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Blog 2022

El final de La Niña ha comenzado en el Océano Pacífico

4 - 6 minutos

La Nina ha comenzado a debilitarse en el Océano Pacífico tropical. Las anomalías frías se están reduciendo rápidamente, pero la influencia meteorológica durará hasta bien entrada la primavera. Se espera una transición a una fase neutra para el verano, con El Niño probablemente emergiendo en otoño.

¿Pero qué son estos eventos de La Niña y El Niño, y cómo pueden cambiar el clima estacional en todo el mundo?  Ambos son en realidad sólo una parte de un gran sistema que conecta el océano y la atmósfera llamado ENSO.

A continuación, examinaremos los últimos cambios en las condiciones de estas regiones oceánicas y las últimas previsiones para los próximos meses. Veremos la fuerte influencia que estas anomalías oceánicas pueden ejercer sobre las señales meteorológicas, cambiando el curso del tiempo meteorológico a escala global.

 

IMPORTANCIA DEL ENSO A NIVEL MUNDIAL

ENSO es la abreviatura de "El Niño Oscilación del Sur". Se trata de una región del océano Pacífico ecuatorial que cambia entre fases cálidas y frías. Normalmente se produce un cambio de fase en torno a 1-3 años.

El ENSO tiene una gran influencia en los regímenes de lluvias tropicales (tormentas) y en el complejo intercambio entre el océano y la atmósfera. Podemos observar cambios de presión a gran escala en los trópicos con cada nueva fase de desarrollo. Tras un cierto retraso, estos cambios afectan a la circulación en el resto del mundo.

La imagen siguiente muestra las regiones del ENSO en el Pacífico tropical. Las regiones 3 y 4 cubren el este y el oeste y juntas abarcan una gran parte del Pacífico tropical. La mayoría de los análisis y previsiones se centran en una combinación de las regiones 3 y 4, que se ve en la imagen como la región del Niño 3.4. La región 3 abarca el Pacífico tropical oriental, mientras que la región 4 cubre las partes central y occidental.

 

Cada fase del ENSO tiene un efecto diferente sobre la presión y el tiempo en los trópicos. Esto se traduce en la circulación global con el tiempo, cambiando los regímenes meteorológicos en todo el mundo de forma diferente.

Una fase específica (frío/calor) suele empezar a desarrollarse entre finales del verano y principios del otoño y suele durar hasta el siguiente verano. Sin embargo, algunos eventos pueden durar incluso hasta dos años.

La fase fría del ENSO se llama La Niña y la fase cálida se llama El Niño.

Determinamos las fases del ENSO observando las anomalías de la temperatura de la superficie del mar (más cálida/fría) en la región del ENSO 3.4, que has visto en la imagen anterior.

En la imagen inferior tenemos una comparación directa entre las anomalías de la temperatura del océano durante un evento cálido y uno frío. Ambos ejemplos muestran datos realistas, de los 10 eventos más fuertes de cada fase.

 

Normalmente, un El Niño desarrolla anomalías más fuertes, que se centran más en las regiones centrales y orientales. Pero mientras que La Niña tiene anomalías medias más débiles, suelen alcanzar su punto máximo desde la región central a la occidental.

Pero, ¿el ENSO cambia entre fases frías y cálidas? No hay una respuesta sencilla, pero podemos decir que es el resultado de la compleja dinámica entre los patrones de presión y los vientos. Los vientos alisios tropicales suelen iniciar o detener una determinada fase, mezclando las capas superficiales del océano y alterando las corrientes oceánicas y, por tanto, la temperatura.

¿Qué son los vientos alisios? Los vientos alisios son vientos constantes y persistentes que soplan hacia (y a lo largo de) el Ecuador en ambos hemisferios. La siguiente imagen de Weather.gov muestra un mapa esquemático simplificado de los vientos dominantes a nivel mundial, con los vientos alisios tropicales en amarillo y rojo.

 

El mapa muestra los vientos predominantes cerca de la superficie, basado en los datos reales de las últimas 4 décadas. Podemos observar perfectamente los vientos alisios del este en el Océano Atlántico y en el Océano Pacífico, que ayudan a impulsar el calentamiento y el enfriamiento de la región ENSO.

