A finales de 2016 este curioso observador del mundo dejaba el año con pesar y pesimismo. Había sido un año pródigo en descubrimientos, con el hallazgo de las ondas gravitacionales como hito máximo. Pero había sido también el de las victorias de Donald Trump en los EEUU y del Brexit en el Reino Unido, en otras palabras, el año de los “hechos alternativos” y la posverdad. El futuro de la ciencia, entonces, se mostraba sombrío.

Durante 2020, la covid-19 ha acaparado toda la atención, pero el año ha dado, en el plano científico, más de sí. Es más, ha sido particularmente fecundo en hallazgos. Veamos, a meros efectos ilustrativos, algunos de los dados a conocer solo en el mes de diciembre.

En astronomía, están reescribiendo la historia de nuestra galaxia. La sonda japonesa Hayabusa2 ha podido traer a la Tierra una muestra de polvo del asteroide Ryugu. Y China ha descubierto casi 19.000 nuevos cráteres en la Luna.

La inteligencia artificial ha producido resultados espectaculares. El algoritmo Alpha Fold 2, predice con éxito la forma de las proteínas a partir de su secuencia de aminoácidos. Y más recientemente, han conseguido resolver la ecuación de Schrödinger, toda una revolución en química cuántica, por las posibilidades que abre para predecir las propiedades de las moléculas a partir de la disposición en el espacio de sus átomos.

En biología estructural y molecular, el último día de 2020 se publicó un método que secuencia el genoma y visualiza su estructura espacial en muestras biológicas intactas.

En neurociencia, se ha conseguido manipular la mente de personas y crear sueños mediante estimulación encefálica no invasiva, lo que abre posibilidades, hasta hace poco inimaginables, de penetrar en los secretos de la mente.

En ciencias ambientales, se ha observado que la disminución de la biodiversidad de ranas en zonas de América Central da lugar a peores brotes de malaria. El hallazgo pone de relieve la íntima relación existente entre la salud humana y la de los ecosistemas. También hemos aprendido que para predecir el comportamiento de los huracanes hay que tener en consideración el efecto de la contaminación atmosférica.

De un orden muy diferente es la autorización para consumo humano, por parte de Singapur, del primer producto cárnico cultivado en el laboratorio (carne artificial). Es el primer paso hacia una gran transformación en la forma de producir y consumir carne para reducir las emisiones de la industria y acabar con el sufrimiento animal.

Esos hallazgos son importantísimos, por sí mismos y por lo que implican. Pero todos empalidecen al lado del diseño y producción de las vacunas de la covid-19, una empresa que podemos considerar quizás como la mayor proeza científica de la historia. Si se superan los obstáculos y la vacunación progresa a un ritmo razonable, la inmunización de miles de millones de personas constituirá el mayor refrendo posible a la ciencia como instrumento de redención. Esta es la gran noticia de finales de 2020.

Hay más. La salida de Trump de la Casa Blanca es la mejor noticia para la ciencia en los Estados Unidos y también una buena nueva, en este ámbito, para el conjunto de la humanidad. Y la Unión Europea, por fin, ha tomado conciencia de la importancia de actuar al unisón en asuntos de carácter estratégico; cabe esperar que, en adelante, lo haga en investigación científica y tecnológica en mayor grado que hasta ahora.

El desarrollo de las vacunas de la covid-19 de 2020 sería así el punto de partida para una época de más progreso y bienestar, una época de transición hacia otros, mejores, tiempos.

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica 

Fuente: Cuaderno de Cultura Científica

Juan Ignacio Pérez

12 Enero 2021

Fecha:  21 de diciembre de 2020

Fuente: Sociedad Ecológica Británica

Resumen:

El calentamiento climático está relacionado con un intervalo de ampliación entre el desdoblamiento de las hojas y la floración en los árboles europeos, con implicaciones para la aptitud de los árboles y el medio ambiente más amplio, según una nueva investigación.

