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24 de septiembre de 2018
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Ráfagas

No. 162

Planeta bajo presión

A fines de marzo se llevó a cabo en Londres la Conferencia Planeta Bajo Presión. Más de 3 000 expertos en cambio climático, geoingeniería del medio ambiente, gobernanza internacional, el futuro de los océanos y la biodiversidad, comercio mundial, desarrollo, alivio de la pobreza y seguridad alimentaria. Ellos discutieron sobre las complejas conexiones que hay entre los sistemas y ciclos que gobiernan los océanos, el aire, el suelo y las formas en que la vida humana y animal depende de esos ambientes. Los participantes concluyeron que a la Tierra le quedan solamente 10 años para superar varios problemas ambientales críticos. Pasado ese lapso el daño será irreversible. Si fracasamos, es muy probable que seamos testigos de una serie de colapsos en los sistemas que sustentan nuestra vida, como los océanos, la agricultura y los suelos.

“El tiempo es el recurso natural más escaso. Tenemos que cambiar el rumbo de alguna manera fundamental en esta década”, dijo Lidia Brito, directora de política científica en ciencias naturales de la UNESCO y codirectora del evento. El secretario general de la ONU, Ban Ki Moon, dijo que “el cambio climático, la crisis financiera y las inseguridades alimentaria, de agua y de energía ponen en riesgo el bienestar de la civilización”. Ante este panorama, los científicos redactaron la declaración “El estado del planeta”, que señala tres cambios ocurridos en la última década que dan carácter de urgente a esta nueva advertencia científica.

El primero es que, después de una década de investigación, existe el consenso de que vivimos en un nuevo periodo, al que se ha llamado Antropoceno, en el que una gran cantidad de procesos a escala planetaria y de la vida en los ecosistemas están dominados por actividades humanas. El que el planeta haya experimentado cambios abruptos y a gran escala en el pasado indica que podríamos sufrir cambios similares en el futuro.

Segundo, la ciencia ha revelado que muchos procesos planetarios son sumamente complejos y están interconectados, como lo están cada vez más la sociedad y la economía. Esta interconectividad puede darle estabilidad y acelerar la innovación, pero también nos deja vulnerables frente a crisis y cambios abruptos.

Tercero, la investigación demuestra que los acuerdos internacionales no están abordando de manera eficaz ni con la rapidez necesaria los retos globales como el cambio climático y la pérdida de biodiversidad.

La declaración propone reconocer que los problemas interconectados requieren soluciones interconectadas. Se están desarrollando innovaciones científicas y tecnológicas que, si se adoptan con la prontitud necesaria, podrían reducir las graves consecuencias de los problemas ambientales que amenazan a la sociedad en distintas partes del mundo. Pero estas innovaciones no bastan; es indispensable transformar nuestros valores, creencias y aspiraciones y dirigirlas hacia un bienestar sustentable.

Los retos que enfrentamos exigen una nueva manera de hacer investigación. La comunidad internacional que investiga el cambio climático señala que es necesario desarrollar un nuevo contrato entre la ciencia y la sociedad, reconociendo que la ciencia debe desarrollar políticas de comunicación que permitan que la sociedad tome decisiones más acertadas y oportunas, y también debe estar informada acerca de las diversas necesidades y condiciones locales.

Al final de la conferencia Lidia Brito dijo: “Tenemos un mensaje positivo: con liderazgo fuerte en todos los sectores y aprovechando la conectividad hay esperanzas de minimizar el riesgo de una crisis ambiental a largo plazo”.

Empero, algunos delegados opinaron que, si bien la conferencia reunió científicos naturales y sociales de cerca de 100 países, tuvo menos éxito en atraer a los políticos y representantes empresariales, sin cuya participación se reduce la posibilidad de hacer los cambios urgentes.

La declaración respalda algunas ideas que se incluirán en la cumbre Río+20, que se llevará a cabo este año en Brasil, 20 años después de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo de 1992 que no logró los acuerdos necesarios para asegurar el futuro de la vida en nuestro planeta.

Ojo con los refrescos

El fondo del ojo es un indicador del estado de salud del sistema vascular y los adolescentes que beben uno o más refrescos al día e ingieren carbohidratos en exceso presentan daños en los vasos sanguíneos de esta región.

Un equipo de investigadores del la Universidad de Sidney dirigido por Bamini Gopinath evaluó a alrededor de 2 000 niños de 12 años de edad de 21 escuelas secundarias. A partir de un cuestionario sobre hábitos alimenticios, los investigadores calcularon la cantidad de carbohidratos (en alimentos como pan, arroz y pasta) y azúcares (principalmente en refrescos) que ingerían los niños diariamente. Después tomaron fotografías digitales del fondo de los ojos de los participantes para calcular el diámetro de sus venas y arterias.

