Pepeaderos: círculo de vida en las aguas del Amazonas

 Conocedores de la región han identificado que más de 106 especies de pepeaderos -árboles, arbustos, bejucos, palmas y hierbas-, son utilizados por las comunidades como alimento o medicina, pero en años recientes, también como materia prima para la construcción de sus viviendas, por lo que se hace necesario reforestar con especies nativas para que, en la época de aguas altas, cuando los peces regresen encuentren las pepas que les sirven como alimento.

Las frutas, semillas y nueces al caer al agua atraen a una gran variedad de peces como gamitanas o bagres, esenciales para la seguridad alimentaria de las comunidades amazónicas, y a la vez sustento de otras especies como delfines o caimanes.

Leticia y sus alrededores son de las zonas del país en donde más se consume pescado; por ejemplo, mientras en el interior una persona come unos 3 kg al mes, allí puede ser hasta 20 kg al mes, un dato que evidencia la importancia de conservar este recurso para la sostenibilidad y alimentación de las comunidades.

Durante 15 años se han adelantado proyectos para garantizar la prosperidad de la pesca en el Sistema Lagunar y quebrada de Yahuarcaca, cerca de Leticia, formada por 21 lagos y parte del río Amazonas. El trabajo incluye a 7 comunidades que hoy suman más de 3.500 pobladores, haciendo múltiples actividades para garantizar la “gobernanza pesquera y ambiental”.

La gobernanza es la capacidad que logren las comunidades para manejar el recurso sin que se acabe; por eso hace 10 años se fundó la organización TIKA, formada por los pescadores artesanales de los lagos, quienes en 2022 recibieron recursos de su primer gran proyecto del programa Visión Amazónica, en el cual la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Amazonia, 

a través del Grupo de Investigación en Limnología Amazónica, dirigido por el profesor Santiago Duque, fue clave para el manejo administrativo.

Dentro de la categoría de gobernanza pesquera y ambiental está el proyecto Pepeaderos, en el que se sincroniza casi de forma mágica el ciclo reproductivo de las plantas con el río, y entonces, 

mientras que el bosque no está inundado, las “pepas” se siembran como alimento para la comunidad, pero cuando este crece y todo se inunda,

, mientras que el bosque no está inundado, las “pepas” se siembran como alimento para la comunidad, pero cuando este crece y todo se inunda, los arboles liberan las semillas que son fuente de alimento para los peces, que a su vez alimentan y sostienen la economía de los pobladores.

 

El sargazo, una oportunidad para que las comunidades generen papel más ecológico

 El mundo de las algas toma cada vez más fuerza, y una de las razones principales es su alto potencial para generar papel o fertilizantes naturales, incluso hoy se está estudiando la posibilidad de hacer alimento para el ganado, calzado y ladrillos ecológicos; sin embargo, la presencia de grandes cantidades de algas como el Sargassum sp. en las costas y playas del Caribe dificulta esta tarea y también le hace la vida más difícil a los pescadores, cuyos botes quedan atrapados entre las toneladas de residuos.

La apuesta de una interesante investigación de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) –que por estos días se presenta en la XXIV edición de Agroexpo– es empezar a visibilizar este tipo de macroalga, que tiene la capacidad natural tanto de captar dióxido de carbono y generar oxígeno –una de las causas de que los mares y océanos sean el segundo pulmón del planeta, ya que producen cerca del 50 % de oxígeno que respiramos– como de generar papel ecológico.

“Se ha logrado elaborar papel compuesto de un 20 % de coco y un 80 % de sargazo, lo cual es un avance muy importante, ya que permite que comunidades de lugares como el Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina puedan aprovechar los residuos de esta macroalga, y aunque por el momento se está en una fase de pedagogía y ensayos, en un futuro el potencial es increíble”, asegura Diego Aguilera, estudiante de Biología y quien forma parte del “Grupo de sistemática molecular y biogeografía de algas marinas”, del Departamento de Biología de la UNAL Sede Bogotá.

Añade que “hoy no hay iniciativas que estén aprovechando eficientemente el sargazo en Colombia, por lo que las grandes toneladas que llegan a las costas generan un problema de contaminación por el olor que produce su descomposición, y además son una peligrosa trampa para animales como las tortugas, que buscan retornar al agua pero quedan atrapadas entre esta maleza de algas”.

Animales como esponjas y anémonas, peces como las anguilas y el pez volador, o moluscos nudibranquios (que no tienen concha), viven en los kilómetros de sargazo que se generan en los mares y océanos, y que son producto de dos causas que en el planeta aumentan cada vez más: (i) el cambio climático, ya que para nadie es un secreto que ahora se están registrando las mayores temperaturas en la historia, y (ii) los residuos de detergentes, químicos y otras sustancias que desechamos y llegan a estos cuerpos de agua.

