Fecha: septiembre 27, 2021

Fuente: Instituto Max Planck para la Ciencia de la Historia Humana

Resumen:

Una nueva edición especial de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias muestra enfoques multidisciplinarios para explorar los impactos humanos en los bosques tropicales y sus sistemas terrestres asociados.

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Los bosques tropicales aparecen regularmente en las noticias como la primera línea de los desafíos del cambio climático y la sostenibilidad humana. Son algunos de los hábitats terrestres más amenazados del planeta y, por lo tanto, son clave para las discusiones sobre el Antropoceno, el período en el que las actividades humanas se convirtieron en los principales impactadores de los sistemas de la Tierra.

En un nuevo conjunto de artículos de alto impacto editados por investigadores del Instituto Max Planck para la Ciencia de la Historia Humana y el Instituto Smithsonian de Investigación, investigadores de diferentes campos y orígenes muestran que si queremos planificar mejor para el futuro, debemos mirar profundamente en el pasado en busca de las raíces del Antropoceno en los trópicos.

Los bosques tropicales y el Antropoceno: presente y pasado

Al considerar el Antropoceno, a menudo pensamos en las actividades humanas con impactos obvios en los ecosistemas: quema de combustibles fósiles, lluvia radiactiva nuclear o aumento de la fabricación de plástico y la contaminación a partir de los 20 años.ésimo siglo en adelante.

Sin embargo, ahora también sabemos que debido a que los bosques tropicales albergan más de la mitad de la biodiversidad del planeta, generan grandes cantidades de lluvia, anclan los suelos en su lugar y almacenan cantidades masivas de carbono, la alteración humana de estos entornos puede iniciar toda una serie de retroalimentaciones, procesos que reverberan en regiones, continentes e incluso la Tierra.

Uno de los editores del nuevo volumen, Patrick Roberts, señala que la alteración humana de los bosques tropicales "probablemente no sea solo un fenómeno reciente".

"Aunque los bosques tropicales a menudo se ven como 'desiertos' prístinos antes de las actividades industriales, ahora sabemos que los cazadores-recolectores, los productores de alimentos e incluso los habitantes de las ciudades han habitado, y modificado, estos entornos durante mucho, mucho tiempo", continúa Roberts. "Dado que estos hábitats están incrustados en una variedad de sistemas terrestres, esto abre el potencial de encontrar raíces muy tempranas para el Antropoceno".

Una variedad de paisajes tropicales gestionados

La nueva característica especial de PNAS, titulada 'Los bosques tropicales como sitios clave del Antropoceno', muestra la amplia gama de métodos que los investigadores están utilizando ahora, desde microscopios de alta potencia hasta núcleos de sedimentos, desde excavaciones arqueológicas hasta escaneo láser en el aire, para explorar las diferentes formas en que las personas han interactuado con los ecosistemas tropicales, los climas y los suelos a través del espacio y el tiempo.

Como dice Rebecca Hamilton, otra de las editoras del largometraje, "los artículos de este volumen investigan una variedad de interacciones entre humanos y bosques, incluida la explotación de huevos de aves gigantes en Nueva Guinea, los impactos de la agricultura de arroz con cáscara en coníferas antiguas y amenazadas en el sureste de China, y una comparación de la vida urbana tropical en el mundo maya clásico y el Gran Angkor".

Story Source:

Materials provided by Max Planck Institute for the Science of Human History. Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Patrick Roberts, Rebecca Hamilton, Dolores R. Piperno. Tropical forests as key sites of the 'Anthropocene': Past and present perspectives. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (40): e2109243118 DOI: 10.1073/pnas.2109243118

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Max Planck Institute for the Science of Human History. "Deep roots of the 'Anthropocene' can be found in tropical forests." ScienceDaily. ScienceDaily, 27 September 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/09/210927150529.htm>.

Science daily

16 Octubre 2021

Fecha: agosto 23, 2021

Fuente: Universidad de Southampton

Resumen:

Los científicos han descubierto que extensas cadenas de volcanes han sido responsables tanto de emitir como de eliminar el dióxido de carbono atmosférico a lo largo del tiempo geológico. Esto estabilizó las temperaturas en la superficie de la Tierra.   

