Sismos en los océanos, clave para conocer la edad de las rocas

 Un novedoso método, que tiene la misma precisión que la datación clásica –en la que se ponen a prueba elementos como el carbono o el magnetismo de la Tierra–, identificó en el océano Pacífico rocas de hasta 12 millones de años de antigüedad. Así lo determinó una investigación que forma parte de más de 20 años de estudio de la estructura térmica de la Tierra, y cuyos hallazgos se pueden aplicar en la evaluación de nuevos materiales en ingeniería y en la comprensión sobre cómo funcionan los sismos en otros planetas.

El grupo de Geofísica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), liderado por el profesor Carlos Alberto Vargas Jiménez, se ha adentrado en los misterios que rodean la estructura térmica de la Tierra, y en cómo se puede estimar la edad de sus pisos oceánicos, que están en el fondo de estas aguas; allí hay una gran diversidad de rocas como el basalto o el gabro, piezas de un rompecabezas geofísico en el que la historia ha dejado huellas y marcas.

El basalto, una de las rocas volcánicas más comunes en el planeta y que tiene un color oscuro por su composición de minerales como el magnesio, es ampliamente utilizado como piedra de construcción en edificios o carreteras por su durabilidad, una aplicación que también se da con el gabro, que es de tono un poco menos oscuro. La diferencia entre los dos es que este último es plutónico, lo que quiere decir que tiene una interacción más lenta con grandes masas de magma.

El profesor Vargas explica que estas huellas o resquicios de la edad de cada roca se pueden identificar con los sismos que se presentan en zonas llamadas dorsales oceánicas, cadenas montañosas submarinas relacionadas directamente con el magma y la actividad volcánica, y que producen estos movimientos de manera frecuente, por lo que son un tesoro para la investigación geofísica.

“En las dorsales se presentan muchos sismos, pero con una energía muy baja, así que decidimos analizar qué ocurría cuando nos alejábamos de estos puntos, a 20, 100 o 1.000 km, y lo que encontramos fue fascinante, pues a una mayor distancia los sismos eran menos frecuentes, pero mucho más profundos y con una gran energía, lo cual tiene una relación directa con las rocas, pues se puede determinar la forma en que han evolucionado y coómo las han impactado estas fracturas”, asegura.

Añade que “cuanto más cerca esté la roca de las dorsales es más joven, mientras que a mayor distancia tiene mayor edad”. Esto se comparó con métodos de datación como el isotópico, que consiste en analizar la forma en se desintegran en las rocas algunas partes de elementos como el carbono; la medida funcionó para rocas de hasta hace 12 millones de años, más allá de ese tiempo empieza a ser complejo determinar de qué época es, y se necesitan más estudios relacionados con la química de estos lugares.

Para el estudio se utilizó información de las bases de datos de acceso público de los servicios geológicos de países como Estados Unidos y el Sistema Sísmico Nacional Avanzado, una colaboración de varias regiones para monitorear movimientos significativos en las placas tectónicas.

Se analizaron cientos de datos de lo que ocurre en 8 de las principales dorsales oceánicas del mundo, especialmente del océano Pacífico central, Atlántico e Índico, que tienen las dorsales de mayor tamaño, y por ende una mayor frecuencia de sismos.

Además, se tenían datos sobre el flujo de calor de la Tierra, para determinar cómo su estructura se modifica con estos movimientos y afecta las rocas; toda la información luego pasaba por un software especializado para arrojar los patrones existentes.

Las aplicaciones de estos hallazgos son tan diversas que pueden llegar a servir para avanzar en las ciencias planetarias, ya que en otros planetas ocurren procesos muy similares en cuanto a sismos y a este tipo de materiales, por lo que sería una luz para nuevas exploraciones en lugares como Marte, e incluso la Luna.

“Esto nos abre el camino para seguir entendiendo las rocas y su composición a lo largo de la historia, aún debemos saber por qué no podemos ir más allá de los 12 millones de años, y cómo influiría la distancia de las dorsales oceánicas, pues cuando estas cadenas montañosas se van desarrollando se alejan cada vez más del centro de los océanos y comienzan a quedar por debajo de los continentes, lo cual hace complejo su estudio”, indica el experto.

La investigación fue galardonada en la edición 2023 del Premio Ciencias – Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la Fundación Alejandro Ángel Rocha, y se realizó en conjunto con los investigadores internacionales Luca Caracciolo, de la Universidad de Erlangen-Nuremberg (Alemania), y Philip Joseph Ball, de la Universidad de Keele (Reino Unido); también participaron dos estudiantes del Departamento de Geociencias de la UNAL: Alejandra Josefina Angulo y Nicolas Pinzón Matapí.

“El dinero del premio se donará al Laboratorio de Instrumentación Geofísica de la UNAL, para que sirva como un apoyo a trabajos de pregrado y posgrado en los temas que hemos venido investigando”, expresa el profesor Vargas.

Cómo afecta el aumento de la temperatura al agua

 El aumento de la temperatura global debido al cambio climático tiene un impacto profundo en los cuerpos de agua de nuestro planeta. Los océanos, ríos, lagos y lagunas están experimentando cambios significativos que afectan tanto a los ecosistemas acuáticos como a las comunidades que dependen de ellos.