“En general las personas no se preguntan por el impacto que tiene el bloqueador que utilizan cuando ingresan al agua, pero deberían saber que este se desintegra y deteriora los ecosistemas de coral, y que además genera crecimiento desbordado de cualquier tipo de organismo como el Sargassum”, indica el investigador Aguilera, quien hace años también trabaja en ilustración científica y pedagogía en estos temas.

El proceso para obtener el papel empieza con la extracción de la celulosa de las algas, que es la parte principal para crear las hojas tradicionales de cualquier cuaderno, solo que esta vez se aplicó un método novedoso llamado hidrólisis ácida básica, con el que es más sencillo tratar el  sargazo, porque el material se vuelve a acoplar mejor; se necesitará de una prensa hidráulica para que las fibras del papel sean cada vez más delgadas.

Hasta hace pocos años se creía que solo había dos mares de sargazo en el mundo, uno en el Atlántico norte y otro en la costa oriental de África, pero recientemente se descubrió que se estaba gestando uno nuevo en el golfo de México, lo cual ha despertado el interés de los investigadores, pues no era el curso natural de esta alga.

“Uno de los principales problemas con el tratamiento del sargazo es que los hongos que descomponen otras especies vegetales para generar papel no lo hacen con esta macroalga, por lo que en países como Australia se están utilizando tecnologías avanzadas para aprovechar este potencial, que en un futuro aportaría en campos como el agropecuario, con la generación de alimentos, ayudando a evitar la cantidad de gases de invernadero que producen estos animales”, indica.

El ilustrador e investigador Aguilera creó la fundación Adama, que busca que el potencial del sargazo tenga cada vez más eco en la sociedad, ya que en el sistema educativo actual es muy poco lo que se conoce sobre la biodiversidad y riqueza natural del país. Según un estudio que realizó con esta fundación, con más de 500 entrevistas a estudiantes de Bogotá, cerca del 30 % no lograba nombrar 10 tipos de plantas o animales endémicas de Colombia, ni sus características.

El sargazo es un tema de nunca acabar y el panorama hace que sea urgente generar nuevas iniciativas para su tratamiento, por lo que se espera que el proyecto del investigador, “Bioprospección de alga Sargassum sp.”, llegue a más personas y Agroexpo sea una plataforma para conocer sobre rol fundamental en los ecosistemas marinos.

Método más eficiente para producir carbón activado que descontamina aire y agua

 A partir de los millones de toneladas de residuos que genera la agroindustria (recortes de pasto, bagazos, cuescos, etc.) es posible obtener un tipo de carbón activado útil para descontaminar el aire y el agua, pues este puede retener en su superficie compuestos, como por ejemplo el dióxido de carbono y el sulfuro de hidrógeno, dos productos generados por los automotores y los procesos industriales. La torrefacción, un pretratamiento térmico que consiste en someter la biomasa a temperaturas entre 200 y 300 °C, aumenta significativamente el rendimiento del biocarbón y mejora su capacidad de adsorción.

En Colombia se destinan alrededor de 3 millones de hectáreas para cultivos permanentes y estacionarios como café, caña de azúcar, maíz, arroz y palma africana, los cuales generan cerca de 72 millones de toneladas de residuos orgánicos anuales. “A estos residuos, que incluyen recortes de pastos, bagazos, cuescos, etc., también los llamamos biomasa; esta se puede transformar –mediante procesos termoquímicos y biológicos– en productos con alto valor agregado con los que se pueden mitigar problemas medioambientales y producir energías más respetuosas con la naturaleza, de manera que disminuye el uso de combustibles fósiles”, explica el ingeniero mecánico Marlon Fabián Córdoba Ramírez, doctor en Ingeniería - Sistemas Energéticos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín.

Entre los muchos productos que se pueden obtener a partir del tratamiento de la biomasa se destacan los son sólidos. “Al someter la biomasa a altas temperaturas –alrededor de 350 °C– en ausencia de oxígeno, se obtiene, entre otras cosas, un sólido carbonoso (muy similar al carbón, con una composición promedio del 85 % de carbono) cuyas características especiales le permiten capturar y retener, por ejemplo, metales que contaminan las aguas –como el sulfuro de hidrógeno– o tóxicos gaseosos como el dióxido de carbono (CO₂) en el aire”.

Considerando estos atributos, y con el objetivo de definir una ruta óptima para obtener ese biocarbón y un carbón activado derivado de este, el investigador desarrolló su tesis de doctorado. En ella evaluó fundamentalmente el tratamiento del cuesco de palma mediante el proceso de torrefacción a distintas temperaturas con el fin de encontrar cuál era la más eficiente para tener un resultado de calidad.