Cuando estos vientos del este se hacen más fuertes, empiezan a cambiar las corrientes superficiales del océano, y empiezan a empujar el agua de este a oeste. Esto desplaza las aguas superficiales cálidas hacia el oeste, acercando las aguas más profundas (más frías) a la superficie para reemplazarlas.

Este proceso se ve mucho mejor en la animación de vídeo de abajo, que muestra las anomalías de la temperatura del océano desde el verano hasta finales del otoño de 2021. Se puede ver el nuevo enfriamiento a partir de julio, cuando se desarrollan las "formas de onda" a través del Pacífico ecuatorial. Se forman a medida que el agua de la superficie es empujada hacia el oeste por los vientos alisios, ahora reemplazada por agua más fría y profunda.

 

La imagen siguiente muestra las últimas corrientes superficiales del océano y la temperatura en las regiones del ENSO. Todavía podemos ver las corrientes del este, que están empujando el agua hacia el oeste, enfriando la superficie del océano. Las regiones del este suelen ser siempre más frías que las del oeste debido a la mayor intensidad de los vientos alisios.

 

 

Pero el secreto no está sólo en los vientos en sí, ya que suelen ser impulsados por los cambios de presión. La fase del ENSO responde directamente a un cambio especial de la presión atmosférica, llamado Índice de Oscilación del Sur.

El Índice de Oscilación del Sur o SOI representa la diferencia de presión atmosférica medida en Tahití (Polinesia Francesa) y Darwin (Australia). La imagen siguiente muestra la ubicación de las dos zonas de presión que son importantes para el ENSO.

 

Los valores positivos del SOI significan que la presión sobre el lado de Tahití es más alta que sobre Darwin en Australia. Esto corresponde a vientos alisios del este más fuertes, lo que favorece las condiciones de La Niña.

Pero durante un El Niño, vemos una presión más baja en el Pacífico oriental y sobre Tahití, y más alta sobre Darwin, Australia. Esto produce un valor negativo del SOI y vientos alisios más débiles, lo que significa un menor enfriamiento del océano.

Enlace Parte 2

Fuente: Por: AutorAndrej Flis. Publicado elPublicado: 12/02/2022

El vapor de agua atmosférico potencia el efecto invernadero de la Tierra

Credit: John Fowler on Unsplash

Crédito: John Fowler en Unsplash

 

El vapor de agua es el gas de efecto invernadero más abundante de la Tierra. Es responsable de aproximadamente de la mitad del efecto invernadero de la Tierra (el proceso que ocurre cuando los gases en la atmósfera de la Tierra atrapan el calor del Sol). Los gases de efecto invernadero mantienen nuestro planeta habitable. Sin ellos, la temperatura de la superficie de la Tierra sería unos 59 grados Fahrenheit (33 grados Celsius) más fría. El vapor de agua también es una parte clave del ciclo del agua de la Tierra: el camino que sigue toda el agua a medida que se mueve alrededor de la atmósfera, la tierra y los océanos terrestres como agua líquida, hielo sólido y vapor de agua gaseoso.

 

A simplified animation of the greenhouse effect.

Animación simplificada del efecto invernadero.

 

Desde finales de 1800, las temperaturas superficiales promedio globales han aumentado en aproximadamente 2 grados Fahrenheit (1,1 grados Celsius). Los datos de satélites, globos meteorológicos y mediciones terrestres confirman que la cantidad de vapor de agua atmosférico aumenta a medida que el clima se calienta (el Sexto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas establece que el vapor de agua atmosférico total aumenta entre uno y dos por ciento por década). Por cada grado Celsius que aumenta la temperatura atmosférica de la Tierra, la cantidad de vapor de agua en la atmósfera puede aumentar en un 7%, según las leyes de la termodinámica.

Algunas personas creen erróneamente que el vapor de agua es el principal impulsor del calentamiento actual de la Tierra. Pero el aumento del vapor de agua no causa el calentamiento global producido por el hombre. En cambio, es una consecuencia de ello. El aumento de vapor de agua en la atmósfera sobrecarga el calentamiento causado por otros gases de efecto invernadero.

 

Earth's water cycle.