Conocer cómo el aumento de la temperatura global influye en el agua es necesario para comprender los desafíos que debemos enfrentar y buscar soluciones efectivas.

Disponibilidad de agua dulce. La disponibilidad del agua dulce está amenazada por el aumento de la temperatura. El derretimiento de glaciares y la reducción de las nevadas en las montañas pueden afectar los caudales de los ríos que dependen de estos recursos. Las sequías son cada vez más comunes en muchas regiones, lo que puede provocar escasez de agua para el consumo humano, la agricultura y la industria.

Proliferación de algas y cianobacterias. En los cuerpos de agua dulce, como ríos y lagos, el aumento de la temperatura provoca la reproducción de algas nocivas y cianobacterias. Estos organismos crecen en aguas  cálidas con nutrientes excesivos, lo que resulta en la formación de “mareas rojas” y zonas de bajo oxígeno conocidas como zonas muertas. Estos cambios afectan la calidad del agua y tienen graves consecuencias para la salud humana y la vida acuática, ya que algunas cianobacterias producen toxinas que causan enfermedades.

Blanqueamiento de corales. Uno de los efectos más graves del aumento de la temperatura en el agua es el blanqueamiento de los corales. Los arrecifes de coral, vitales para la biodiversidad marina, son sensibles a los cambios de temperatura. El estrés térmico causado por el calentamiento del agua conduce a la expulsión de las algas simbióticas que viven en los corales, lo que resulta en su blanqueamiento y eventual muerte. Esto tiene un impacto devastador en los ecosistemas y en las comunidades costeras que dependen de los arrecifes.

Circulación oceánica. El aumento de la temperatura del agua también tiene un efecto significativo en los patrones de circulación oceánica. El calentamiento del agua en las regiones polares provoca la fusión de glaciares y el derretimiento de la capa de hielo, lo que a su vez introduce agua dulce en los océanos. Esta alteración afecta las corrientes oceánicas, que son vitales para regular el clima global. Los cambios en las corrientes afectan el clima local y la capacidad de los océanos para absorber dióxido de carbono.

Para enfrentar estos desafíos se requiere de acciones globales para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global. Además, es fundamental conservar y restaurar los ecosistemas acuáticos e implementar prácticas sostenibles para usar el agua. La investigación y el desarrollo de soluciones tecnológicas innovadoras también contribuyen a minimizar los impactos de las altas temperaturas en el agua.

agcomunidadplanetaazul.com

Inició “Un viaje con la ciencia y la tecnología”, que recorrerá 30 municipios de Cundinamarca

 Ratones de niebla, majestuosos lirios de mar, enormes ictiosaurios, y el famoso hongo “dedos del diablo”, cuyas esporas estaban fijadas a las botas de soldados australianos y así se esparcieron por Europa durante la Primera Guerra Mundial, entre otras maravillas de la flora y fauna nacional, llegarán en este viaje que inició en Tabio y continúa este fin de semana en Susa y Ubaté.

Un viaje con la ciencia y la tecnología” es el nombre de la exposición itinerante realizada entre la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) y la Secretaría de Ciencia, Tecnología e Innovación de la Gobernación de Cundinamarca, con el que se busca acercar a unos 260.000 niños a la ciencia y la cultura.

Estas dos instituciones juntaron las mejores herramientas tecnológicas y de aprendizaje: un domo astronómico, aplicaciones off-line de realidad aumentada, hologramas y proyecciones. El profesor Petter David Lowy, director del proyecto, indica que “él funciona como un planetario móvil, en donde los niños conocerán acerca de las constelaciones y las estrellas, además de drones, que cuentan con 10 gafas para que los vean en 3D su territorio, como si fueran en un helicóptero”.

Durante la exposición, los asistentes podrán utilizar la aplicación Naddie AR, mediante la cual se escanea un código QR que permite ver –por medio de realidad aumentada– desde tarántulas, osos y serpientes hasta plantas y hongos como lirios del mar, o el famoso hongo “dedos del diablo”, típico de la región, e incluso un ictiosaurio.

La exposición también ofrecerá hologramas en mallas, tecnología bastante nueva en Colombia, que da la posibilidad de tener un personaje creado para el proyecto que acompañará esta travesía digital.

El avatar virtual se llama Nymy, que en dialecto quechua significa tigrillo, uno de los animales más importantes del país y que habita el territorio de Cundinamarca, por lo que resultaba ideal para interactuar con los niños.

Además, esta tecnología ofrece la posibilidad de conocer aspectos de la región, entre ellos: ubicación, clima, ríos, astronomía, arte rupestre, museos, gastronomía, festividades, folclor, danza, vestuario y música, así como los sectores primario, secundario y terciario de su economía.

El viaje estará rodando por las carreteras del Cundinamarca y se instalará en plazas públicas, casas de cultura, bibliotecas y otros espacios similares, contribuyendo así a construir la identidad cultural del departamento.

La travesía empezó en Tabio el pasado 26 de septiembre, y sus primeros visitantes fueron los estudiantes del Colegio Departamental José de San Martín, Sede Camilo Torres. Así, niños y jóvenes de entre 4 y 16 años disfrutaron la experiencia de esta primera jornada junto con los docentes de la Institución.

Algunas madres de la comunidad de Tabio acompañaron a sus hijos, beneficiarios del Programa de Discapacidad de la Secretaría de Integración Social, y aprovecharon este recorrido inaugural.