“La intención principal fue hallar un camino que implicara utilizar menos compuestos para los pretratamientos químicos o físicos que pueden generar contaminantes o costos adicionales. Otro propósito fue obtener un biocarbón mucho más poroso y con mayores rendimientos, capaz de atrapar con mayor eficiencia los contaminantes a los que se expone, y que a su vez permita obtener más carbón activado en un proceso posterior”, señala.

Así, el investigador Córdoba realizó, por un lado, la ruta típica para obtener el carbón activado, que consiste en someter la biomasa a un proceso de pirólisis lenta, es decir, calentar la biomasa entre 350 y 700 °C para después someterla a un proceso de activación, del que resulta el carbón activado.

“Por otro lado, aplicamos una ruta alternativa, que incluye el proceso ‘previo’ –llamado torrefacción o pirólisis intermedia–, con el que, primero, se somete la biomasa a temperaturas  entre 200 y 300 °C, para después someterla a un proceso de pirólisis lenta a 700 °C, y finalmente el proceso de activación”.

“Con la ruta alternativa se obtuvieron mejores resultados en cuanto a rendimiento y porosidad: de obtener biochar de 80 a 110 m²/gramo de área superficial, pasamos a uno de 700 m²/gramo. Además, en el carbón activado logramos tener áreas de 2.300 m²/gramo, un hecho que por lo general se logra mediante activación química, pero nosotros lo hicimos simplemente incorporando temperaturas y tiempos más largos de acción (torrefacción más pirólisis lenta)”, explica el ingeniero.

Con respecto a la capacidad de capturar sustancias contaminantes, también se alcanzaron resultados favorables, pues se comprobó que por cada gramo de carbón activado obtenido se podían capturar en promedio 95 miligramos de CO₂. Esto, además de ser útil para limpiar espacios contaminados, puede ser benéfico para otros usos que se le están dando el carbón activado, como por ejemplo en la remediación de los suelos.

“Tener una buena cantidad de carbono en el sólido puede ayudar a retener más nutrientes y hacerlo más productivo. Ese es un trabajo futuro que se puede desarrollar a partir de esta tesis. Así mismo, puede tener implicaciones positivas en la adsorción de sulfuro de hidrógeno, que es un gas contaminante y muy ácido, producto de procesos industriales”.

Descubren cambios cerebrales causados por la nicotina, clave en la comprensión de la adicción al tabaco

 Mientras usted disfruta tranquilamente de un cigarrillo, la nicotina, un compuesto natural de las hojas del tabaco, genera en su organismo una dependencia desencadenada por los cambios que experimenta su cerebro al fumar. Un experimento realizado en roedores demostró que esta sustancia aumenta la producción de las proteínas FosB y DFosB –relacionadas con el placer y la satisfacción– en ciertas áreas del cerebro, lo cual explica la existencia de la adicción.

El estrés, la ansiedad y la presión social han llevado a un preocupante aumento del consumo de cigarrillos tanto en Colombia como en el resto del mundo. Según la Encuesta Nacional de Consumo de Sustancias Psicoactivas 2019, realizada por el Departamento Administrativo Nacional de Estadísticas (DANE) y el Ministerio de Justicia (Minjusticia), en el país más de 16 millones de personas han consumido estos productos al menos una vez en su vida. Lamentablemente, cada año se registran en el país más de 34.800 muertes relacionadas con el consumo de tabaco.

En la lucha contra el consumo desmedido de tabaco, que es una de las principales causas de muerte en el mundo, la psicóloga Estrella Lirdeya Campos León, magíster en Psicología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Bogotá, se interesó en entender los cambios neuronales que ocurren durante el consumo de nicotina. Para ello, gracias a la similitud entre el cerebro de los roedores y de los seres humanos, en el estudio se evaluó los efectos de la nicotina en 94 roedores luego de recibir un tratamiento crónico con esta sustancia.

En el experimento se empleó un paradigma ampliamente conocido en el campo de la farmacología de adicciones, en el cual se les presentó a los animales una palanca asociada con la entrega de comida para evaluar su comportamiento bajo la influencia de la nicotina. Los resultados revelaron que los roedores se volvieron más vulnerables a los efectos reforzantes de la comida, lo que llevó a cambios en su comportamiento, con una mayor búsqueda de estímulos relacionados con la comida.

Según la magíster, en su estudio se observó que las ratas mostraron una mayor vulnerabilidad a la adicción: “ellas llegaron a lamer y morder la palanca como si fuera alimento, ya que la nicotina intensifica el placer que la comida ya les proporcionaba. Esta sustancia modifica el cerebro de manera que otros estímulos en el entorno generen aún más placer. Este fenómeno también ocurre en los seres humanos, especialmente en aquellos que han utilizado la nicotina como una puerta de entrada hacia otras sustancias adictivas”.