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Científicos de la Universidad de Southampton han descubierto que extensas cadenas de volcanes han sido responsables tanto de emitir como de eliminar el dióxido de carbono atmosférico (CO).2) a lo largo del tiempo geológico. Esto estabilizó las temperaturas en la superficie de la Tierra.

Los investigadores, trabajando con colegas de la Universidad de Sydney, la Universidad Nacional de Australia (ANU), la Universidad de Ottawa y la Universidad de Leeds, exploraron el impacto combinado de los procesos en la Tierra sólida, los océanos y la atmósfera en los últimos 400 millones de años. Sus hallazgos se publican en la revista Nature Geoscience.

La descomposición natural y la disolución de las rocas en la superficie de la Tierra se denomina meteorización química. Es de vital importancia porque los productos de la intemperie (elementos como el calcio y el magnesio) se descargan a través de los ríos a los océanos, donde forman minerales que bloquean el CO.2. Este mecanismo de retroalimentación regula el CO atmosférico2 niveles, y a su vez clima global, a lo largo del tiempo geológico.

"En este sentido, la meteorización de la superficie de la Tierra sirve como un termostato geológico", dice el autor principal, el Dr. Tom Gernon, profesor asociado de Ciencias de la Tierra en la Universidad de Southampton y miembro del Instituto Turing. "Pero los controles subyacentes han demostrado ser difíciles de determinar debido a la complejidad del sistema de la Tierra".

"Muchos procesos de la Tierra están interrelacionados, y hay algunos retrasos importantes entre los procesos y sus efectos", explica Eelco Rohling, profesor de Océano y Cambio Climático en ANU y coautor del estudio. "Por lo tanto, comprender la influencia relativa de procesos específicos dentro de la respuesta del sistema de la Tierra ha sido un problema intratable".

Para desentrañar la complejidad, el equipo construyó una nueva "red de la Tierra", que incorpora algoritmos de aprendizaje automático y reconstrucciones tectónicas de placas. Esto les permitió identificar las interacciones dominantes dentro del sistema de la Tierra y cómo evolucionaron a través del tiempo.

El equipo descubrió que los arcos volcánicos continentales fueron el impulsor más importante de la intensidad de la intemperie en los últimos 400 millones de años. Hoy en día, los arcos continentales comprenden cadenas de volcanes en, por ejemplo, los Andes en América del Sur y las Cascadas en los Estados Unidos. Estos volcanes son algunas de las características de erosión más altas y rápidas de la Tierra. Debido a que las rocas volcánicas están fragmentadas y son químicamente reactivas, son rápidamente desgastadas y arrojadas a los océanos.

Martin Palmer, profesor de Geoquímica en la Universidad de Southampton y coautor del estudio, dijo: "Es un acto de equilibrio. Por un lado, estos volcanes bombearon grandes cantidades de CO.2 que aumentó el CO atmosférico2 Niveles. Por otro lado, estos mismos volcanes ayudaron a eliminar ese carbono a través de reacciones rápidas de meteorización".

El estudio arroja dudas sobre un concepto de larga data de que la estabilidad climática de la Tierra durante decenas a cientos de millones de años refleja un equilibrio entre la meteorización del fondo marino y los interiores continentales. "La idea de tal tira y afloja geológico entre las masas terrestres y el fondo marino como un impulsor dominante de la meteorización de la superficie de la Tierra no está respaldada por los datos", afirma el Dr. Gernon.

"Desafortunadamente, los resultados no significan que la naturaleza nos salvará del cambio climático", subraya el Dr. Gernon. "Hoy, co atmosférico2 los niveles son más altos que en cualquier otro momento en los últimos 3 millones de años, y las emisiones impulsadas por el hombre son aproximadamente 150 veces mayores que el CO volcánico.2 Emisiones. Los arcos continentales que parecen haber salvado el planeta en el pasado profundo simplemente no están presentes a la escala necesaria para ayudar a contrarrestar el CO actual.2 emisiones".