Esta muestra itinerante aportará a disminuir significativamente la brecha en el conocimiento de temas sobre ciencia y tecnología entre las zonas más alejadas del departamento y los centros urbanos, y sin duda contribuirá a la construcción de identidad cultural en sus 116 municipios.

Estos son los próximos destinos:

• Susa, 29 y 30 de septiembre.
• Ubaté, 1 y 2 de octubre.
• Tiribita, 3 y 4 de octubre.
• Chocontá, 5 y 6 de octubre.
• Gachetá y Junín, 7 y 8 de octubre.
• Pacho, 9 y 10 de octubre.
• Guaduas, 11 y 12 de octubre.
• Caparrapí, 13 y 14 de octubre.
• Yacopí, 15 y 16 de octubre.
• La Peña, 17 y 18 de octubre.
• Chaguaní y San Juan de Río Seco, 19 y 20 de octubre.
• Facatativá, 21 al 24 de octubre.
• Zipacón, 24 de octubre.
• Quipile, 25 y 26 de octubre.
• La Mesa, 27 y 28 de octubre.
• Tocaima, 30 y 31 de octubre.
• Girardot, 1 al 3 de noviembre.
• Fusagasugá y Arbeláez, 4 y 5 de noviembre.
• Sibaté, 7 y 8 de noviembre.
• Soacha, 9 al 14 de noviembre.
• Fómeque, 15 al 17 de noviembre.
• Choachí, 17 de noviembre.
• Medina y Paratebueno, 19 y 20 de noviembre.

Identifican en Yotoco 50 géneros de hongos con potencial culinario y farmacéutico

 De estos, 33 son completamente nuevos, y los 17 restantes ya se habían reportado, pero ahora todos forman parte del inventario de la Reserva Nacional Forestal Bosque Yotoco (Valle del Cauca), un terreno de 1.224 hectáreas custodiado por la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira y considerado como un escenario de gran biodiversidad del país, hogar de monos aulladores, orquídeas, la pava caucana y la mariposa monarca, entre otras especies.

Los hongos hallados tienen propiedades medicinales y culinarias potencialmente valiosas, lo que abre la puerta a futuras investigaciones en los campos de la industria farmacéutica y gastronómica.

El profesor Diego Fernando Mejía, del Departamento de Ciencias Básicas y coordinador de la Oficina de Gestión Ambiental (OGA) de la Sede Palmira, afirma que “la mayoría de estos hongos son comestibles, ricos en vitaminas, minerales y proteínas, compuestos necesarios para el funcionamiento celular, el crecimiento y el desarrollo normal”.

“Por ejemplo, algunos contienen vitaminas B, C, D y K, también son ricos en minerales como hierro y cobre, y su contenido de proteínas oscila entre el 10 y el 30 %, superando de lejos a muchos vegetales”, señala el académico.

Agrega que “el hallazgo de esta amplia diversidad de hongos es el resultado de un exhaustivo estudio realizado dentro de un proyecto de inversión de la OGA de la Sede Palmira cuyo objetivo es contribuir al inventario de macrohongos presentes en este ecosistema”.

Para desarrollar su investigación, el docente se incorporó al equipo a Viviana Motato, talentosa micóloga de la Universidad del Valle quien durante un año realizó extensas jornadas de campo en la Reserva, recolectando ejemplares de hongos y documentando de forma exhaustiva su diversidad de formas, texturas y colores mediante fotografías y registros detallados.

En estos recorridos se tomaron más de 1.000 fotografías, de las cuales 614 fueron captadas por el profesor Mejía y 447 por la micóloga Motato, lo que da cuenta de la inmensa diversidad de hongos que alberga el ecosistema de la Reserva de Yotoco.

Con este material se creará una colección virtual a la que podrán acceder investigadores y aficionados, quienes podrán profundizar el conocimiento de la diversidad micológica que resguarda Yotoco.

“También estamos considerando la posibilidad de establecer una colección física para promover aún más la educación y el turismo científico en la Reserva”, indicó el coordinador de la OGA.

¿Horneados o en ensalada?

Los hongos estudiados son llamados macrohongos porque son visibles al ojo humano –como por ejemplo los champiñones– pero su función va mucho más allá de darles un toque gourmet a pastas, salsas o ensaladas.

En la naturaleza, por ejemplo, muchos facilitan la descomposición de materia orgánica y el reciclaje de nutrientes en el suelo; otros son depredadores de pequeños organismos y ayudan a hacer control biológico, algunos son sensibles a cambios en el medioambiente y se pueden emplear como bioindicadores de la calidad del aire, el agua y el suelo, ya que su presencia o ausencia ayuda a evaluar la salud de un ecosistema.

Por eso su estudio y preservación es fundamental para conservar los ecosistemas de Yotoco, y además representarían una opción alimenticia económica y viable para las comunidades que habitan en este entorno, tanto las que producen como las que comercializan.

Precisamente como parte de esta iniciativa, hace poco la OGA presentó otro proyecto de investigación ante el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de Colombia (Minciencias) para ampliar el estudio de hongos comestibles presentes en la Reserva, con potencial culinario; también se pretende identificar especies que se puedan cultivar y utilizar de manera segura para consumo humano.