Las claves contextuales como el lugar de consumo, las personas e inclusive los instrumentos, según la psicóloga también son importantes, y reitera que por eso es que algunos programas de intervención en humanos no funcionan, pues se hacen en lugares diferentes al de consumo.

Nicotina al acecho

Durante 12 días se adelantaron sesiones diarias de automoldeamiento para observar el comportamiento en los animales. Los roedores se pusieron en una caja operante que contenía una rejilla de acero sobre una bandeja, un dispensador automático de comida, un generador  de estímulos sonoros, dos palancas retráctiles de presión, un comedero y un generador de luz ambiente, condiciones que permitieron entrenar a las ratas en un entorno controlado.

Después se tomaron muestras para analizar los cambios que ocurrieron en el cerebro. Mediante un software programado en las cajas, se introducía la palanca en la caja y se liberaba la comida, registrando la frecuencia de presión de la palanca y el número de entradas de los roedores al comedero durante el tiempo en que la palanca estuvo disponible. Luego se tomaron muestras para examinar las modificaciones en la actividad de las estructuras cerebrales relacionadas con el placer.

Estos hallazgos representan un avance significativo para entender cómo afecta la nicotina al cerebro. Según la magíster, “el modelo animal utilizado en el estudio proporciona información valiosa sobre los mecanismos de adicción y permite explorar intervenciones más efectivas basadas en la ciencia. Aunque los estudios directos en humanos pueden presentar limitaciones éticas y prácticas, estos resultados nos brindan una herramienta para comprender mejor los procesos que ocurren en el cerebro y desarrollar intervenciones más efectivas para ayudar a las personas a dejar de fumar o prevenir el inicio del consumo de tabaco”.

Proyecto “Territorio, Comida y Vida” atiende inseguridad alimentaria en el sur de Colombia

 Como parte de esta iniciativa en la que participa la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), más de 300 personas de las comunidades indígenas misak, ambaló y pastos, además de líderes campesinos, se congregaron en Cumbal (Nariño), en un encuentro regional en donde intercambiaron experiencias, saberes y semillas, la base para consolidar sistemas alimentarios sostenibles en Cauca y Nariño.

Juan Pablo Ulchur Pillimue llegó del municipio de Silvia (Cauca) a Cumbal, ubicado a 3.000 msnm, para participar en el Encuentro Regional Territorio, Comida y Vida para conocer de cerca la experiencia organizativa del resguardo Panán y también para compartir con los asistentes cómo ha sido el proceso de recuperación de tierras de su pueblo.

Otras experiencias relatadas por los participantes fueron el valor cultural de la producción de papa y la historia de la Asociación de Madres Emprendedoras de la Aldea de María del Contadero, y también se intercambiaron alimentos y semillas.

El encuentro se dio en el marco del proyecto “Territorio, Comida y Vida”, el cual busca –a partir de un trabajo conjunto con las comunidades indígenas y campesinas en Cauca y Nariño– “superar la inseguridad alimentaria que viven 8 de cada 10 familias indígenas en el país”, según afirma la profesora Teresa Mosquera Vásquez, de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Bogotá, coordinadora general de la iniciativa financiada por el Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo (IDRC), de Canadá.

En su territorio, Juan Pablo percibe la inseguridad alimentaria tanto en el incremento de los monocultivos de papa, fresa, brócoli y maíz como en la ganadería extensiva y en la reducción de los cultivos de yatul o del uso de huerta caseras. “Dichas transformaciones se ven en lo que comemos: nuestros alimentos ya no son diversos, y además ya no producimos algunos de ellos y empezamos a depender”, menciona.

Precisamente la inseguridad alimentaria en la zona se traduce en la falta de acceso físico o económico a la comida, en la escasa diversidad de alimentos que se ingieren y en el desconocimiento de la población sobre lo que es una alimentación sana, aspectos relacionados con factores como la pobreza que afrontan las comunidades en estas regiones.

Rutas de transición y guías alimentarias

Para hacer la transición hacia sistemas alimentarios territoriales sustentables, el proyecto apuesta por el diseño de acciones que configuren las rutas de transición que recojan los acuerdos e iniciativas alcanzados entre las comunidades y otros actores del territorio.

“Estas acciones se articulan y logran sinergias con las iniciativas que adelantan las comunidades como es el caso de las universidades indígenas que se están creando en los territorios; además se promoverán las alianzas territoriales para intercambiar saberes y semillas y rescatar las culturas alimentarias para incidir en el buen vivir” anota la profesora Mosquera.