Pero los hallazgos del equipo aún proporcionan información crítica sobre cómo la sociedad podría manejar la crisis climática actual. La meteorización artificialmente mejorada de las rocas, donde las rocas se pulverizan y se extienden por la tierra para acelerar las tasas de reacción química, podría desempeñar un papel clave en la eliminación segura del CO.2 de la atmósfera. Los hallazgos del equipo sugieren que tales esquemas pueden desplegarse de manera óptima mediante el uso de materiales volcánicos calcalinos (aquellos que contienen calcio, potasio y sodio), como los que se encuentran en ambientes de arco continental.

"Esta no es de ninguna manera una solución milagrosa a la crisis climática: necesitamos urgentemente reducir el CO.2 emisiones en línea con las vías de mitigación del IPCC, punto final. Nuestra evaluación de los comentarios sobre la meteorización en escalas de tiempo largas puede ayudar a diseñar y evaluar esquemas de meteorización mejorados a gran escala, que es solo uno de los pasos necesarios para contrarrestar el cambio climático global", concluye el Dr. Gernon.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por la Universidad de Southampton.

Referencia de la revista:

Thomas M. Gernon, Thea K. Hincks, Andrew S. Merdith, Eelco J. Rohling, Martin R. Palmer, Gavin L. Foster, Clément P. Bataille, R. Dietmar Müller. Meteorización química global dominada por arcos continentales desde mediados del Paleozoico. Nature Geoscience,2021; DOI: 10.1038/s41561-021-00806-0

Universidad de Southampton. "Los volcanes actuaron como una válvula de seguridad para el clima a largo plazo de la Tierra". ScienceDaily, 23 de agosto de 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210823125827.htm

ScienceDaily

Science daily

01 Septiembre 2021

En el Día Internacional de la Preservación de la Capa de Ozono, el Servicio de Vigilancia de la Atmósfera del programa europeo Copérnico ha informado sobre el estado de su agujero sobre el Polo Sur, y al igual que el año pasado, supera en tamaño al continente antártico.

El agujero en la capa de ozono que se produce estacionalmente sobre la Antártida ha superado este año en tamaño al 75 % de los agujeros desde el año 1979. / ESA

Durante la primavera en el hemisferio sur, de agosto a octubre, se forma un agujero en la capa de ozono situada sobre la Antártida, alcanzando su máximo entre mediados de septiembre y mediados de octubre.

Después, cuando las temperaturas en lo alto de la estratosfera empiezan a subir a finales de la primavera del hemisferio sur, el agotamiento del ozono se ralentiza, el vórtice polar se debilita y finalmente se rompe, y en diciembre, los niveles de ozono suelen volver a la normalidad.

En el Día Internacional de la Preservación de la Capa de Ozono, el Servicio de Vigilancia de la Atmósfera (CAMS) del programa europeo Copérnico ha ofrecido una actualización del tamaño de este agujero estratosférico, así como de la capa de ozono que protege a la Tierra de las propiedades nocivas de los rayos solares.

Tras un comienzo bastante normal, el agujero de ozono de este 2021 ha crecido considerablemente en la última semana, y ha alcanzado ya una extensión mayor que la de la Antártida, superando en tamaño al 75 % de los agujeros de ozono en esta fase de la temporada desde el año 1979.

Un agujero de tamaño similar al del año pasado

Según cuenta Vincent-Henri Peuch, director del Servicio de Vigilancia de la Atmósfera de Copérnico, "este año el agujero de ozono se ha ido desarrollando como se esperaba durante el principio de la temporada, parece bastante parecido al del año pasado, que tampoco fue realmente excepcional en septiembre, pero luego se convirtió en uno de los más duraderos registrados”.

El agujero en la capa de ozono de este 2021 ha crecido considerablemente en la última semana, y ha alcanzado ya una extensión mayor que la de la Antártida

”El vórtice es bastante estable y las temperaturas estratosféricas son aún más bajas que el año pasado, estamos ante un agujero de ozono bastante grande y potencialmente también profundo", advierte Peuch.

La vigilancia de la capa de ozono que lleva a cabo el CAMS utiliza la modelización por ordenador en combinación con las observaciones por satélite, de forma similar a las previsiones meteorológicas, con el fin de proporcionar una imagen tridimensional completa del estado del agujero de ozono.