“Este enfoque no solo promovería la conservación de la Reserva al fomentar el turismo y la adopción de prácticas agrícolas sostenibles con el entorno, sino que también generaría oportunidades económicas para las comunidades locales que se beneficiarán del proyecto. Además busca enriquecer la comprensión de los beneficios y propiedades de los hongos, lo que daría lugar al desarrollo de productos farmacéuticos y nutracéuticos innovadores”, concluye el docente Mejía.

Nanotubos aprovechan la luz solar para crear energía “limpia”

 La nanotecnología es la manipulación de la materia a una escala extremadamente pequeña, y en ella habría una alternativa a la necesidad de hallar fuentes de energía limpias, es decir las que no usan combustibles fósiles. Aprovechando la energía solar y los “nanotubos”, cilindros de tamaño imperceptible al ojo humano, se produce hidrógeno, elemento capaz de almacenar la energía para luego liberarla.

Las energías limpias, o renovables, se obtienen de recursos naturales como el viento, la radiación solar o el agua, que se renuevan rápidamente de forma natural, y se denominan así porque producen bajas emisiones de gases de efecto invernadero, que son altamente contaminantes.

El hidrógeno es uno de los elementos más abundantes del universo, y entre muchos de sus usos funciona como combustible y como materia prima para fabricar vidrios, e incluso obtener aceites.

El profesor Joaquín Enrique Tirano Vanegas, del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), le apostó a producir energía mediante electrólisis, un procedimiento mediante el cual se separa el agua en sus componentes básicos –oxígeno e hidrógeno–, y que paradójicamente requiere de energía eléctrica.

En este caso, para hacer más eficiente el proceso de separación se usaron nanotubos, que por estar compuestos de dióxido de titanio y óxido de níquel, aprovechan la luz solar para generar electricidad.

“El truco está en que los nanotubos toman la energía solar, especialmente la luz visible, y cuando esta los golpea se generan los electrones, pequeñas partículas que tienen cargas eléctricas”.

“Los electrones generados se utilizan para mejorar el proceso de electrólisis. Cuando se aplica electricidad a través del agua, ellos ayudan a dividir el agua en oxígeno e hidrógeno de manera más eficiente, y por ser una forma de energía limpia no produce contaminantes ni gases dañinos para el medioambiente”, explica el académico.

Para obtener los nanotubos se empleó el proceso de “electrodepositación”, que consiste en poner nanopartículas de dióxido de níquel en las superficies de los nanotubos de dióxido de titanio mediante la aplicación de corriente eléctrica.

Los nanotubos tienen alta sensibilidad a la luz, lo que permite obtener fotovoltajes que disminuyen en un 29,89 % el consumo eléctrico durante el proceso de electrólisis. “Ese mayor aprovechamiento del espectro visible fue posible gracias a que logramos reducir el bandgap (brecha energética) del material de 3,14 a 2,76 electronvoltios (eV), lo cual significa que ahora los nanotubos son más sensibles y eficientes en longitudes de onda entre 450 y 500 nanómetros (nm)”, agrega el docente.

Manipular partículas que ni siquiera podemos ver es sumamente complejo. Para hacer posible este proceso se manejan condiciones específicas como la concentración de componentes en el electrolito, la duración de la aplicación de voltaje y la separación de los electrodos.

Para probar la eficiencia de los nanotubos en la transformación de energía solar se empleó una lámpara halógena de 150 vatios (W), que simuló la radiación solar. “La luz irradiada por la lámpara correspondía exclusivamente al espectro visible, es decir entre 400 y 700 nm”, explica el experto.

Es importante destacar que aunque la idea de usar nanotubos para producir hidrógeno no es nueva, la forma en que estos aprovechan la luz solar visible sí es un avance significativo. El profesor Tirano precisa que “esto nos acerca un paso más a depender menos de los combustibles fósiles, y por ende disminuir la carga contaminante que se arroja al medioambiente”.

¡A cuidar el manglar del Pacífico nariñense! es un valioso reservorio de carbono azul

 Además de ser el hogar peces, crustáceos y moluscos como las pianguas, los manglares son importantes depósitos de carbono azul, aquel que se almacena naturalmente en los ecosistemas marinos y costeros, de ahí su nombre. Estas formaciones vegetales leñosas capturan el dióxido de carbono (CO2) –gas que contribuye al calentamiento del planeta– y lo almacenan por mucho tiempo en raíces, tallos y hojas, de ahí la importancia de preservar estos entornos.

En su estudio, la ingeniera agroforestal Angélica Sofía Moreno Muñoz, magíster en Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, determinó la cantidad de carbono azul almacenado en los manglares del Pacífico nariñense.

Para ello estableció 10 sitios a lo largo del área de manglar iniciando en el norte: La Tola, pasando por Mosquera, San Juan de la Costa y Salahonda, y también en la parte sur de Tumaco, Guinulero, Cabo Manglares, el Chontal y Candelillas del Mar.

Con una temperatura promedio de 29 °C, Cabo Manglares (250.884 hectáreas) es una zona biodiversa en la que también hay anidamiento de tortugas, bosques inundables y bancos de piangua, molusco parecido a la ostra muy importante económica y culturalmente pues ha permitido la subsistencia de las comunidades que se asientan en las márgenes de los bosques de manglar. En Colombia, más de 6.000 familias derivan su sustento de este recurso.