La profesora de la UNAL Sara Eloísa del Castillo, coordinadora del proyecto en Nariño y líder de la línea de soberanía y seguridad alimentaria, asegura que “los sistemas alimentarios actuales no satisfacen adecuadamente las necesidades alimentarias de la población indígena y campesina en estos territorios ni garantizan el derecho humano a la alimentación”.

“Mediante la metodología de cocreación y coconstrucción con las comunidades estamos identificando los alimentos locales y tradicionales para fomentar prácticas sostenibles de producción y consumo con guías alimentarias que se elaborarán por cada departamento”.

Por su parte el profesor Yesid Aranda Camacho, del Departamento de Desarrollo Rural y Agroalimentario de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNAL, encargado del componente de inclusión y gobernanza del proyecto, agregó que “la complejidad de los sistemas alimentarios radica en la manera como algunos actores han adquirido poder de mercado en detrimento de otros, situación que ha afectado a las comunidades indígenas y campesinas en estas regiones”.

Destacó además la diversidad de pisos térmicos y los recursos agrícolas con los que cuentan Cauca y Nariño, y espera que estas prácticas se escalen a otros territorios en Colombia.

En el proyecto “Territorio, Comida y Vida” participan académicos y estudiantes de la Facultad de Ciencias Agrarias, Ciencias Humanas y Medicina de la UNAL Sede Bogotá y de la Universidad del Cauca.

El roble andino también es víctima de la contaminación en Bogotá

 La capital produce 20 toneladas diarias de material particulado, diminutas moléculas que se quedan en el aire por la contaminación producida por automóviles y fábricas, entre otras razones. El roble andino, uno de los árboles más comunes en Bogotá, es una de sus víctimas ya que pierde color, nutrientes, polinizadores y agua a causa de este daño ambiental. Después de un primer acercamiento al problema se propone mejorar los planes de reforestación y conservación.

Con seguridad alguna vez usted ha visto o ha escuchado comentarios sobre el roble andino(Quercus humboldtii) por su firmeza o importancia en la construcción; de hecho esta es una de las principales razones por las que es considerado como una especie vulnerable. Pero tener corteza firme no le ha bastado a este gigante –que puede llegar a los 25 m– para salvarse de la contaminación.

El material particulado se clasifica según su tamaño, y en el caso de estudio se evaluó el que mide 10 micras o menos. En 2022 Bogotá registró niveles superiores hasta en tres veces lo recomendado por la Organización Mundial de la Salud (OMS). 

Ante esta problemática, el biólogo Miguel Ángel Camargo, de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), realizó un diagnóstico pionero sobre este árbol para analizar el impacto de la contaminación en el Parque Timiza (Kennedy, al sur de Bogotá), el Jardín Infantil de la UNAL y la Reserva Natural El silencio (San Francisco, Cundinamarca), en el marco del Semillero de Investigación en Ecología Funcional dirigido por la profesora Beatriz Salgado, del Departamento de Biología.

“En el Parque Timiza las hojas del roble andino se encuentran deshidratadas, lo que obedecería a las “islas de calor”, fenómeno generado por la alta radiación solar que absorbe el asfalto y los contaminantes del aire, lo que hace aumentar la temperatura, y esto a su vez promueve la desecación de la vegetación, que se agudiza por ubicarse en una zona densamente poblada y con una acelerada urbanización”, asegura el investigador.

Para la evaluación se utilizó el índice de tolerancia a la contaminación del aire (APTI), que se basa en 4 rasgos principales: (i) contenido relativo de agua, que indica la capacidad de retención, (ii) pH foliar, crucial para el buen funcionamiento de proteínas y otras moléculas importantes para la planta, (iii) ácido ascórbico o vitamina C, que protege a la planta de sustancias tóxicas, y (iv) clorofilas totales, pigmentos que otorgan el verdor a las hojas y que son propensos a degradarse por moléculas dañinas.

Para considerar que el roble es tolerante a la contaminación el índice debería estar en un valor de 30; sin embargo en Bogotá está lejos de llegar a ese registro, pues ni siquiera la Reserva Natural lo logra, ya que esta se encuentra en un valor máximo de 10,28, mientras que el Parque Timiza en 10,11 y el Jardín de la UNAL en 9,90, por lo que la especie se puede catalogar como “sensible a la contaminación atmosférica” y se ve más afectada a medida que dicha amenaza se intensifica. 

En el estudio se hallaron mayores niveles de pH foliar en los robles del Jardín Infantil de la UNAL, lo cual sería una estrategia para producir más vitamina C; asimismo se considera la consecuencia del impacto que tiene el polvo que se desprende del cemento de los alrededores, o de un cierre más rápido de los estomas de la planta, que son aberturas que regulan el intercambio de gases y que a su vez inciden en este rasgo de las hojas.