Para ello, este servicio combina diferentes elementos de información disponibles, como mediciones en la parte ultravioleta-visible del espectro solar, que son de muy alta calidad, pero por falta de luz, no están disponibles en la región que aún se encuentra en la noche polar.

También se incluye otro conjunto de observaciones que proporcionan información crucial sobre la estructura vertical de la capa de ozono, pero que tiene una cobertura horizontal limitada.

Desde la prohibición de los halocarbonos, la capa de ozono ha mostrado signos de recuperación, pero es un proceso lento y habrá que esperar hasta la década de 2060 o 2070 para ver una eliminación completa de las sustancias que fomentan su eliminación

Al combinar cinco fuentes de información diferentes, uniéndolas mediante su sofisticado modelo numérico, el CAMS puede proporcionar una imagen detallada de la distribución del ozono con una columna total, un perfil y una dinámica coherentes.

Desde la prohibición de los halocarburos (como los CFC) la capa de ozono ha mostrado signos de recuperación, pero es un proceso lento y habrá que esperar hasta la década de 2060 o 2070 para ver una eliminación completa de las sustancias que la reducen.

Según indican desde el programa Copérnico, resulta esencial mantener los esfuerzos de vigilancia para garantizar que el protocolo de Montreal (un acuerdo internacional para proteger la capa de ozono) se siga cumpliendo.

Fuente: SINC

SINC

24 Septiembre 2021

fuente:

Universidad de Massachusetts Lowell

resumen:

Los científicos ambientales dicen que las mediciones de mercurio en un bosque de Massachusetts indican que el elemento tóxico se deposita en los bosques de todo el mundo en cantidades mucho mayores de lo que se entendía anteriormente.

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Investigadores dirigidos por un profesor de ciencias ambientales de UMass Lowell dicen que las mediciones de mercurio en un bosque de Massachusetts indican que el elemento tóxico se deposita en los bosques de todo el mundo en cantidades mucho mayores de lo que se entendía anteriormente.

Los resultados del equipo subrayan la preocupación por la salud y el bienestar de las personas, la vida silvestre y los cursos de agua, según el profesor Daniel Obrist, ya que el mercurio que se acumula en los bosques finalmente se escurre hacia arroyos y ríos, terminando en lagos y océanos.

El mercurio es un contaminante altamente tóxico que amenaza a los peces, las aves, los mamíferos y los seres humanos. Cientos de toneladas de ella son liberadas a la atmósfera cada año por las centrales eléctricas que queman carbón, así como a través de la minería de oro y otros procesos industriales, y el contaminante es distribuido por los vientos y las corrientes en todo el mundo. La exposición a largo plazo al mercurio, o el consumo de alimentos que contienen altos niveles del contaminante, puede conducir a problemas reproductivos, inmunológicos, neurológicos y cardiovasculares, según Obrist, presidente del Departamento de Ciencias Ambientales, de la Tierra y atmosféricas de UMass Lowell.

Los bosques constituyen los ecosistemas terrestres más abundantes, productivos y extendidos del mundo, según Obrist, quien dijo que el estudio es el primero que examina una imagen completa de cómo se deposita el mercurio en la atmósfera en cualquier bosque rural del mundo, incluida la deposición de mercurio en su forma gaseosa, que la mayoría de los estudios anteriores no abordan.

"Los árboles toman mercurio gaseoso de la atmósfera a través de sus hojas y a medida que las plantas se desprenden de sus hojas o mueren, básicamente transfieren ese mercurio atmosférico a los ecosistemas", dijo.

Los resultados del proyecto, que cuenta con el apoyo de una subvención de tres años y 873.000 dólares de la National Science Foundation (NSF), se publicaron hoy en un número de Proceedings of the National Academy of Sciences. Eric Roy, estudiante de UMass Lowell, con doble especialización en meteorología y matemáticas de Lowell, se encuentra entre los coautores del estudio.

Durante los últimos 16 meses, el equipo ha medido cómo el mercurio en la atmósfera se deposita en Harvard Forest en Petersham, un sitio de casi 4,000 acres que incluye árboles de hoja ancha de hoja caduca de madera dura como roble rojo y arce rojo que arrojan sus hojas cada año. Un conjunto de sistemas de medición colocados a varias alturas en la torre de investigación de 100 pies de altura del bosque evaluó la deposición de mercurio gaseoso del sitio desde el dosel de los árboles hasta el suelo del bosque.