Encontraron que los que consumen dietas ricas en carbohidratos ya sufren a esa temprana edad de un estrechamiento de los vasos sanguíneos del fondo de los ojos, lo que aumenta sus posibilidades de padecer enfermedades cardiacas o hipertensión arterial en la edad adulta. El estrechamiento de las arterias de la retina se pudo observar en las personas que ingerían más de 274 gramos de carbohidratos al día.

El diámetro de los vasos sanguíneos del fondo de la retina es un marcador de posibles enfermedades cardiovasculares e hipertensión arterial, pero éste es el primer estudio que relaciona el ingerir carbohidratos y bebidas gaseosas en la infancia con un estrechamiento de los vasos sanguíneos de la retina. Gopinath dice que el estado de estos vasos es un indicador muy preciso de cómo están de las venas y arterias del resto del organismo.

El equipo dará seguimiento a los mismos jóvenes en cinco años para evaluar si el daño persiste pese a cambios de dieta. Gopinath dice: “Necesitamos llevar a cabo más estudios, pero éste es una advertencia a los padres para que reduzcan de manera importante la cantidad de carbohidratos que consumen sus hijos”. Con esto es probable que se reduzca también la cantidad de enfermedades cardiovasculares y de muertes que se producen cada año. Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista American Journal of Clinical Nutrition en el mes de abril.

Producen hidrógeno a partir de agua

Un equipo de científicos desarrolló un nuevo proceso químico para descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno de manera tan rápida y eficiente como la propia naturaleza.

Los investigadores usaron el rutenio, un metal poco abundante de color gris azulado, quebradizo, que se encuentra normalmente en minas de platino. Se usa en aleaciones con platino y paladio para darles mayor dureza.

El proceso fue desarrollado por Antoni Llobet y sus colegas del Instituto Catalán de Investigación Química, y actúa a una velocidad similar a la de la fotosíntesis, que lleva a cabo esta reacción química en las plantas verdes.

Por medio de la fotosíntesis los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química. La clorofila capta la luz solar y rompe la molécula de agua (H2O) en hidrógeno (H) y oxígeno (O). Esta descomposición del agua en los dos elementos que la constituyen tiene lugar mediante dos reacciones químicas sucesivas. En el primer paso se genera oxígeno a un costo energético alto. Después ocurre la reacción que produce hidrógeno.

Usando el rutenio como catalizador se reduce la energía necesaria para la reacción. Un catalizador es una sustancia cuya presencia hace aumentar la velocidad de una reacción pero sin consumirse en ésta. Reproducir artificialmente este proceso es de gran interés porque facilita nuevas formas de obtener energía limpia a partir del hidrógeno. “Hace ya más de 10 años que trabajamos en este campo y somos uno de los grupos pioneros a nivel mundial en el tema”, aseguró Llobet. “Aunque uno nunca sabe cuánto va a tardar en conseguir un objetivo, nos sorprendió lograrlo en relativamente poco tiempo”. Los resultados de esta investigación aparecieron en la revista Nature Chemistry.

Nuevo sistema de iluminación

Especialistas del Departamento de Física del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (CINVESTAV), del Instituto Politécnico Nacional, dirigidos por Ciro Falcony Guajardo, diseñaron un sistema de iluminación de alta eficiencia que ahorra hasta 90% de la energía que consume un foco incandescente convencional de la misma capacidad de iluminación.

Los investigadores buscaban materiales que les permitieran convertir en luz blanca la luz azulada que emiten los LED (siglas de light-emitting diode, o diodo fotoemisor). Los primeros LED, introducidos en 1962, sólo daban luz roja de baja intensidad y se usaban como indicadores; los modernos se usan cada vez más para iluminación. Los LED son muy eficientes, pero emiten luz en intervalos muy estrechos de la gama de colores de la luz visible, que va del rojo al violeta. El reto de los científicos fue sintetizar materiales que ampliaran el espectro de luz de esos dispositivos.

Los investigadores del CINVESTAV desarrollaron nanomateriales a base de óxidos metálicos y los elementos químicos conocidos como tierras raras (ver ¿Cómo ves? No. 159). Con estos elementos construyeron centros luminiscentes con propiedades parecidas a aquellas de las lámparas fluorescentes o de “luz fría”.

Los LED tienen una eficiencia de 100 lumens por watt, en tanto que una bombilla incandescente genera tan solo 11 lumens por watt. Esta ineficiencia se debe a que en un foco convencional la mayor parte de la energía eléctrica se transforma en calor y no en luz.

Además de eficientes y ahorradores, los nuevos dispositivos son de menor impacto ambiental porque no contienen mercurio, como las lámparas fluorescentes comunes en el alumbrado público. El equipo de investigación ya tiene dos patentes en trámite.

 

Martha Duhne

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