Unidos, modificó genéticamente ratones para que tuvieran porcentajes similares a los adultos (más NR2A y menos NR2B), se sorprendió al comprobar que estos roedores mantenían una buena capacidad para crear recuerdos a corto plazo y conexiones fuertes, pero su capacidad para debilitar conexiones existentes, y por tanto para crear nuevos recuerdos a largo plazo, era defectuosa.
Tsien y sus colegas esperaban encontrar que la potenciación a largo plazo fuese débil, y que también lo fuera la capacidad para aprender y crear nuevos recuerdos, pero lo que resultó ser una anomalía inesperada fue la capacidad para debilitar conexiones ya existentes.
Esta capacidad mermada también podría ayudar a explicar por qué casi todos los adultos son incapaces de aprender un nuevo idioma sin mantener su antiguo acento, y por qué las personas mayores tienden a ser más reacias a cambiar su forma de pensar y de hacer las cosas.
Tsien ya tuvo ocasión de comprobar en su día lo que sucede cuando se sobreexpresa el gen NR2B. Él y sus colegas en la Universidad Pedagógica del Este de China anunciaron en 2009 el desarrollo de Hobbie-J, una rata con una inteligencia mayor que la media en sus congéneres. Una década antes, Tsien informó en la revista Nature sobre el desarrollo de un ratón inteligente llamado Doogie usando las mismas técnicas para sobreexpresar el gen NR2B en el hipocampo.
Doogie, Hobbie-J, y sus descendientes, han mantenido su memoria superior a medida que han envejecido. Ahora Tsien está interesado en estudiar ratones con sobreexpresión de NR2A para ver qué sucede.
El receptor NMDA en el hipocampo del cerebro actúa como un interruptor que regula el aprendizaje y la memoria, mediante subunidades llamadas NR2A y NR2B. La NR2B se expresa en porcentajes más altos en los niños, lo que permite a las neuronas comunicarse durante más tiempo, crear conexiones (llamadas sinapsis) más robustas, y optimizar el aprendizaje y la memoria. Esta formación de conexiones fuertes se llama potenciación a largo plazo. Los porcentajes cambian después de la pubertad, cuando la NR2A cobra más protagonismo, y eso va unido, entre otras cosas, a un tiempo de comunicación entre neuronas ligeramente menor.
Cuando el equipo del Dr. Joe Z. Tsien, de la GRU (Georgia Regents University) en Augusta, Estados Unidos, modificó genéticamente ratones para que tuvieran porcentajes similares a los adultos (más NR2A y menos NR2B), se sorprendió al comprobar que estos roedores mantenían una buena capacidad para crear recuerdos a corto plazo y conexiones fuertes, pero su capacidad para debilitar conexiones existentes, y por tanto para crear nuevos recuerdos a largo plazo, era defectuosa.
Tsien y sus colegas esperaban encontrar que la potenciación a largo plazo fuese débil, y que también lo fuera la capacidad para aprender y crear nuevos recuerdos, pero lo que resultó ser una anomalía inesperada fue la capacidad para debilitar conexiones ya existentes.
Esta capacidad mermada también podría ayudar a explicar por qué casi todos los adultos son incapaces de aprender un nuevo idioma sin mantener su antiguo acento, y por qué las personas mayores tienden a ser más reacias a cambiar su forma de pensar y de hacer las cosas.
Tsien ya tuvo ocasión de comprobar en su día lo que sucede cuando se sobreexpresa el gen NR2B. Él y sus colegas en la Universidad Pedagógica del Este de China anunciaron en 2009 el desarrollo de Hobbie-J, una rata con una inteligencia mayor que la media en sus congéneres. Una década antes, Tsien informó en la revista Nature sobre el desarrollo de un ratón inteligente llamado Doogie usando las mismas técnicas para sobreexpresar el gen NR2B en el hipocampo.
Doogie, Hobbie-J, y sus descendientes, han mantenido su memoria superior a medida que han envejecido. Ahora Tsien está interesado en estudiar ratones con sobreexpresión de NR2A para ver qué sucede.
Analizan cómo las nubes perturban las señales radioeléctricas
Un estudio de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) (España) se ha propuesto caracterizar cómo los gases y nubes causan perturbaciones en las señales radioeléctricas de alta frecuencia.