Por otro lado, con 27 °C promedio está el Parque Nacional Natural Sanquianga, que posee el 53 % de los manglares de Nariño y el 20 % del Pacífico colombiano.

Para su estudio, la magíster Moreno sumó el carbono almacenado tanto en la parte aérea como en la subterránea, o sea las raíces, y en el suelo bajo los manglares. En los dos primeros recopiló información secundaria derivada de inventarios forestales, y para el suelo tuvo que construir un modelo de predicción espacial del carbono almacenado a 2 m de profundidad a partir de diferentes variables edafológicas (relacionadas con las características del suelo), climatológicas y oceanográficas.

En ese sentido, consideró la altura del pecho (diámetro del tronco de un árbol de manglar) para calcular la biomasa aérea y subterránea de 48 parcelas de muestreo a partir de ecuaciones alométricas; después transformó estos resultados a carbono almacenado, mediante factores de conversión específicos. Con ello se obtendrían las reservas de carbono aéreas y subterráneas.

Por otro lado, para estimar el carbono almacenado en el suelo construyó un modelo random forest (algoritmo de inteligencia artificial), para el cual recopiló información de 18 variables en los años: 1988, 1992, 1993, 1999 y 2017. Entre dichas variables estuvieron el carbono orgánico, la densidad aparente, el pH o acidez, el porcentaje de arenas, limos y arcillas, y la capacidad de intercambio catiónico.

La predicción del modelo se aplicó para toda el área de manglar de Nariño, por lo que fue necesario extraer los puntos específicos que coincidieran con las 48 parcelas de muestreo, y finalmente obtener el carbono total almacenado.

Valiosos depósitos

La investigadora concluyó que “las reservas de carbono azul en el suelo representaron el 75 % del carbono total almacenado, seguido del carbono almacenado en la biomasa aérea y biomasa subterránea.

Así, las reservas de carbono a 2 m de profundidad tienden a ser mayores hacia el norte del litoral nariñense, en especial en la zona del Parque Nacional Natural Sanquianga, en donde la cantidad almacenada promedio es de 329 toneladas por hectárea (t C ha^-1).

Lo anterior refleja la existencia de grandes depósitos de carbono almacenados en el suelo, de ahí la importancia de conservar los ecosistemas de manglar.

En el área circundante de la Isla de Bocagrande también se encontraron altas concentraciones de carbono en el suelo; las más bajas se situaron hacia el área cercana a la bocana de Cabo Manglares y la ensenada de Tumaco, con valores promedio de 125 t C ha^-1.

En ese sentido, es importante monitorear el estado de los bosques de manglar y reforestarlospara mitigar el cambio climático que hoy se evidencia con fenómenos como sequías intensas, escasez de agua, incendios graves, aumento del nivel del mar, inundaciones, deshielo de los polos, tormentas catastróficas y disminución de la biodiversidad.

Más allá de El Niño y La Niña: ¿por qué varían las lluvias cada día y cada semana?

 Aunque es importante estudiar fenómenos como El Niño y La Niña –que varían cada 2 a 7 años–, también es crucial entender qué ocurre con las lluvias en días o semanas para mejorar el pronóstico de eventos que condicionan la disponibilidad del agua en las cuencas, inundaciones o sequías. Las ondas Kelvin, los chorros del Caribe, Chocó y Orinoquia, juegan un papel protagónico.

Juan Esteban Taborda Soto, magíster en Ingeniería - Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, recopiló información relacionada con las precipitaciones –es decir la caída del agua contenida en la atmósfera– en el norte de Sudamérica, para identificar patrones relevantes en los siguientes periodos de tiempo: de 1 a 10 días, de 10 a 30 días y de 30 a 90 días, además de analizar estadísticamente su relación con ondas como las Kelvin, las Madden-Julian o los chorros de bajo nivel como el del Caribe.

“Con una base de datos espacio-temporal tenemos información diaria, como ‘fotos’ diarias de las precipitaciones a lo largo de 20 años, por ejemplo. Si tenemos esas ‘fotos’ podemos utilizar un ‘análisis de componentes principales’, técnica que nos permite cambiar esas ‘fotos’ por otras y obtener patrones que nos pueden indicar si en una zona está lloviendo más de lo normal mientras en otras menos de lo normal”, explica el magíster Taborda.

Luego de encontrar estos patrones (dónde llueve simultáneamente más de lo normal y menos de lo normal), el investigador pasó a preguntarse si estos comportamientos se relacionaban con las ondas del Este, las Kelvin, las Madden-Julian, etc. Todas estas viajan hacia el este o el oeste en el Trópico y se diferencian entre sí básicamente por su tamaño y por la velocidad a la que se mueven. Así mismo, evaluó si los chorros del Caribe, Chocó y Orinoquia –que se pueden definir como una región de vientos muy estrechos que transportan humedad al centro del país– influían y si la humedad que las plantas y el suelo emiten al medioambiente (evapotranspiración) también tenían relación.