Climate warming linked to tree leaf unfolding and flowering growing apart -- ScienceDaily

Science daily

01 Enero 2021

El biomimetismo es la práctica de estudiar la naturaleza y replicar sus estrategias en la creación de nuevas soluciones y productos. Estos diseños han sido protagonistas del desarrollo científico en el último año.
La naturaleza sigue motivando a los científicos para desarrollar soluciones innovadoras, que combinen eficacia y desarrollo sustentable. 2020 no ha sido la excepción: frutas para recargar móviles, edificios de bambú, madera luminiscente para alumbrar hogares o polillas para distribuir sensores son algunos ejemplos de una tendencia que año tras año intensifica su impacto.
No cabe duda que la humanidad depende de la naturaleza para desenvolverse en el planeta que nos cobija, pero al mismo tiempo los fantásticos diseños naturales pueden servir de inspiración para toda clase de innovaciones científicas y tecnológicas. Por ejemplo, un artículo publicado en Phys.org indica que en febrero de 2020 un estudio en Journal of Energy Storage muestra la efectividad de la fruta Durián, que puede hallarse en todo el sudeste asiático, para recargar teléfonos móviles y autos eléctricos.
En principio, los científicos fabricaron materiales extremadamente ligeros y porosos denominados aerogeles de la fruta, que funcionan como supercondensadores o depósitos de energía. Los supercondensadores basados en la fruta Durián pueden almacenar rápidamente grandes cantidades de energía, utilizando un dispositivo del tamaño de una pequeña batería. Posteriormente, estas soluciones pueden emplearse para cargar móviles u ordenadores portátiles en unos pocos segundos.
En el mismo sentido, especialistas del Imperial College de Londres, la Universidad de Soochow en China y la Universidad de Cambridge informaron en noviembre que una nueva alternativa ecológica es capaz de recoger la energía de la luz ambiental, concretamente de bombillas, lámparas y otros artefactos que se usan en interiores. Posteriormente, la energía acumulada en estos dispositivos a base de perovskita sin plomo permitirá alimentar de forma sostenible a todo tipo de dispositivos móviles.
El bambú es una solución natural que amplía sus aplicaciones en el campo de la construcción y el diseño industrial.

Bambú y polillas
Por otro lado, en los últimos años el bambú ha despertado interés como material de construcción funcional, económico y ecológico. Sin embargo, el desafío era lograr incrementar su fortaleza para poder usarlo en estructuras cada vez más grandes y complejas. Según un estudio publicado en mayo de este año en ACS Nano, los investigadores han concretado importantes avances al respecto.
Una ventaja obtenida es la eliminación parcial de la lignina, una sustancia orgánica que no contribuía con los objetivos buscados. Al mismo tiempo, los científicos calentaron el bambú en el microondas, logrando duplicar su fuerza. Ahora, podrá convertirse en una alternativa ligera, de rápido crecimiento y sostenible con potencial de aplicación en toda clase de edificaciones.
En tanto, un grupo de investigadores de la Universidad de Washington creó un sistema de sensores que pueden ser distribuidos mediante polillas, cubriendo un área de estudio o relevamiento de acceso complejo o potencialmente peligroso para el ser humano. De acuerdo a un comunicado difundido en octubre pasado, los sensores viajan sobre la espalda de los insectos hasta que son despedidos mediante un comando inalámbrico.

Madera luminiscente, hormigas y moluscos
En noviembre, la American Chemical Society informó sobre el desarrollo de películas de madera luminiscente y resistente al agua, que se convertirán en un futuro cercano en una alternativa real y sostenible para iluminar el interior de los hogares. Los materiales luminiscentes son capaces de absorber energía del ambiente y transmitirla hacia el exterior en forma de luz visible. La madera desarrollada posee interesantes características hidrofóbicas y atractivas condiciones funcionales.
En otro orden, en agosto de 2020 se conoció que un grupo de científicos de la Universidad de Aston desarrolló una innovadora tecnología informática que logra optimizar las rutas que sigue el transporte comercial en las ciudades. El software está inspirado en el comportamiento y organización de las hormigas, permitiendo reducir en un 50 por ciento las emisiones contaminantes producidas por las flotas de vehículos comerciales.
Por si esto fuera poco, a principios de diciembre un equipo de científicos de la Universidad Nacional de Seúl informó la creación de un dispositivo termoeléctrico en forma de traje, que logra imitar la capacidad de camuflaje de los moluscos. Se trata de una “piel artificial” que puede variar del espectro infrarrojo al visible. El dispositivo termoeléctrico funciona tanto de día como de noche y permite expresar diversos colores mediante cambios en la temperatura.
FUENTE | Tendencias 21
Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente

11 Enero 2021

La distribución de las especies, tal y como la conocemos ahora, puede desaparecer en unas décadas y algunos bosques se verán gravemente afectados. El límite que marca el peligro de no retorno es un aumento de 2 °C sobre los niveles preindustriales de finales del siglo XIX, según el informe First Mediterranean Assessment Report elaborado por la red de expertos sobre cambio climático en el Mediterráneo MedEcc, en el que ha participado el Centro Tecnológico y Forestal de Cataluña CTFC y la Universidad de Lleida.

El informe First Mediterranean Assessment Report es fruto del trabajo de 190 investigadores de 25 países que analizan de forma transversal los efectos del cambio climático sobre los recursos naturales, la disponibilidad de alimentos o la seguridad de las personas. Aitor Ameztegui, investigador de la Universidad de Lleida (UdL) y el CTFC y Alejandra Morán, investigadora del Centro de Ciencia y Tecnología Forestal de Cataluña (CTFC) han trabajado en el apartado de ecosistemas terrestres, concretamente en la afectación a los bosques.

El umbral de peligro lo han fijado los investigadores en un aumento de 2 °C respecto a los valores preindustriales, “aunque esto dependerá de los ecosistemas y de cada especie”. Hasta esa temperatura los bosques, en un sentido amplio, podrían adaptarse. «Si se consigue limitar la subida de las temperaturas, la mayoría de especies forestales presentan mecanismos de adaptación, y podrían hacer frente al nuevo clima«, según Aitor Ameztegui.
Sin embargo, «si el aumento de las temperaturas supera los 2 °C respecto a los valores preindustriales, los bosques mediterráneos se verán sometidos a unas condiciones sin precedentes en los últimos 10.000 años, frente a las cuales serían muy vulnerables».

Una proyección de la evolución de la temperatura apunta a que en 2040 el aumento será de 2,2 °C y, en 2100, en algunas regiones superaría los 3,8 °C. De producirse ese escenario las consecuencias serían irreversibles para especies y ecosistemas en zonas más áridas. De hecho, las consecuencias ya son visibles en algunas especies, como los Quercus en la península ibérica, y creará unas condiciones ideales para grandes incendios forestales. «Algunas especies se verán especialmente afectadas, pudiendo producirse mortalidades masivas tras sequías intensas, como ya estamos viendo en algunas especies de robles y alcornoques en España o Italia», comenta Aitor Ameztegui.

Menos capacidad de fijación de carbono

Junto a la pérdida de especies o posibles bosques está la pérdida de los servicios ambientales que prestan. «La reducción en la capacidad de almacenar carbono y la provisión de agua son especialmente preocupantes porque representan la base de muchos otros servicios ecosistémicos (por ejemplo, la producción de madera, corcho, piñones) y por el papel que juegan en la mitigación de los impactos del cambio climático «, señala Alejandra Morán.

La capacidad de fijación de CO2 por parte de la vegetación no depende solo de una mayor temperatura media, dependerá también de la disponibilidad de agua. “Si no hay escasez de agua sucederá todo lo contrario: calor y agua harán que la planta crezca y por tanto fije más CO2”, comenta Aitor. Pero el problema no es cuánto sino cómo llueve. “Al final del año la media de precipitaciones puede mantenerse pero, si el agua se ha concentrado en menos jornadas y de forma torrencial, la capacidad de retenerla por la vegetación va a ser menor, además de implicar periodos de sequía más prolongados”.

Y es que este es uno de los principales efectos que viene asociado al cambio climático, no solo periodos de sequía mayores, sino una enorme irregularidad de los fenómenos meteorológicos, que además pueden ser más extremos, según los continuos informes del Panel Intergubernamental de expertos sobre el Cambio Climático IPPC.