El objetivo es cuantificar así el efecto que producen sobre los futuros sistemas de comunicaciones u observaciones atmosféricas en frecuencias de terahercios (THz), aunque de momento los investigadores han trabajado en el rango de los gigahercios (GHz).
Este trabajo se enmarca en un gran proyecto nacional, denominado TeraSense, para el desarrollo de tecnología en estas frecuencias.
La investigación se lleva a cabo en el Departamento de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación.
Gustavo Siles, el autor principal, explica que el estudio se basa en los datos que les proporcionan los sondeos meteorológicos que se realizan mediante el lanzamiento de globos que transportan una radiosonda. De esta manera, se cuenta con medidas meteorológicas directas en diferentes puntos de la atmósfera y es posible estudiar su distribución vertical a lo largo del trayecto, que suele alcanzar una altitud de 35 kilómetros.
“Desde nuestro ámbito de trabajo, que es el estudio de la propagación radioeléctrica a través de la atmósfera usando estas medidas, es posible calcular la atenuación, o nivel de pérdidas, que produce la atmósfera en un enlace de comunicaciones satélite-Tierra, debido al efecto del vapor de agua y oxígeno, así como al producido por la presencia de agua líquida que forman las nubes, si estuvieran presentes”, indica Siles.
“Sin embargo, el procedimiento solo es válido en condiciones de cielo despejado o nubosidad leve, mientras que, si se verifica la presencia de lluvia durante el sondeo, el cálculo no es válido, debido a la naturaleza de los procesos que tienen lugar en escenarios de precipitaciones. Por ello, es necesario identificar la presencia de lluvia durante un sondeo, que es uno de los aspectos relevantes que hemos tratado en nuestro estudio”.
La presencia de lluvia es la principal responsable de pérdidas en la señal en frecuencias elevadas. “Pero, además de estas pérdidas, se debe tener en cuenta que, a medida que la frecuencia aumenta, como las que se encuentran en la banda de los THz, el efecto del vapor de agua (humedad) en la atmósfera se considera más relevante, lo mismo que el efecto de las nubes”, añade el autor de la tesis.
Junto a amplios conocimientos sobre la composición de la atmósfera, Siles ha tenido que recurrir para realizar este estudio a datos aportados por la Agencia Estatal de Meteorología y de la estación meteorológica de la propia ETSI de Telecomunicación. “El campo de la propagación de señales requiere conocer el medio que estudiamos. Necesitamos conocer su estructura física, principales constituyentes, condiciones de presión, temperatura y humedad en diferentes alturas de la atmósfera, así como caracterizar la presencia de partículas de agua y hielo, que pueden o no provocar pérdidas en una señal al interactuar con esta, dependiendo de la frecuencia”.
El investigador afirma que durante el trabajo realizado descubrió que existe gente dedicada a la recogida de radiosondas (radiosonde hunting). Y es que las sondas, al emitir señales de radio, son localizadas con receptores sencillos, similares a los que utilizan radioaficionados, aunque el lugar de caída puede estar a más de 100 km del punto de lanzamiento.
“Gracias a la experiencia de estos 'cazadores de sondas' obtuvimos algunos datos de interés para nuestro estudio, como el tiempo de ascensión del globo y el efecto del viento sobre su trayectoria”, indica el investigador.
Los resultados aportados en la investigación se han publicado en revistas internacionales, como Progress In Electromagnetics Research, y presentado en congresos nacionales e internacionales (URSI, EuCAP) y en workshops organizadas dentro del COST IC0802, un punto de encuentro donde se desarrollaron herramientas y datos de propagación para sistemas integrados de Telecomunicación, Navegación y Observación Terrestre.
Allí expertos en telecomunicaciones de la Unión Europea se refirieron al desarrollo de un conjunto coordinado de modelos, técnicas y datos relacionados con el canal de radio. Su objetivo fue mejorar el diseño y el rendimiento de las redes mundiales integradas en las que se incluirán las telecomunicaciones de un futuro próximo o los sistemas de navegación y observación de la Tierra.
Gustavo Siles es el investigador responsable de este estudio, inicialmente concebido como una tesis doctoral dirigida por José Manuel Riera, con la colaboración de Pedro García del Pino, profesor de la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica de Telecomunicación.