El ciclo del agua de la Tierra. Crédito: NASA

 

A medida que aumentan los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y el metano, la temperatura de la Tierra se incrementa como respuesta. Esto aumenta la evaporación tanto del agua como de las áreas terrestres. Debido a que el aire más cálido contiene más humedad, aumenta su concentración de vapor de agua. En concreto, esto sucede porque el vapor de agua no se condensa y precipita fuera de la atmósfera tan fácilmente a temperaturas más altas. El vapor de agua absorbe el calor irradiado desde la Tierra y evita que se escape al espacio. Esto calienta aún más la atmósfera, lo que genera aún más vapor de agua en la atmósfera. Es lo que los científicos llaman un "bucle de retroalimentación positiva". Los científicos estiman que este efecto duplica con creces el calentamiento que ocurriría debido solamente al aumento del dióxido de carbono.

 

This diagram shows the mechanisms behind a positive water vapor feedback loop.

Este diagrama muestra los mecanismos detrás de un bucle de retroalimentación de vapor de agua positivo. Los aumentos de dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, provocan un aumento de la temperatura global del aire. Debido al aumento de la evaporación y dado que el aire más cálido contiene más agua, los niveles de vapor de agua en la atmósfera aumentan, lo que aumenta aún más el efecto invernadero. El ciclo se refuerza. El fondo es una puesta de sol a través de altocúmulos. Crédito: Colección histórica del NWS de la NASA y la NOAA.

 

Una variedad diferente de gases de efecto invernadero

Los gases de efecto invernadero en el aire seco de la atmósfera terrestre incluyen dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, ozono y clorofluorocarbonos. Si bien constituyen alrededor del 0,05 por ciento de la atmósfera total de la Tierra, desempeñan un papel importante en la captura del calor radiante de la Tierra y evitan que se escape al espacio. Cada uno de ellos es generado directamente por las actividades humanas.

Estos cinco gases de efecto invernadero no son condensables. Los gases no condensables no se pueden convertir en líquidos a las temperaturas muy frías presentes en la parte superior de la troposfera de la Tierra, donde se encuentra con la estratosfera. A medida que cambian las temperaturas atmosféricas, la concentración de gases no condensables se mantiene estable.

Pero el vapor de agua es un caso distinto. Es condensable: puede cambiar de gas a líquido. Su concentración depende de la temperatura de la atmósfera. Esto hace que el vapor de agua sea el único gas de efecto invernadero cuya concentración aumenta porque la atmósfera se está calentando y hace que se caliente aún más.

Si los gases no condensables no aumentaran, la cantidad de vapor de agua atmosférico no cambiaría con respecto a los niveles anteriores a la revolución industrial.

 

Composition of Earth's atmosphere by molecular count, excluding water vapor.

Composición de la atmósfera terrestre por recuento molecular, excluyendo el vapor de agua. El gráfico inferior representa los gases traza que juntos componen alrededor del 0,0434 % de la atmósfera (0,0442 % en concentraciones de agosto de 2021). Las cifras son principalmente de 2000, con CO2 y metano de 2019, y no representan ninguna fuente única. Crédito: Dominio público.

 

El dióxido de carbono sigue siendo el rey

El dióxido de carbono es responsable de un tercio del calentamiento total del clima de la Tierra debido a los gases de efecto invernadero producidos por el hombre. Pequeños aumentos en su concentración tienen efectos importantes. Una razón clave es la cantidad de tiempo que el dióxido de carbono permanece en la atmósfera.

El metano, el dióxido de carbono y los clorofluorocarbonos no se condensan y no son particularmente reactivos químicamente ni se descomponen fácilmente por la luz en la troposfera. Por estas razones, permanecen en la atmósfera durante años, siglos o incluso más, según el gas.

 

This table shows 100-year global warming potentials, which describe the effects that occur over a period of 100 years after a particular mass of a gas is emitted.

Esta tabla muestra los potenciales de calentamiento global de 100 años, que describen los efectos que ocurren durante un período de 100 años después de que se emite una masa particular de gas. Los potenciales de calentamiento global y la vida útil provienen de la Tabla 8.A.1 del Quinto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, contribución del Grupo de Trabajo I.