El análisis fue sobre todo estadístico

“Buscamos correlaciones entre estos fenómenos y los patrones de la precipitación en las diferentes bandas: de 1 a 10 días –que nunca se habían estudiado en la región con estas técnicas–, de 10 a 30 días y de 30 a 90 días. Así encontramos que los patrones de precipitación en la escala temporal más corta (de 1 a 10 días) se relacionan con las ondas Kelvin y las ondas TD; estas últimas son ‘depresiones tropicales’, las cuales son precursoras de huracanes. Para la banda de 10 a 30 días encontramos relaciones significativas con las ondas Rossby, que son aquellas que se desplazan hacia el oeste, mientras que para la banda de 30 a 90 días no encontramos relaciones significativas”.

Con respecto a los chorros de bajo nivel, el estudio encontró que el del Caribe y la Orinoquía influyen en las bandas de 10 a 30 días, y de 30 a 90 días, relaciones iguales o incluso mayores a las que se tienen con las ondas Rosby, Kelvin, etc. “Finalmente vimos relaciones importantes con la evapotranspiración para todas las bandas, y creemos que es porque esta sería un insumo clave que aporta humedad a la atmósfera para generar precipitaciones”.

Tras llegar a estas conclusiones, la información se utilizó para hacer pronósticos estadísticos relacionados con el caudal medio diario del río Sogamoso. Para esto se entrenaron 5 modelos, 2 de los cuales mostraron buenos resultados. “Los pronósticos de caudales también suelen hacerse a escalas mensuales y semanales. Nosotros lo intentamos a escala diaria, comparando con el pronóstico climatológico (que toma, por ejemplo, el caudal de todos los primeros días de enero, para predecir el próximo primero de enero) y el pronóstico antecedente (que toma como referencia el caudal del día inmediatamente anterior)”.

Comparativamente, los modelos aplicados lograron ganancias significativas en reducción del error, así: del 94 % para los caudales mínimos (con respecto al pronóstico climatológico) y de hasta un 28 % para los caudales medios (con respecto al pronóstico antecedente).

Esta investigación es un avance significativo para entender la precipitación y los pronósticos a escalas temporales pequeñas. Comprenderlas es útil para generar pronósticos, por ejemplo, en cuencas que surten centrales hidroeléctricas que utilizan cierta cantidad de agua cada día, además de que pueden ser insumos valiosos para anticiparse a posibles inundaciones o sequías. Por otro lado, según el magíster, es necesario hacer investigaciones adicionales que permitan explorar con mayor profundidad la dinámica física vinculada con estas relaciones estadísticas.

 

Investigadores de la UNAL devuelven 15 cocodrilos del Orinoco al río Tomo

 En un documental de 23 minutos, Televisión UNAL recrea toda la travesía científica y académica realizada por expertos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) al devolver a su hábitat natural a 15 cocodrilos.

Cuatro días duró la travesía del equipo interdisciplinario de la UNAL para realizar esta hazaña: liberar en su entorno natural a 12 hembras y 2 machos que nacieron y se criaron en la Estación de Biología Tropical Roberto Franco de la Universidad, ubicada en Villavicencio.

Su director, el profesor Mario Vargas Ramírez, relata que “para garantizar la seguridad tanto de los cuidadores como de los animales, los cocodrilos se inmovilizaron. Sus ojos se cubrieron con toallas para que no vieran nada del proceso y así evitar que se estresaran; después se aseguraron la boca y las extremidades y se introdujeron en guacales que facilitaron su transporte”.

Una vez asegurados, en la parte superior del cuello se les instalaron transmisores satelitales que permitirán seguir sus recorridos durante dos años y analizar sus sitios de descanso, anidación y reproducción, y además determinar si lograrán establecerse definitivamente en el río Tomo.

Posteriormente, en su camino hacia la libertad, fueron cargados en el avión militar Hércules de la Fuerza Aérea Colombiana (FAC), que se encargó de trasladarlos hacia el lugar escogido para tal fin.

La liberación fue liderada por la UNAL y Parques Nacionales Naturales de Colombia y contó con el apoyo técnico y financiero de la Organización WCS Colombia, CrocFest, la Universidad de la Florida, la FAC y la Defensa Civil Colombiana.

El documental presenta el invaluable trabajo que desde hace más de una década adelanta la UNAL para conservar el cocodrilo del Orinoco, especie que se encuentra en peligro crítico de extinción por la caza indiscriminada, pero que es indispensable para los ecosistemas acuáticos de la Orinoquia.

Lecciones transformadoras

Los asistentes a la presentación del documental, realizada en el Auditorio Dora Molano del Edificio de Ciencias Gloria Galeano Garcés, de la Facultad de Ciencias de la UNAL, conocieron el resultado de más de 10 años de investigación del cocodrilo del Orinoco.

En el evento, el profesor Vargas explicó que “la extinción del cocodrilo tiene graves consecuencias en los ecosistemas acuáticos, ya que se trata de un depredador tope (en lo más alto de la cadena alimentaria o trófica) y una especie sombrilla, es decir que al conservarla garantiza la conservación de muchas otras especies de flora y fauna”.

“Es algo que nosotros no podemos permitir, porque además de su importancia para la salud de los ecosistemas acuáticos, los cocodrilos están en Sudamérica desde hace millones de años, mientras que nosotros llegamos hace apenas 20.000 años. También hay una razón de lógica moral: si ellos llegaron primero, ¿por qué ahora no los queremos tener aquí?”.

