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Noah’s Thank Offering (c. 1803) by Joseph Anton Koch.
El arcoíris es uno de los meteoros más bellos e impresionantes, y en el relato bíblico está dotado de un gran simbolismo, ya que representa el pacto de Dios con los hombres por el cual no volverá a producirse un Diluvio Universal.
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Con una población mundial en constante crecimiento, hemos tenido que aprovechar al máximo la tierra disponible para satisfacer la gran demanda de alimentos. El uso de plaguicidas químicos para el control de las enfermedades de los cultivos unido a la mecanización de las tareas agrícolas han sido claves para mejorar la producción. De hecho, esta práctica se ha convertido en algo tan común que la agricultura que utiliza estas sustancias se denomina convencional.
A pesar de sus beneficios para la agricultura, muchos de estos plaguicidas han demostrado ser perjudiciales para el medio ambiente y la salud. Es más, aun cuando han dejado de utilizarse, algunos de ellos pueden permanecer en los suelos de los cultivos durante décadas.
Desde la tierra contaminada, los plaguicidas pueden acabar en las frutas y hortalizas, filtrarse a las aguas subterráneas o evaporarse al aire circundante, dejando así una huella invisible.
La amenaza de los plaguicidas
Los plaguicidas sintéticos comenzaron a usarse durante la Segunda Guerra Mundial cuando se investigaban formas de proteger a los soldados del mosquito transmisor del tifus y el paludismo. Así apareció el DDT, un compuesto con cloro en su molécula muy efectivo contra los insectos. Por ello, tras la guerra, empezó a utilizarse en la agricultura junto con otros compuestos con propiedades similares.
Estos plaguicidas presentaban una elevada resistencia a la degradación, algo que se consideraba una virtud pues sus propiedades permanecían activas mucho tiempo. Sin embargo, su uso excesivo e inadecuado, sumado a su persistencia, puede causar daños a otras especies.
Estos químicos tienen afinidad por las grasas por lo que se acumulan en los seres vivos, concentrándose a través de la cadena alimentaria. Además, son capaces de viajar largas distancias al evaporarse en climas cálidos y condensarse en zonas más frías, llegando a zonas remotas como los polos.
La preocupación ambiental por los plaguicidas comenzó en la década de los sesenta tras la publicación del libro La Primavera Silenciosa, de Rachel Carson. La escritora quiso llamar la atención sobre los efectos de los plaguicidas en la flora y la fauna al imaginar un mundo sin el canto de los pájaros en primavera. Pero hasta casi 40 años después los países no se pusieron de acuerdo para regular, reducir o prohibir el uso de estos compuestos con el Convenio de Estocolmo.
A pesar de esto, la industria de los plaguicidas ha seguido desarrollándose hasta la actualidad, con más de 800 tipos comercializados a nivel mundial.
El destino de los plaguicidas en el suelo
Los plaguicidas pueden contaminar los suelos de los cultivos donde se utilizan. Esto puede ocurrir de forma directa, al aplicarse sobre el terreno, o de forma indirecta, desde la planta por acción de la lluvia y el riego. Pero los plaguicidas también pueden llegar al suelo por otras vías indirectas, como la deposición atmosférica o el riego con aguas regeneradas contaminadas.
Dado que muchos plaguicidas tienen gran afinidad por los lípidos, tienden a acumularse en la materia orgánica del suelo. Una parte se transformará por los microorganismos del suelo o la acción de la radiación UV. Pero otra parte, bien en su forma inicial o metabolizada, puede permanecer durante años en el suelo, atrapada por algunos de sus componentes o de forma móvil a través de este.
Así, el suelo tiene un doble comportamiento: como almacén de contaminantes y como fuente secundaria de emisión al agua subterránea, el aire o los organismos vivos. Además, se ha observado que algunos tipos de plantas, como es el caso de las cucurbitáceas (calabaza, pepino o sandía), tienden a absorber estos plaguicidas desde el suelo, resultando contaminadas.
Así, el suelo representa una fuente de exposición a estos compuestos nada despreciable para los seres humanos. La exposición puede ser directa, por el consumo de frutas y verduras en esos cultivos o de productos de animales que pastan en los suelos contaminados. Pero también puede ser indirecta, por el consumo de frutas y verduras mal lavadas, al llevarse las manos sucias a la boca, sobre todo en el caso de niños, o por la inhalación del polvo transportado por el aire.