"El setenta y seis por ciento de la deposición de mercurio en este bosque proviene del mercurio atmosférico gaseoso. Es cinco veces mayor que el mercurio depositado por la lluvia y la nieve y tres veces mayor que el mercurio que se deposita a través de la caída de basura, que es mercurio transferido por las hojas que caen al suelo y que ha sido utilizado previamente por otros investigadores como un proxy para estimar la deposición de mercurio gaseoso en los bosques", dijo Obrist.

"Nuestro estudio sugiere que la carga de mercurio en los bosques ha sido subestimada por un factor de aproximadamente dos y que los bosques de todo el mundo pueden ser un absorbente y recolector mundial de mercurio gaseoso mucho mayor de lo que se supone actualmente. Esta acumulación mayor de lo previsto puede explicar los niveles sorprendentemente altos de mercurio observados en los suelos de los bosques rurales", dijo.

Las plantas parecen dominar como fuente de mercurio en la tierra, representando del 54 al 94 por ciento de los depósitos en los suelos de Toda América del Norte. La cantidad mundial total de mercurio depositado en tierra actualmente se estima en unas 1.500 a 1.800 toneladas métricas por año, pero puede ser más del doble si otros bosques muestran niveles similares de deposición, según Obrist.

Los investigadores continúan su trabajo en un segundo bosque en Howland, en el norte de Maine. Howland Forest, un sitio de investigación de casi 600 acres lleno de árboles de hoja perenne que conservan sus hojas durante todo el año, ofrece un hábitat claramente diferente al bosque caducifolio en Petersham. La evaluación de ambos bosques permitirá a los investigadores examinar las diferencias en la acumulación de mercurio entre los diferentes tipos de bosques, dijo Obrist.

El trabajo está proporcionando una experiencia de investigación práctica para Roy, un estudiante de UMass Lowell Honors College que fue invitado a convertirse en miembro del programa Immersive Scholar de la universidad en 2019. La iniciativa permite a los estudiantes de primer año con credenciales académicas sobresalientes participar en el trabajo de laboratorio y la investigación desde el inicio de sus estudios académicos.

"Es realmente emocionante ser coautor", dijo Roy. "Este estudio nos permitió cuantificar cuánto mercurio se está acumulando en este tipo de bosques. Los modelistas pueden utilizar estos resultados para mejorar su comprensión de cómo el mercurio atraviesa el medio ambiente a escala mundial y cómo eso podría cambiar en el futuro".

Roy ayudó a analizar los datos recopilados en el campo.

"Las contribuciones de Eric al estudio son tremendas. No es muy común que un estudiante de pregrado desempeñe un papel tan importante en un proyecto de investigación importante financiado por el gobierno federal", dijo Obrist. "Su trabajo es realmente impresionante y se ha vuelto cada vez más activo en el análisis de datos y en hacer cálculos de flujo complejos y procesamiento de datos. Realmente se ganó la segunda posición de autor en el artículo en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (Actas de la Academia Nacional de Ciencias).

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por la Universidad de Massachusetts Lowell. Original escrito por Edwin Aguirre. Nota: El contenido se puede editar para el estilo y la longitud.

Referencia de la revista:

Daniel Obrist, Eric M. Roy, Jamie L. Harrison, Charlotte F. Kwong, J. William Munger, Hans Moosmüller, Christ D. Romero, Shiwei Sun, Jun Zhou, Róisín Commane. Deposición atmosférica de mercurio no contabilizada previamente en un bosque caducifolio de midlatitude. Actas de la Academia Nacional de Ciencias, 2021; 118 (29): e2105477118 DOI: 10.1073/pnas.2105477118

Universidad de Massachusetts Lowell. "El estudio muestra que los bosques juegan un papel más importante en el depósito de mercurio tóxico en todo el mundo". ScienceDaily. ScienceDaily, 12 de julio de 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/07/210712183332.htm>.

Science daily

02 Agosto 2021