“En cuanto al ácido ascórbico se encontraron niveles más altos a medida que aumentaba la contaminación, lo que hace que las hojas de los árboles tengan menos protección frente a los radicales libres, una serie de moléculas altamente tóxicas que se pueden producir en concentraciones elevadas de contaminantes atmosféricos, con lo cual poco a poco se va deteriorando la salud de las plantas”, indica el biólogo Camargo.

En cuanto a las clorofilas, aunque no se encontraron diferencias significativas, posiblemente por la acción protectora de la vitamina C, el investigador señala que “es importante ampliar la muestra y robustecer el panorama del roble andino en Bogotá”.

Algunos polinizadores posiblemente afectados por la contaminación en esta especie de roble son las abejas nativas, entre ellas Thygater aethiops, especies del género Caenohalictus, e incluso la abeja invasora Apis mellifera.

Según la Secretaría Distrital de Ambiente de Bogotá, alrededor del 60 % de la contaminación del aire es causada por camiones o buses viejos, a lo que se suma la expansión urbana, que hace urgente tener en la ciudad mejores planes de reforestación y conservación de árboles como el roble andino; por eso esta investigación del biólogo Camargo sienta un precedente y emerge como un insumo importante para disminuir la problemática.

Combinación de métodos incrementaría recuperación de oro contaminado con arsénico

 Los minerales que contienen arsénico pueden concentrar hasta 1 millón de veces más oro que el que se encuentra en aguas termales como las del río Cauca, por ejemplo. En esa presentación el metal precioso no se ve a simple vista, por lo que para recuperarlo es necesario aplicar procesos químicos que, por lo general, son ineficaces y contaminantes. Para que este proceso sea exitoso, métodos como moler finamente el mineral y oxidar el arsénico con permanganato de sodio son alternativas económica y ambientalmente viables.

Aunque el oro presente en la cordillera de los Andes −uno de los cinturones orogénicos más importantes del mundo− se emplea en la elaboración de monedas, joyas y aparatos tecnológicos, los grandes depósitos de este metal suelen estar asociados con el arsénico, un contaminante que lo mantiene en una especie de encapsulamiento.

Fernanda Karina Enderica Ortega, magíster en Ingeniería - Recursos Minerales de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, explica que “para recuperar ese oro suelen emplearse métodos convencionales como la cianuración (agregar una solución de cianuro de potasio o sodio al mineral para recuperar el oro), que dejan a su paso sustancias tóxicas en el ambiente, como el ácido sulfúrico y el ácido trioxoarsénico”.

Para su trabajo de maestría, la investigadora sistematizó la literatura existente sobre el tema, y al respecto señala: “encontramos que el metal atrapado por el arsénico está presente especialmente en grandes menas, es decir sitios en los que se realiza minería a mediana y gran escala”.

“También constatamos que tratamientos como la cianuración convencional son poco viables porque implican un alto consumo de reactivos y muy poca recuperación de metal”.

Con base en la literatura, la magíster comparó la viabilidad de cada método y determinó que procesos como someter a flotación el oro (porque el oro libre flota) antes de la cianuración incrementa los índices metalúrgicos, pues en los relaves (o sobrantes) queda apenas un 10 % de mineral que sí debe ser recuperado por cianuración, lo que bajaría el gasto en reactivos.

Para la investigadora, “los procesos de recuperación de oro contaminado con arsénico se deben complementar entre sí y no usarse de forma individual”.

Teniendo esto en cuenta propone un circuito para el aprovechamiento del metal que, aunque no ha sido probado de manera experimental, sí está validado en estudios realizados en otras latitudes.

El circuito propuesto consiste en que el mineral llegue a la planta con un proceso previo de reducción del tamaño de sus partículas –o conminución–, para después ingresarlo a una fase de pretratamiento que incluye pasarlo por una molienda fina-ultrafina, para luego llevar las partículas más pequeñas a una fase de oxidación del arsénico (el oxígeno se mezcla con las demás moléculas), bien sea a partir de permanganato de sodio, de potasio, o mediante oxidación bacteriana.

“En seguida se pasa a la fase de tratamientos, en la que el mineral se debe concentrar más mediante flotación, usando además reactivos de biológicos que permiten mayor adhesión en la superficie del oro. Por último se procede a la cianuración con oxigenación para generar oxidación en las partículas que, en fases anteriores, no reaccionaron totalmente, logrando así que todo el proceso sea más rentable y eficiente”.

“Con la remolienda se puede lograr un incremento de hasta el 75 % en la recuperación del oro en concentrado de arsénico, por eso proponemos hacerlo como pretratamiento dentro del circuito”, explica la magíster.

Para futuras investigaciones recomienda ahondar en las propiedades químicas y termodinámicas de las reacciones que se generan a partir de la oxidación del arsénico y hacer experimentos en condiciones ambiente, pues en estas es más difícil controlar variables como la presión y la temperatura.