Esta exposición preocupa. Muchos de los plaguicidas son considerados disruptores endocrinos, carcinógenos, neurotóxicos o teratógenos. A menudo, estas sustancias se encuentran en el mismo lugar formando un cóctel de contaminantes con efectos desconocidos en los suelos, sobre los ecosistemas y la salud.
Las consecuencias: el caso de Canarias
En España, la agricultura tiene un importante papel económico y tradicional. Dentro de las comunidades autónomas, Canarias es la que presenta mayor consumo de productos fitosanitarios por hectárea cultivada.
En este archipiélago se hizo claro abuso de los plaguicidas organoclorados cuando estaban autorizados durante la época dorada del tomate. Hemos podido comprobarlo al analizar sus suelos y encontrar que aún existen altos niveles de DDT y dieldrin atrapados en ellos.
Parcelas de cultivos en La Laguna, Tenerife. Ricardo Díaz Díaz, Author provided
Los suelos de Canarias son los que mayor contaminación presentan en La Macaronesia, una región oceánica formada por Madeira, Azores, Canarias y Cabo Verde. Es destacable que las características de este archipiélago han llevado a la coexistencia de muchos tipos de cultivos en un mismo terreno, cada uno con sus propios usos de plaguicidas particulares que se suman a lo largo del año.
Destacan particularmente las enormes diferencias entre Canarias y Cabo Verde, esta última con suelos muy limpios debido a una agricultura muy tradicional sin apenas uso de plaguicidas. Así, podría deducirse que la solución pasa por reducir el uso de plaguicidas químicos y transitar hacia la agricultura ecológica.
Sin embargo, dejar de abusar de los plaguicidas es sólo el primer paso. También hay que limpiar los suelos ya contaminados. La elevada persistencia de muchos de los plaguicidas hace que estos puedan permanecer retenidos durante mucho tiempo. Esto supone un problema cuando los agricultores quieren hacer la transición a la agricultura ecológica, pues el suelo debe estar libre de plaguicidas para garantizar que el producto pueda considerarse como tal.
Así, se ha visto que hay casos de suelos dedicados a la agricultura ecológica que aún guardan el recuerdo del abuso de estos compuestos.
Existen técnicas para reducir o eliminar estos contaminantes del suelo, como la biorremediación de los suelos con hongos, bacterias o algas o el compostaje con lombrices, vermicompost. Promover estas soluciones podría acelerar la transición a la agricultura ecológica y hacia un medioambiente más limpio y más saludable.
Fuente: 
Andrea Carolina Acosta Dacal, Investigadora postdoctoral en el Área de Toxicología, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria
Construcción de nanoestructuras átomo a átomo. David Abbasi Pérez/ Silico Studio, Author provided
Diseñar materiales a la carta está cada día más cerca de ser una realidad. Aunque todavía quede camino por recorrer, la capacidad de manipular átomos a nuestro antojo para construir estructuras nanoscópicas y perceptibles con nuestros sentidos empieza a cobrar forma. Utilizando la punta de un microscopio de fuerza atómica a modo de grúa, se podrían trasladar átomos individuales de manera vertical de un sitio a otro sobre una superficie, como si de ladrillos en la construcción de un edificio se tratara. Una investigación reciente ha mostrado de forma computacional cómo se llevaria a cabo este proceso .
Pero, ¿de qué serviría poder hacer materiales a la carta?
Este tipo de manipulación atómica, una vez se consiga realizar experimentalmente de manera rutinaria, introducirá una nueva estrategia para la fabricación átomo a átomo de nanoestructuras. Esto permitiría ajustar las propiedades de dichas nanoestructuras con precisión atómica, con un enorme potencial para la creación de nanosensores, nanoantenas, plantillas atómicas para la síntesis de metamateriales, nuevos catalizadores, construir circuitos de unos pocos átomos regidos por las leyes de la mecánica cuántica y un largo etcétera difícil ahora de vislumbrar.
Hasta ahora los átomos individuales pueden ser empujados o atraídos sobre la superficie donde residen con la ayuda de la punta del microscopio, o ser intercambiados entre la punta y la superficie. Estas operaciones, o se realizan únicamente por deslizamiento de los átomos, o implican la modificación de la punta original impidiendo su repetición cíclica. Además, suelen estar restringidas a un único tipo de átomos.
La nueva propuesta de manipulación vertical permitiría coger y soltar átomos de distinta naturaleza de manera reversible, sin modificar la punta original, haciendo uso únicamente de las interacciones que existen de manera natural entre los átomos.
