Hablando con Científicos - Cienciaes.com

Se calcula que cada año se producen en todo el planeta unos 16 millones de tormentas con rayos. Esos rayos son descargas eléctricas que saltan de una nube a otra o entre la nube y tierra a lo largo de un estrecho y sinuoso canal que, en unos pocos milisegundos, conduce una brutal corriente eléctrica que eleva la temperatura decenas de miles de grados, ioniza el aire, produce un relámpago y el chasquido del trueno. Cuando el rayo impacta en la vegetación, si el lugar contiene combustible suficiente y las condiciones atmosféricas son favorables, puede originarse un incendio. Se calcula que alrededor del 10 por ciento de los incendios forestales que se producen están generados por los rayos. Pero no todos los rayos son iguales, difieren unos de otros en intensidad de la descarga, duración de la misma, lugares entre los que se producen, etc. Francisco Javier Pérez Invernón, investigador posdoctoral en el IAA, y sus colegas han estudiado cierto tipo de rayos conocidos como “rayos de corriente continua” como los principales desencadenantes los incendios forestales. El trabajo, publicado en Nature Communications, analiza los patrones de incendios forestales provocados por rayos de este tipo en un contexto de cambio climático.

El 26 de septiembre de 2022, la humanidad presenció en directo el choque de una nave terrestre contra un asteroide. La nave recibía el nombre de DART y tenía como objetivo demostrar que contamos con la tecnología capaz de desviar en el futuro la trayectoria de un asteroide o cometa que amenace con colisionar con la Tierra. El objetivo de DART era el más pequeño de un sistema doble de asteroides. El mayor, Didymos, tiene 780 metros de diámetro y alrededor de él se mueve Dimorphos, como una pequeña luna de 160 metros de diámetro. La misión cumplió con creces el objetivo marcado. DART chocó contra Dimorphos a una velocidad de más de 22.500 km por hora y, como consecuencia, su periodo de rotación alrededor de Didymos se redujo en 32 minutos. Pero hubo otros aspectos de la colisión que aún se siguen investigando. El choque fue de tal magnitud que levantó una nube de polvo y desechos que se extendió tras el sistema como la cola de un comenta. Las observaciones tomadas desde la Tierra y desde el espacio a medida que pasaban los días han permitido obtener una serie de resultados que ahora se han publicado en la revista Nature. Entre los firmantes del artículo está nuestro invitado en Hablando con Científicos: Fernando Moreno, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).

El 29 de diciembre de 1959, el físico teórico americano y posteriormente premio Nobel de Física, Richard Feynman encandilaba a la audiencia la reunión anual de la Sociedad Estadounidense de Física con un mensaje sugerente: “Hay mucho espacio en el fondo”. Aquella intervención está considerada como el origen de la nanotecnología y con ella se anticiparon a muchos de los conceptos y desarrollos que ya son una realidad. Ahora, 63 años después de aquella “loca Idea”, la nanomedicina se ha incorporado a nuestras vidas. Se usan nanomateriales que permiten detectar enfermedades como la COVID-19, otros que posibilitan la incorporación en el organismo de un paciente de nanopartículas capaces de entregar un fármaco allí donde se necesita y algunos para el tratamiento de ciertas enfermedades. Para ayudarnos a comprender qué son esos nanomateriales, cómo se fabrican, qué ventajas e inconvenientes tienen y su uso para el diagnóstico o el tratamiento de enfermedades, el investigador del CSIC Fernando Herranz Rabanal ha escrito un libro que lleva por título “La Nanomedicina” publicado dentro de la colección ¿Qué sabemos de? del CSIC.

La liberación de gases de efecto invernadero, especialmente CO2 desprendido con la quema de combustibles fósiles, está teniendo ya consecuencias climáticas que amenazan con ser más persistentes y dañinas en un futuro inmediato. Poner coto a esa liberación sería la solución ideal, cosa que está lejos de suceder, pero, aunque eso se consiguiera, es tal la cantidad de dióxido de carbono liberado hasta ahora, que sus efectos nocivos continuarían durante largo tiempo. No existen soluciones mágicas, por supuesto, pero sí se están desarrollando estrategias que, sumadas, podrían mitigar el problema. Una solución interesante consiste en capturar el dióxido de carbono presente en los gases emitidos por determinadas industrias, como centrales térmicas de carbón o gas, cementeras, refinerías o siderurgias y almacenarlo en capas profundas de la Tierra, donde pueda permanecer durante miles o millones de años. En el almacenamiento geológico del carbono investiga nuestro invitado, Víctor Vilarrasa, científico titular del CSIC en el El Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA).

El 6 de febrero de 2023, poco después de las cuatro de la madrugada, un fuerte terremoto de magnitud 7,8 azotó Turquía y el norte de Siria. El sismo principal tuvo su epicentro al este de Nurdagi, en la provincia turca de Gaziantep, a una profundidad de 24,1 kilómetros. Durante las horas siguientes, un conjunto de réplicas castigó la zona y 9 horas más tarde, un nuevo temblor de magnitud 7,5 conmovió el lugar derribando muchas de las edificaciones que habían quedado dañadas por el primer sismo. La devastación fue enorme y el número de víctimas mortales se acerca a las 50.000. Un acontecimiento tan dramático revela con toda su crudeza lo frágiles que somos ante ciertos fenómenos naturales, unos fenómenos que no podemos evitar, aunque, como hoy nos cuenta la investigadora Belén Benito, catedrática de la Universidad Politécnica de Madrid, proporciona unas dolorosas enseñanzas que nos invitan a reflexionar.