De ahí que una de sus recomendaciones es que se adopten “medidas de adaptación planificadas”, es decir, gestión forestal orientada a la adaptación de los bosques al cambio climático: “aumentar la diversidad de especies en los bosques, reducir densidades para repartir el agua, reducir la continuidad, etcétera. En realidad, nada nuevo, pero no se hace. Si pensamos en los megaincendios se trata de crear paisajes resilientes que permitan dar un respiro a los dispositivos de extinción y disponer de una oportunidad para atacar al incendio”, comenta Ameztegui.

Falta de gestión del territorio, acumulación de combustible, periodos de sequía más largos y olas de calor extremas dibujan un paisaje muy beneficioso para los grandes incendios, “solo hace falta la chispa”, comenta Aitor. Sin embargo, considera que “asociar un fenómeno concreto de un incendio al cambio climático es imposible. Lo que hace este cambio es que sea más probable este tipo de fenómenos junto con otras circunstancias”.

Pero no solo incendios, un bosque más debilitado es más fácil que sea presa de plagas y enfermedades. Por ejemplo, la seca de encinas y alcornoques es uno de los mayores problemas a los que se enfrentan los equipos de sanidad forestal españoles. Los últimos trabajos van dirigidos a encontrar ejemplares resistentes que se puedan reproducir.

Dentro del grupo de trabajo “Seca de los Quercus” coordinado por el MAPA-MITERD, se creó en 2017 el subgrupo “Mejora genética y fisiológica”. El objetivo del programa es la obtención y propagación de plantas de Quercus ilex y Q. suber capaces de soportar el estrés hídrico y la podredumbre radical que provoca la Phytophthora cinnamomi. Otra combinación perfecta de circunstancias adversas: condiciones extremas de falta de agua y un hongo. Los trabajos esperan encontrar árboles “escape” en zonas castigadas por la enfermedad.

¿Qué tiempo tenemos?

Es una pregunta obligada, necesitamos saber de cuánto tiempo disponemos antes de que el aumento de temperatura media haga irreversible la pérdida de especies. “No me atrevería a dar una cifra exacta de años, pero me temo que es cosa de décadas como no cambiemos la situación, como no creemos bosques adaptados a estas exigentes condiciones o tomemos medidas con determinadas especies” indica Aitor Ameztegui.

En su opinión, las que más pueden sufrir en España son las hayas y abetos “aunque no sean de ecosistema mediterráneo. Por otro lado, hay estudios que consideran que serán los robles y otros que serán los pinos las especies que más van a sufrir el cambio”.

Aunque el clima mediterráneo es de por sí inestable, con fuertes contrastes entre el invierno y el verano, “los cambios observados van muy rápido, lo que plantea serias dudas sobre la capacidad de las especies mediterráneas para adaptarse por si solas”.

Aitor utiliza el símil de la rana para explicar la situación. “Si echas una rana en agua hirviendo la rana salta y huye. Si la echas en un recipiente con agua que calientas muy lentamente, cuando se quiera dar cuenta ya será tarde y acabará muriendo. Algo así nos sucede con el cambio climático, es un asesino silencioso”.

La Cumbre del Clima de París (Conferencia de las Partes CP21, en 2015) fijó el acuerdo político de impedir que aumentase la temperatura de la Tierra 2 °C por encima de los niveles preindustriales. En concreto, dice el acuerdo «mantener el aumento de la temperatura media mundial muy por debajo de 2 °C con respecto a los niveles preindustriales, y proseguir los esfuerzos para limitar ese aumento de la temperatura a 1,5 °C con respecto a los niveles preindustriales».

En estos momentos, el aumento de la temperatura media supera 1 °C, según un estudio de la NASA. Otra fuente, la Universidad de Arizona, coincide con la NASA en que la temperatura había aumentado hasta 2013 en 0,96 °C desde 1900, pero afirma que “en los últimos tres años se ha producido un aumento sin precedentes de esta temperatura, de 0,24 °C”. De confirmarse estos datos estaríamos con un incremento de la temperatura media entre 1,2 y 1,3 °C, lo que nos acercaría al límite ideal de 1,5 °C que el Acuerdo de París no quiere superar.

First Mediterranean Assessment Report – MedECC

OSBO digital

12 Diciembre 2020