 

Por otro lado, el profesor Carlos Moreno Torres, de la Facultad de Medicina Veterinaria y de Zootecnia, quien ha trabajado por años en la preservación de esta especie, menciona que “la experiencia de estos 10 años nos ha permitido recopilar valiosa información que esperamos plasmar en un atlas tomográfico, anatómico e histológico de la especie”.

“Esta investigación es el reflejo del trabajo en equipo de profesionales, investigadores, la academia e instituciones, y es muy triste que una sola bala dirigida hacia estos animales acabe con este propósito”.

Camila Durán Prieto, especialista en Fauna de Wildlife Conservation Society (WCS) Programa Colombia, cuenta que “antes de liberar a los caimanes realizamos encuestas a los pobladores de la región y encontramos que la gente entiende la importancia de la especie, pues aseguran que donde hay caimán hay agua, se mantienen los cuerpos de agua profundos y hay peces”.

La encuesta también reflejó que aunque hay algo de temor por el tamaño de los animales, las comunidades no lo consideran una amenaza. Y quizás una de las conclusiones más importantes es que hasta el momento no ha habido ninguna interacción negativa con la especie.

El documental Cocodrilo del Orinoco: una odisea hacia el río Tomo, esperanza de conservación para una especie en extinción, es una producción de Televisión UNAL, en una alianza con la Estación de Biología Tropical Roberto Franco, la Facultad de Ciencias y la Facultad de Medicina Veterinaria y de Zootecnia y el apoyo de la Fuerza Aérea Colombiana.

 

 

Pulpo común se ha adaptado al Caribe colombiano para no extinguirse

 Así lo evidenció el análisis genético a 30 pulpos comunes (Octopus insularis) en Providencia, San Andrés, Cabo de la Vela, Santa Marta, isla Ceycén e isla Fuerte. El dato es relevante considerando que el conocimiento filo-geográfico –utilizado para indagar sobre el origen y la dispersión de especies– es fundamental para conservar y manejar adecuadamente esta especie.

El pulpo común de aguas poco profundas que se pesca artesanalmente en el suroeste del Caribe está bajo constante presión pesquera y sigue siendo una especie poco estudiada en la región, por lo que se desconoce el estado de su diversidad genética.

Esta especie de gran importancia ecológica, económica y social se alimenta de crustáceos, bivalvos, gasterópodos y peces, por lo que se considera como un depredador oportunista y generalista; además, aunque vive especialmente en fondos rocosos, también habita arrecifes coralinos, pastos marinos y fondos blandos, a profundidades de 1 a 30 m, por lo que es capaz de ocupar un nicho ecológico amplio.

Aunque no existen datos exactos sobre la cantidad de pulpos que se pescan, mediante un estudio filogenético (diagrama evolutivo entre organismos) es posible determinar su diversidad genética y las adaptaciones que han hecho al entorno para no extinguirse. Es el caso, por ejemplo, de lo que sucede con el cambio en la temperatura de los mares, las precipitaciones de agua salada a dulce que reducen la “salinidad” en los arrecifes de corales, y la contaminación por microplástico y petróleo.

Dichos aspectos, que se dan naturalmente pero también por la acción del hombre, generan un impacto medioambiental en los ecosistemas marinos obligando a especies como estas a modificar su información genética (ADN) para sobrevivir.

“Cuanto mayor sea la variabilidad genética de una especie mayor será su adaptación al medio”, afirma Paola Alejandra Puentes Sayo, magíster en Ciencias - Biología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Caribe, quien analizó el ADN de 30 pulpos comunes capturados por pescadores de Providencia, San Andrés, Cabo de la Vela, Santa Marta, isla Ceycén, e isla Fuerte con el propósito de determinar si existían variables genéticas bio-geográficas, es decir si su línea de ADN era cambiante en diferentes puntos del Caribe colombiano.

Para ello, a una pequeña parte del tejido de la cabeza del cefalópodo se le aplicó el protocolo de “extracción de sales”, que consiste en adicionarle al tejido celular dodecilsulfato sódico (SDS) y proteinasa k, una especie de detergente que al combinarse precipita o elimina ciertas proteínas de las membranas celulares. Esto se logró a través de la incubación durante toda la noche a unos 65 ºC en un horno.

Posteriormente se realizó un proceso de amplificación por PCR, que consiste en duplicar o clonar esa muestra genética para no tener que pagar cada vez por las muestras o ir hasta los lugares. En el Laboratorio de Secuenciación de ADN de la Universidad de los Andes se replicaron los genes mitocondriales COIII y 16S y se analizaron 42 secuencias del gen 16S y 37 del gen COIII.

Los análisis mitocondriales mostraron específicamente haplotipos nuevos (16S = H2, H3 y H4) (COIII = H2 – H7) y haplotipos compartidos con áreas geográficas distantes (16S = H1) (COIII = H1).

“Un haplotipo es una combinación única de variantes genéticas en un grupo de genes que tienden a ser heredadas juntas de generación en generación”, explica la investigadora.

La prueba de FST por pares, herramienta genética que mide cuán diferentes son las poblaciones de una especie, no mostró diferenciación entre localidades con los genes mitocondriales evaluados. Por su parte, el análisis demográfico de COIII indicó que el tamaño efectivo poblacional de la especie se ha mantenido constante, a pesar de ser una de las especies que más se pesca para consumo humano.