Imaginad por un momento a un grupo de cazadores que, después de la jornada de caza durante la cual han abatido un conjunto de animales de gran tamaño, se reúne a la orilla de un lago para trocearlos, separar la carne y la piel y favorecer así su transporte. Hecho el despiece, los cazadores abandonan el lugar y dejan atrás cuchillos y otras herramientas utilizadas, así como los huesos y restos de los animales que han sido descarnados. Ahora imaginad que nadie vuelve al lugar durante 60.000 años. Transcurrido ese tiempo, un grupo de arqueólogos desentierra los restos y encuentra las herramientas y huesos de animales consumidos ¿Qué pueden averiguar esos arqueólogos de la vida y costumbres de los cazadores analizando exclusivamente esos pocos restos? Lo que acabo de relatar sucedió en el yacimiento israelí Nahal Mahanayeem Outlet y gracias al estudio “traceológico” de las herramientas encontradas, el investigador predoctoral de IPHES, Juan Ignacio Martin Viveros y un nutrido grupo de investigadores ha conseguido averiguar datos insospechados del uso de las herramientas y hábitos de aquellos lejanos cazadores prehistóricos.

Un rebaño de ovejas pastando mientras se desplaza por el campo es un espectáculo escaso en estos momentos en España, pero sigue siendo habitual en muchos lugares del planeta, de hecho, el pastoreo es una actividad de la que dependen miles de millones de personas. Pero, más allá de la imagen bucólica, la huella del paso del ganado en los ecosistemas depende de multitud de factores, como el clima, las características del terreno, le presión del pastoreo, las especies de ganado y fauna silvestre, la diversidad de especies de plantas, etc. Valorar todas esas variables en las tierras áridas del planeta sometidas a pastoreo es un ejercicio de investigación muy complejo, como lo demuestra la reciente publicación en Science de un trabajo liderado por Fernando T. Maestre, nuestro invitado hoy en Hablando con Científicos. El artículo, firmado por centenar y medio de investigadores, ha recogido datos de la influencia del pastoreo en más de 300 parcelas de terreno repartidas por regiones áridas de todos los continentes. Los resultados de esa investigación indican que la presión del pastoreo tuvo efectos negativos en la mayoría de las tierras secas cuando las condiciones eran cálidas, en cambio los efectos fueron mayoritariamente positivos cuando las condiciones ambientales eran más frías y con gran diversidad de especies de plantas.

En nuestros estudios de bachillerato aprendimos que en la Naturaleza hay dos formas fundamentales de ganarse la vida. Una consiste en fabricarse la propia comida a partir de compuestos minerales y energía solar, y la otra, en aprovecharse del trabajo de los primeros y robársela, ya sea utilizándolos como alimento o consumiendo de sus desechos. A los primeros pertenecen las plantas o las algas verdes y se conocen como “autótrofos”. En el lado opuesto están los “heterótrofos”, entre ellos estamos nosotros, los demás animales, los hongos y otras criaturas. Pero no acaba ahí la historia, como nos cuenta María del Carmen Muñoz Marín, Investigadora de la Universidad de Córdoba, hay seres que utilizan ambas estrategias, es decir, son capaces de capturar la energía del Sol para fabricarse sus propios alimentos a partir de compuestos inorgánicos y, cuando la ocasión es propicia, pueden alimentarse de la materia orgánica que los rodean. Estos son los “mixótrofos”. Podríamos pensar que los mixótrofos son unos “bichos raros”, una minoría, pero os sorprenderá saber que, no solamente abundan, sino que les debemos la vida porque generan el 50% del oxígeno que respiramos.

Una de las imágenes impactantes conseguidas con el Telescopio Espacial James Webb muestra con extraordinario detalle la Nebulosa del Anillo del Sur (NGC3132). Se trata de una nebulosa planetaria, es decir, una enorme nube de desechos se gas y polvo que expulsan las estrellas semejantes al Sol al final de sus vidas. La nebulosa había sido descubierta en 1835 por John Herschel, pero su forma no dejaba de sorprender los estudiosos de este tipo de objetos astronómicos. Aunque ya se habían obtenido imágenes con el Telescopio Espacial Hubble y con otros instrumentos, cuando los investigadores vieron las obtenidas por el James Webb decidieron estudiarla en profundidad, tanto para buscar respuesta a las cuestiones planteadas, como para dejar bien claro que el novedoso telescopio espacial era una herramienta magnífica para el estudio de las nebulosas planetarias. La investigación ha dado sus frutos porque el grupo internacional de científicos, entre ellos nuestro invitado, Javier Alcolea, ha descubierto que en el nacimiento NGC3132 no participó una única estrella, sino cinco. Un sistema quíntuple cuyo descubrimiento es una historia que en nada envidia a las típicas novelas detectivescas.

El 2 de junio de 2003 partía, desde el cosmódromo de Baikonur, la sonda espacial europea MarsExpress, compuesta inicialmente de un orbitador y un módulo de descenso. El orbitador logró adquirir una órbita elíptica alrededor de Marte y desde entonces está aportando datos muy importantes sobre los minerales de la superficie, la posible existencia de agua en depósitos subterráneos, la atmósfera y otros parámetros del planeta. El éxito de esta parte de la misión ha sido tal que una cantidad notable de científicos abogan por su continuidad, teniendo en cuenta que actualmente solo tiene fondos para operar hasta marzo de 2023 ¿Por qué es tan importante que MarsExpress continue tomando datos de Marte? ¿Cuáles han sido sus logros durante estos casi 20 años que lleva girando alrededor del Planeta Rojo? de eso y mucho más hablamos hoy con Ricardo Amils Pibernat.