El objetivo es cuantificar así el efecto que producen sobre los futuros sistemas de comunicaciones u observaciones atmosféricas en frecuencias de terahercios (THz), aunque de momento los investigadores han trabajado en el rango de los gigahercios (GHz).
Este trabajo se enmarca en un gran proyecto nacional, denominado TeraSense, para el desarrollo de tecnología en estas frecuencias.
La investigación se lleva a cabo en el Departamento de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación.
Gustavo Siles, el autor principal, explica que el estudio se basa en los datos que les proporcionan los sondeos meteorológicos que se realizan mediante el lanzamiento de globos que transportan una radiosonda. De esta manera, se cuenta con medidas meteorológicas directas en diferentes puntos de la atmósfera y es posible estudiar su distribución vertical a lo largo del trayecto, que suele alcanzar una altitud de 35 kilómetros.
“Desde nuestro ámbito de trabajo, que es el estudio de la propagación radioeléctrica a través de la atmósfera usando estas medidas, es posible calcular la atenuación, o nivel de pérdidas, que produce la atmósfera en un enlace de comunicaciones satélite-Tierra, debido al efecto del vapor de agua y oxígeno, así como al producido por la presencia de agua líquida que forman las nubes, si estuvieran presentes”, indica Siles.
“Sin embargo, el procedimiento solo es válido en condiciones de cielo despejado o nubosidad leve, mientras que, si se verifica la presencia de lluvia durante el sondeo, el cálculo no es válido, debido a la naturaleza de los procesos que tienen lugar en escenarios de precipitaciones. Por ello, es necesario identificar la presencia de lluvia durante un sondeo, que es uno de los aspectos relevantes que hemos tratado en nuestro estudio”.
La presencia de lluvia es la principal responsable de pérdidas en la señal en frecuencias elevadas. “Pero, además de estas pérdidas, se debe tener en cuenta que, a medida que la frecuencia aumenta, como las que se encuentran en la banda de los THz, el efecto del vapor de agua (humedad) en la atmósfera se considera más relevante, lo mismo que el efecto de las nubes”, añade el autor de la tesis.
Junto a amplios conocimientos sobre la composición de la atmósfera, Siles ha tenido que recurrir para realizar este estudio a datos aportados por la Agencia Estatal de Meteorología y de la estación meteorológica de la propia ETSI de Telecomunicación. “El campo de la propagación de señales requiere conocer el medio que estudiamos. Necesitamos conocer su estructura física, principales constituyentes, condiciones de presión, temperatura y humedad en diferentes alturas de la atmósfera, así como caracterizar la presencia de partículas de agua y hielo, que pueden o no provocar pérdidas en una señal al interactuar con esta, dependiendo de la frecuencia”.
El investigador afirma que durante el trabajo realizado descubrió que existe gente dedicada a la recogida de radiosondas (radiosonde hunting). Y es que las sondas, al emitir señales de radio, son localizadas con receptores sencillos, similares a los que utilizan radioaficionados, aunque el lugar de caída puede estar a más de 100 km del punto de lanzamiento.
“Gracias a la experiencia de estos 'cazadores de sondas' obtuvimos algunos datos de interés para nuestro estudio, como el tiempo de ascensión del globo y el efecto del viento sobre su trayectoria”, indica el investigador.
Los resultados aportados en la investigación se han publicado en revistas internacionales, como Progress In Electromagnetics Research, y presentado en congresos nacionales e internacionales (URSI, EuCAP) y en workshops organizadas dentro del COST IC0802, un punto de encuentro donde se desarrollaron herramientas y datos de propagación para sistemas integrados de Telecomunicación, Navegación y Observación Terrestre.
Allí expertos en telecomunicaciones de la Unión Europea se refirieron al desarrollo de un conjunto coordinado de modelos, técnicas y datos relacionados con el canal de radio. Su objetivo fue mejorar el diseño y el rendimiento de las redes mundiales integradas en las que se incluirán las telecomunicaciones de un futuro próximo o los sistemas de navegación y observación de la Tierra.
Gustavo Siles es el investigador responsable de este estudio, inicialmente concebido como una tesis doctoral dirigida por José Manuel Riera, con la colaboración de Pedro García del Pino, profesor de la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica de Telecomunicación.