El estudio no busca promover la explotación excesiva de la especie, por el contrario, preservarlo, conociendo la variabilidad genética que lo ha hecho adaptarse, sugiriendo además una pesca controlada durante las temporadas de reproducción, que ocurre solo una vez en la vida del animal.

Ácaros y parásitos de abejas del Pacífico, epicentro de investigación que aportará a su conservación.

 Parece difícil imaginar que abejas, abejorros y avispas sean presa de microorganismos diminutos, incluso imperceptibles al ojo humano, como ácaros, parásitos o bacterias que causan enfermedades y provocan la muerte masiva de estas protagonistas de la polinización de los ecosistemas y el agro, una pérdida que tiene en alerta a varios países. Durante año y medio, investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) recorrerán el Pacífico colombiano para conocer el impacto de agentes parasitarios y así proponer estrategias para su conservación.

En Valle del Cauca, Nariño y Cauca, más de 131 especies abejas, abejorros y avispas de la familia de los ápidos (Apidae) se están viendo amenazadas por las prácticas de la agricultura industrializada como los monocultivos y el uso de plaguicidas.

Dicha situación obliga a profundizar en el conocimiento de los microorganismos que afectan a estas especies, el cual es escaso pero urgente porque incide en la ausencia de estrategias que preservar a los polinizadores.

“Los parásitos hacen que las abejas desaparezcan, se mueran, y por ende sus poblaciones en la colmena disminuyen, lo que pone en riesgo la polinización de los cultivos y por lo tanto su variedad, lo que incrementa la inseguridad alimentaria”, afirma el profesor Javier Antonio Benavides Montaño, director del Grupo de Investigación en Parasitología, Inmunología y Enfermedades Infecciosas de la UNAL Sede Palmira.

El experto, quien liderará el grupo de investigadores de las Sedes Palmira, Tumaco y Bogotá, agrega que entre los ápidos se encuentran las abejas: melífera o doméstica, sin aguijón, de las orquídeas y parásitas, lo mismo que los abejorros silvestres (del género Bombus) y carpinteros.

“Estos ayudan a mantener el equilibrio de los ecosistemas naturales, aportan el néctar y el polen que recogen para su propio alimento y lo esparcen por todas las flores generando que las plantas en flor produzcan cualquier tipo de semilla y de frutas”, explica.

“Cuando abejas y abejorros infectados realizan sus tareas de pecoreo en las plantas –es decir, recolectan el polen y néctar–, con el movimiento de sus alas depositan los agentes dañinos, de modo que cuando otros ‘zumbadores’ como ellos hacen los mismo se infectan y propagan las enfermedades en las colmenas”.

“Por eso el objetivo de este trabajo interdisciplinario es estudiar y conocer los agentes parasitarios que afectan dichas especies para después formular estrategias necesarias para su conservación en estas zonas del país”, señala el académico.

Agrega que “es esencial que estudiantes, agricultores y habitantes del Pacífico colombiano conozcan el papel ecológico de los ápidos y sepan que los productos derivados de la colmena –como polen, cera, jalea real, propóleo y miel– son sustancias con una función específica dentro de ella, y que después de extraerlas tienen diversas aplicaciones en las industrias cosmética, farmacéutica y de los alimentos”.

Tumaco (Nariño), Totoró (Cauca) y algunos municipios del Valle del Cauca son los territorios elegidos para desarrollar este proyecto que inició su recorrido a finales de agosto y ya se han colectado las primeras muestras y se analizarán en los laboratorios de la Sede Palmira.

Dichas zonas se escogieron porque sus climas y suelos son aptos para cultivar papa, tomate, plátano, aguacate y uvas, entre otros alimentos básicos de la canasta familiar; esto quiere decir que hay buena presencia de abejas y abejorros para hacer polinización.

El profesor Benavides menciona que “como en las zonas de producción agrícola y pecuaria utilizan fertilizantes, la idea es proponer alternativas enfocadas en proteger la biodiversidad, y para ello se pueden poner en práctica acciones como no usar pesticidas e impulsar la agricultura ecológica para proteger estas valiosas especies”.

Entre los principales enemigos de las abejas se encuentran los siguientes microorganismos:

• Acarapis woodi, causante de la acarapisosis de las abejas melíferas.
• Paenibacillus larvae, que causa la enfermedad loque americana de las abejas melíferas.
• Melissococcus pluton, causante de loque europea de las abejas melíferas.
• Aethina tumida, una especie de escarabajo que infesta a las colmenas.
• Tropilaelaps, ácaro que infestación a las abejas melíferas.
• Varroa, que produce la enfermedad conocida como varroosis de las abejas melíferas.

Así se hará

Los investigadores tienen contemplado realizar la colecta directa de insectos mediante pases de jama, colecta manual, revisión de nidos, colmenas silvestres, material vegetal, troncos y sitios de anidación.

Se efectuarán mediciones de factores como coordenadas geográficas, precipitación (lluvias) y temperatura, humedad, velocidad del viento, entre otros, y se realizará una descripción general del entorno para demarcar áreas de muestreo.

Además, se identificarán ecosistemas, fuentes de agua o ríos y áreas conservadas, entre otras. Así mismo, las parcelas y transectos serán acordadas con los habitantes de los territorios.