Cómo hacer pinza en un mundo sin pinzas
Si pensamos en términos macroscópicos, coger y soltar objetos es un problema que se resuelve fácilmente haciendo pinza. Esto no es posible cuando queremos manipular átomos individuales, porque hacer pinza a esta escala no es posible. Hay que ingeniárselas para poder realizar estas operaciones fundamentales a escala atómica.
La fuerza atractiva o repulsiva total que siente un átomo es la suma de todas las fuerzas debidas a las interacciones con el resto de átomos del sistema. Esto es importante para entender lo que sucede cuando la punta del microscopio de fuerza atómica va acercándose a un átomo que reposa sobre una superficie. Cuando la punta está lejos de la superficie el átomo no siente las fuerzas de la punta y solo interacciona atractivamente con la superficie.
A medida que la punta se acerca al átomo, este empieza a sentir también las fuerzas de la punta. Las fuerzas dependen directamente de la distancia entre los átomos, de manera que si a una distancia concreta las fuerzas atractivas entre la punta y el átomo son más fuertes que entre el átomo y la superficie, ese átomo pasará a la punta. Al retirar la punta el átomo permanecerá sobre la punta en vez de sobre la superficie. ¡Zap! ¡Hemos cogido un átomo sin hacer pinza!
Pero ¿cómo lo soltamos si el átomo siente una interacción más fuerte con la punta que con la superficie?
Esto se conoce como el problema de los dedos pegajosos.
Proceso de manipulación: el átomo sobre una superficie es recogido por una punta de microscopio de fuerza atómica, ésta se traslada y deposita el átomo de nuevo en la superficie y queda preparada para volver a repetir la operación con un nuevo átomo. David Abbasi Pérez de http://silicostudio.com
El problema de los dedos pegajosos
Para poder soltar el átomo que hemos cogido tenemos que encontrar un sitio particular en la superficie donde el balance de fuerzas entre la superficie y el átomo sea ahora más atractivo que entre el átomo y la punta.
Los microscopios de fuerza atómica tienen una increíble precisión y pueden mover la punta distancias muy pequeñas hasta encontrar esas posiciones particulares. Es posible hacer un ligero desplazamiento lateral de la punta de manera que no coincida con la posición inicial. En esta nueva posición lateral podemos volver a aproximar la punta con el átomo adherido hacia la superficie alcanzando distancias entre los átomos ligeramente diferentes.
Como las fuerzas dependen de la distancia, jugando con estas distancias podremos encontrar posiciones laterales donde el átomo salte de la punta a la superficie. De esta manera conseguiremos soltar el átomo. Hemos usado la misma punta y esta no se ha modificado en el proceso. ¡Wow!
De esta manera podremos repetir las mismas operaciones tantas veces como deseemos. Es más, como en las superficies donde actuamos hay una repetición de posiciones equivalentes, podremos cargar un átomo en una posición, movernos a otra posición equivalente diferente y realizar la operación de descarga.
Una grúa atómica en funcionamiento
En la investigación citada mas arriba este proceso ha sido simulado sobre una superficie de arseniuro de galio y se ha visto que con una sola punta, también de arseniuro de galio, es posible manipular átomos de distinta naturaleza como oro, galio, arsénico y aluminio.
Si tenemos un conjunto de estos átomos distribuidos al azar sobre la superficie, podríamos primero escanearla para determinar las posiciones iniciales de los átomos. Una vez sabiendo donde están, podríamos ir recolocándolos a nuestro antojo y construir así nanopartículas átomo a átomo, siempre que las estructuras que formemos sean químicamente estables. Se trata de llevar a cabo un proceso mecanoquímico.
Ilustración del proceso de preparación de la punta de AFM y manipulación atómica vertical reversible para una posible construcción de nanoestructuras átomo a átomo, como si de una grúa atómica se tratase. David Abbasi Pérez de http://silicostudio.com
Aunque pueda parecer sencillo dicho así, es extremadamente complejo de realizar experimentalmente y son muchas las dificultades técnicas a superar. Sin embargo, los avances técnicos van superando poco a poco estas dificultades. Una buena sinergia entre grupos teóricos y experimentales es sin duda el camino por el que hay que transitar. Los resultados de las investigaciones que hemos mostrado son fruto de este tipo de colaboraciones.
Es así como se pueden generar protocolos realistas para llevar procesos de tuneo que permitiría el anhelado diseño a la carta de materiales.