Algoritmo sería clave para resolver uno de los desafíos de la transición energética

 Pese a que paneles solares, pequeñas centrales hidroeléctricas o parques eólicos son formas de generación energética más sostenibles y con óptimos beneficios económicos, su implementación trae retos como la oportuna detección de fallas en la red y la atención de estas sin que implique un riesgo para los operarios y el sistema en general. Para hallar de manera automática las fallas y aislar la corriente para su posterior reparación se diseñó un algoritmo.

Por ser aún novedosa, la transición energética trae consigo importantes retos en lo que respecta a su regulación, equilibrio, distribución y mantenimiento. Uno de ellos es el ocasionado por la denominada “generación distribuida” que, mediante la instalación de paneles solares, por ejemplo, descentraliza la producción y distribución de energía en el país.

Óscar David Alzate Avellaneda, magíster en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, explica que “en Colombia la generación de energía eléctrica se ha centrado en las centrales hidroeléctricas y en combustión de carbón, petróleo o gas. Esta energía se transporta luego largas distancias por cables hasta que llega al punto de consumo final”.

Con la generación distribuida esto ha cambiado. “Las pequeñas fuentes de energía –como por ejemplo los paneles solares de particulares– también se unen al sistema interconectado local haciendo que cuando este falle pueda ser solventado con la energía que le ‘sobra’ a esas pequeñas fuentes, lo que ocasiona, entre otras cosas, que sea difícil detectar el daño, porque el servicio se mantiene. A estos eventos se les llama Zonas de No Detección”, agrega.

La generación distribuida también puede acarrear riesgos en el equilibrio y funcionamiento general del sistema, además de que puede representar un peligro para el operario que hace la reparación. “Esta persona aísla la corriente de la zona para hacer los ajustes, sin embargo, si no sabe que hay una fuente pequeña cercana que sigue proveyendo energía, puede ocurrir un accidente. Esa otra fuente también debe aislarse”, anota.

A partir de este contexto, el magíster Alzate desarrolló un algoritmo que aplicó al software Digsilent Power Factory para detectar los tramos que siguen funcionando bien aunque haya una falla y sea la generación distribuida la que la está manteniendo el servicio.

Destaca que “con el sistema creado logramos que cuando haya un daño en la red interconectada se envíe una señal, bien sea a partir de cambios en el voltaje o la frecuencia, para que los dispositivos de protección, que están justo en el punto de acople de una corriente de energía y otra, se activen y aíslen de inmediato la generación distribuida del sistema general de distribución”.

Aunque para montar el algoritmo se utilizó un software de uso restringido, este también se puede aplicar en uno de uso libre como Matlab.

En el desarrollo se utilizaron métodos tanto pasivos –que tienen que ver con el monitoreo de las variables en la red– como activos, que son los que inyectan las perturbaciones para que se activen los sistemas de protección.

Todo esto se programa mediante formulaciones matemáticas que luego se simulan, es decir, se recrean a escala, con el fin de comprobar que el algoritmo funciona. Así se comprobó que, en efecto, el software se activa cuando la frecuencia toca un umbral preestablecido, confirmando que no se darán falsas alarmas.

Para su funcionamiento, el programa informático estaría acoplado en el control, a la salida del inversor o pequeño generador (ejemplificado para este caso con paneles solares). “Este regula la potencia e inyecta una perturbación cuando detecta cambios en el sistema general. A partir de esa inyección se activa o desactiva un ‘interruptor’ en el punto de acople, de manera que permite o bloquea el paso de la corriente según la necesidad”, señala.

El investigador aclara que “aunque es lícito que el dueño de un inversor (o panel solar) decida venderle la energía que le ‘sobra’ al operador de la red (que en el caso de Medellín sería, por ejemplo, Empresas Públicas de Medellín), es riesgoso cuando esa transferencia se hace de forma descoordinada y sin premeditación”.

Cuando hay coordinación entre el operador de la red y el encargado de la generación distribuida a esto se le llama “isla intencional”, y cuando no, se le llama “isla’ no intencional”. Para este último caso es que se necesita un algoritmo que monitoree, de manera que se eviten contraflujos de energía y posibles daños adicionales en la red.

Como reto a futuro está la aplicación del modelo, ya no en una red de prueba sino en un circuito de distribución de energía en media tensión, más cercano a la realidad.

Deforestación y minería amenazan existencia del mono araña

 Factores como los potreros destinados a la ganadería extensiva, la minería a cielo abierto –cuyos residuos como el mercurio contaminan ríos y quebradas– y la cacería para el consumo humano han generado que la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) considere al mono araña del Magdalena (Ateles hybridus) como una especie en “peligro crítico de extinción”.