Los insectos silvestres polinizan las cosechas mejor que las abejas domésticas
Un estudio en cultivos de todo el mundo muestra que los insectos polinizadores de la naturaleza desempeñan un papel más importante en la producción agrícola que el atribuido a las abejas domesticas. Los autores advierten que la perdida de esas especies silvestres y sus hábitats ponen en riesgo nuestras cosechas.
Así pues, mientras se presta mucha atención a las enfermedades de la abeja doméstica, la reducción de otras especies de insectos polinizadores, los silvestres, podría ser un problema mayor para la producción mundial de alimentos.
Un estudio a gran escala en 600 campos de 41 sistemas de cultivos en todos los continentes revela que los insectos de nuestros campos –mariposas, escarabajos, abejorros…– polinizan las cosechas con más eficacia que las abejas domesticas. Estas suman su ‘poder’ de polinización al del resto de insectos, pero no pueden sustituirlos.
Los resultados de la investigación, que publica esta semana Science, indican que la presencia de los insectos silvestres aportan el doble de formación de fruto –flores que se desarrollan como semillas o frutas maduras– que con las abejas.
"Nuestro estudio muestra que la pérdida de esos insectos silvestres de los paisajes agrícolas impacta no solo en nuestro patrimonio natural, también en nuestra agricultura”, explica Lucas Garibaldi, investigador hispano-argentino de la Universidad Nacional de Río Negro (Argentina) y coautor del estudio.
El científico y sus colegas aconsejan que, a largo plazo, “los sistemas de producción agrícola debe incluir un hábitat tanto para las abejas como para los diversos insectos silvestres, en el marco de unas prácticas agrícolas más sostenibles”.
En el mismo número de la revista se presenta otra investigación, liderada por científicos de la Universidad de Washington en San Luis (EEUU), que confirma cómo el servicio que prestan algunos polinizadores se resiente por la pérdida de sus especies y hábitats, así como por el cambio climático.
Los investigadores examinaron las redes de interacción entre plantas y abejas silvestres a partir de datos recogidos desde el siglo XIX hasta la actualidad en los campos de Illinois.
Los datos muestran que la polinización ‘sufrió’ a causa de la erradicación de la mitad de las especies de abejas originales de la zona, así como por los desajustes entre la época de floración y el pico de actividad de estos insectos, probablemente debidos a cambios en la temperatura.
Así pues, mientras se presta mucha atención a las enfermedades de la abeja doméstica, la reducción de otras especies de insectos polinizadores, los silvestres, podría ser un problema mayor para la producción mundial de alimentos.
Un estudio a gran escala en 600 campos de 41 sistemas de cultivos en todos los continentes revela que los insectos de nuestros campos –mariposas, escarabajos, abejorros…– polinizan las cosechas con más eficacia que las abejas domesticas. Estas suman su ‘poder’ de polinización al del resto de insectos, pero no pueden sustituirlos.
Los resultados de la investigación, que publica esta semana Science, indican que la presencia de los insectos silvestres aportan el doble de formación de fruto –flores que se desarrollan como semillas o frutas maduras– que con las abejas.
"Nuestro estudio muestra que la pérdida de esos insectos silvestres de los paisajes agrícolas impacta no solo en nuestro patrimonio natural, también en nuestra agricultura”, explica Lucas Garibaldi, investigador hispano-argentino de la Universidad Nacional de Río Negro (Argentina) y coautor del estudio.
El científico y sus colegas aconsejan que, a largo plazo, “los sistemas de producción agrícola debe incluir un hábitat tanto para las abejas como para los diversos insectos silvestres, en el marco de unas prácticas agrícolas más sostenibles”.
En el mismo número de la revista se presenta otra investigación, liderada por científicos de la Universidad de Washington en San Luis (EEUU), que confirma cómo el servicio que prestan algunos polinizadores se resiente por la pérdida de sus especies y hábitats, así como por el cambio climático.
Los investigadores examinaron las redes de interacción entre plantas y abejas silvestres a partir de datos recogidos desde el siglo XIX hasta la actualidad en los campos de Illinois.
Los datos muestran que la polinización ‘sufrió’ a causa de la erradicación de la mitad de las especies de abejas originales de la zona, así como por los desajustes entre la época de floración y el pico de actividad de estos insectos, probablemente debidos a cambios en la temperatura.
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