Fuente: 
David Abbasi Pérez , Marie Skłodowska-Curie Action Fellow, Universidad Complutense de Madrid y · José Manuel Recio Muñiz , Profesor de Química Física, Universidad de Oviedo
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El jardín del Eden. Thomas Cole. 1828. Amon Carter Museum
En los textos sagrados se mencionan los vientos de los cuatro rumbos, con referencia especial a los de componente este, que cuando son cálidos y secos son nombrados como “solano”, viento procedente del desierto de Siria.
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The Seventh Plague of Egypt / La séptima plaga de Egipto, John Martin, 1823
En los textos bíblicos se refieren varios episodios de fenómenos meteorológicos adversos, algunos ya descritos en capítulos anteriores. Sus impactos, o los riesgos asociados, dependen de la peligrosidad del fenómeno, la exposición y la vulnerabilidad.
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El gobierno sudafricano declaró el estado de emergencia nacional para hacer frente a las consecuencias de las fuertes lluvias e inundaciones registradas en la provincia de KwaZulu-Natal la semana pasada. Los días 11 y 12 de abril cayeron entre 200 y 400 mm de lluvia en un periodo de 24 horas.
La catástrofe subraya una vez más los crecientes peligros que suponen las lluvias intensas de un clima cambiante y la necesidad de alertas tempranas que lleguen a todos basadas en el impacto que pudiera ocurrir.
Al menos 443 personas murieron y decenas más están desaparecidas. Se calcula que unas 40.000 personas se vieron desplazadas al ser arrastradas sus casas por las aguas. Las empresas, las carreteras, los puentes y las infraestructuras de agua, electricidad, ferrocarril y telecomunicaciones sufrieron grandes daños. Las inundaciones han interrumpido el suministro de combustible y alimentos.
El puerto de Durban que es una de las mayores y más transitadas terminales marítimas del continente se ha visto gravemente afectado. Por esta vía circulan 13.000 vehículos pesados al día, por lo que ha tenido un gran impacto económico.
El gobierno lo describió como una catástrofe humanitaria que exige un esfuerzo de ayuda masivo y urgente, y advirtió que las vidas, la salud y el bienestar de miles de personas siguen en peligro.
"Estas inundaciones son un trágico recordatorio de la frecuencia creciente de las condiciones meteorológicas extremas como consecuencia del cambio climático. Tenemos que aumentar nuestra inversión en medidas de adaptación al clima para salvaguardar mejor a las comunidades contra los efectos del cambio climático", dijo el presidente sudafricano Cyril Ramaphosa.
" En este sentido, es necesario que persigamos nuestros propios objetivos de reducción de emisiones mediante una transición justa que proteja a las comunidades vulnerables y salvaguarde los puestos de trabajo", añadió.
Las precipitaciones extremas son acordes con lo que se espera del cambio climático: una atmósfera más cálida retiene más humedad y, por tanto, suele aumentar la intensidad de las lluvias. Según el sexto informe de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, se observa y se estima un aumento de las precipitaciones intensas y de las inundaciones pluviales en el este de África meridional.
Sin embargo, muchos otros factores también se combinaron para hacer de éste un evento tan devastador.
El Servicio Meteorológico de Sudáfrica dijo que las fuertes precipitaciones fueron provocadas por un sistema de bajas presiones. Esto se vio reforzado por la presencia de aire marítimo sostenido que alimentó desde el sur del océano Índico impulsando así el sistema para producir más precipitaciones. Además, el aire marítimo procedía de zonas subtropicales más cálidas del océano, con mayor capacidad para transportar humedad, un ingrediente esencial de cualquier sistema que produzca lluvias.
Los informes de precipitaciones nocturnas de KwaZulu-Natal han puesto de manifiesto el carácter particularmente intenso y extremo de las lluvias, ya que algunas precipitaciones en 24 horas superaron los 200 mm o incluso los 300 mm. Estas precipitaciones son del tipo de las que normalmente se asocian a los ciclones tropicales; sin embargo, este sistema no era de naturaleza tropical, ni es un ciclón tropical.
"Aunque el Servicio Meteorológico de Sudáfrica (SAWS) emitió oportunamente alertas basadas en el impacto, parece que las lluvias excepcionalmente intensas de la noche a la mañana superaron incluso las expectativas de la comunidad meteorológica del sur de África en general", dijo el servicio meteorológico en un comunicado.
Fuente: 
Published21 April 2022
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