Según el Instituto Humboldt, Colombia cuenta con cerca de 38 especies de primates, 10 de las cuales son autóctonas, lo que ubica al país como el tercero con mayor diversidad de estos animales en Latinoamérica, después de Brasil y Perú.

Considerando que las dinámicas poblacionales y de las comunidades se ven afectadas por los disturbios en los paisajes locales, la supervivencia de estas especies es un reto. Por eso el veterinario Néstor Roncancio Duque, estudiante del Doctorado en Ciencias Agrarias en la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, ha centrado su atención en el estudio de estos primates.

El objetivo de su investigación fue medir el efecto de reducir y fragmentar el hábitat del capuchino de frente blanca (Cebus versicolor), del tití gris (Saguinus leucopus), del mono aullador rojo (Alouatta seniculus) y del mono araña del Magdalena (A. hybridus).

“Los estudios satelitales muestran que las dinámicas poblacionales y de las comunidades se afectan por los disturbios en los paisajes locales y las respuestas de cada especie a esos cambios podrían afectar de manera diferencial su supervivencia. De hecho, la cobertura vegetal natural en el valle del río Magdalena se ha reducido casi en un 70 % y está muy fragmentada”, afirma.

Bosques maduros indican óptimas poblaciones

Para evaluar el efecto de la fragmentación de los bosques se tuvieron en cuenta variables como la relación de la altitud, las métricas de paisaje (tipo de área o de cobertura) y la clase, estructura y diversidad de plantas con la densidad poblacional de los cuatro primates en 20 localidades de la cuenca del Magdalena, entre ellas Fresno, Mariquita y Guamo.

También se estimó la relación entre la densidad del mono araña de Magdalena, asumiéndolo como mejor competidor, con la de los otros primates.

El “índice medio de forma” fue la variable más relacionada con la densidad, y afectó de manera positiva al capuchino de frente blanca, al mono araña y al tití gris, y de manera negativa al mono aullador rojo.

El “índice ponderado de coberturas”, que hace referencia a los años, fue la segunda variable: cuanto más madura fue la cobertura vegetal, más aumentó la densidad poblacional los cuatro primates.

Al borde de la extinción

Las poblaciones de los monos araña están reducidas y aisladas. “Para su supervivencia esta especie demanda áreas grandes y en muy buen estado de conservación; sin embargo, ahora son como muertos vivientes, es decir que no tienen posibilidades de interactuar con otras poblaciones”, señala el investigador.

Los atributos ecológicos –como escala de movimiento, historia de vida, longevidad y lo que constituye su hábitat– determinan el nicho y la capacidad de sobrevivir de estos animales en un paisaje modificado. Por lo tanto, algunas especies pueden volverse más abundantes o expandir su rango, mientras que otras pueden disminuir e incluso extinguirse localmente.

Así, el aislamiento se convierte en su peor amenaza, pues se vuelven más susceptibles a sufrir enfermedades como la fiebre amarilla o una parasitosis; como se trata de poblaciones pequeñas, no habría suficientes individuos que ofrezcan resistencia, por lo que un brote podría llevar su desaparición.

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Urgen zonas protegidas

Según el investigador, “aunque existen áreas protegidas que pueden tener un impacto significativo en términos de ganancia neta de biodiversidad, la mayoría de ellas pertenecen a distritos de manejo integrado donde es muy difícil respetarlas. Además las corporaciones encargadas de su seguimiento y control tienen capacidades muy limitadas”.

Al respecto destaca que “observar mejoras en el hábitat del mono araña podría tardar hasta tres décadas, lo que implica procesos de restauración muy ambiciosos; sin embargo, pese a que hay iniciativas puntuales, estas no compensan lo que se está perdiendo”.

Para el investigador, además de las políticas gubernamentales, el papel de la sociedad es muy relevante: “es importante que las comunidades rurales entiendan los beneficios de establecer cercas vivas, respetar las rondas hídricas y darles un buen manejo a los residuos sólidos, entre otras herramientas del paisaje”.

“También es necesario aplicarlas para estimular la conectividad de los bosques. El mono araña es una especie única en el país, de modo que si desaparece se extingue algo muy valioso para nuestra biodiversidad y sus efectos son enormes para los ecosistemas”, sentencia.

Como dice un refrán, “no se aprecia lo que no se conoce”, por eso, para que las personas que vivimos en las ciudades entendamos la importancia de los primates debemos aproximarnos más a ellos, y una forma es a través de la exposición “Salvando primates”, una experiencia inmersiva que trae el Planetario de Bogotá en colaboración con la National Geographic Society y que permanecerá abierta hasta el 16 de julio. En ella, los asistentes tienen la oportunidad de aprender más sobre el mono araña y otros primates, así de cómo su forma de vida.