* La vida útil del dióxido de carbono no se puede representar con un solo valor porque el gas no se destruye con el tiempo, sino que se mueve entre diferentes partes del sistema océano-atmósfera-tierra. Parte del exceso de dióxido de carbono se absorbe rápidamente (por ejemplo, en la superficie del océano), pero parte permanecerá en la atmósfera durante miles de años, debido en parte al proceso muy lento por el cual el carbono se transfiere a los sedimentos oceánicos.

** Los tiempos de vida que se muestran para el metano y el óxido nitroso son tiempos de vida de perturbación, que se han utilizado para calcular los potenciales de calentamiento global que se muestran aquí. Crédito: EPA

 

Por el contrario, una molécula de vapor de agua permanece en la atmósfera solo nueve días, en promedio. Luego se recicla como lluvia o nieve. Sus concentraciones no se acumulan, a pesar de sus cantidades relativas mucho mayores.

“El dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero no condensables actúan como botones de control para el clima”, comenta Andrew Dessler, profesor de Ciencias Atmosféricas en la Universidad Texas A&M en College Station. “A medida que los humanos agregan dióxido de carbono a la atmósfera, los pequeños cambios en el clima se ven amplificados por los cambios en el vapor de agua. Esto hace que el dióxido de carbono sea un gas de efecto invernadero mucho más potente de lo que sería en un planeta sin vapor de agua”.

 

This map shows where the water cycle has been intensifying or weakening across the continental U.S. from 1945-1974 to 1985-2014.

Científicos del Servicio Geológico de EE. UU. (USGS, por sus siglas en inglés) demostraron que ha habido un aumento en el flujo entre las diversas etapas del ciclo del agua en la mayor parte de los EE. UU. en las últimas siete décadas. Las tasas de evaporación oceánica, evapotranspiración terrestre y precipitación han ido en aumento. En otras palabras, el agua se ha estado moviendo más rápido e intensamente a través de las distintas etapas.

Este mapa muestra dónde se ha intensificado o debilitado el ciclo del agua en los EE. UU. continentales desde 1945-1974 hasta 1985-2014. Las áreas en azul muestran dónde se ha estado acelerando el ciclo del agua, moviéndose a través de las diversas etapas más rápido o con más volumen. Las áreas rojas han visto disminuciones en la precipitación y la evapotranspiración y han experimentado ciclos menos intensos o más lentos. Los valores de intensidad más grandes indican que había más agua ciclando en esa región, principalmente debido al aumento de las precipitaciones. Crédito: Imagen del Observatorio de la Tierra de la NASA por Lauren Dauphin, utilizando datos de Huntington, Thomas, et al. (2018).

 

Destruyendo el ciclo global del agua

Los aumentos en el vapor de agua atmosférico también amplifican el ciclo global del agua. Contribuyen a hacer que las regiones húmedas sean más húmedas y las regiones secas más secas. Cuanto más vapor de agua contiene el aire, más energía contiene. Esta energía alimenta tormentas intensas, particularmente sobre la tierra. Esto da lugar a eventos climáticos más extremos.

Pero más evaporación de la tierra también seca los suelos. Cuando el agua de tormentas intensas cae sobre suelo duro y seco, se escurre hacia ríos y arroyos en lugar de humedecer los suelos. Esto aumenta el riesgo de sequía.

En resumen, cuando el vapor de agua atmosférico se encuentra con mayores niveles de otros gases de efecto invernadero, sus impactos sobre el clima de la Tierra son sustanciales.

 

Flooding in Roman Forest, Texas, on September 19, 2019, from Tropical Storm Imelda.

Inundaciones en Roman Forest, Texas, el 19 de septiembre de 2019, a causa de la tormenta tropical Imelda. Crédito: Foto de Jill Carlson, usada bajo licencia Creative Commons.

 

Publicado el 8 de febrero de 2022 en  por Alan Buis (NASA's Jet Propulsion Laboratory). Enlace al original: https://go.nasa.gov/34D9ug3

 

NuSTAR detecta la luz de mayor energía jamás detectada desde Júpiter

4 - 5 minutos

El hemisferio sur de Júpiter se muestra en esta imagen de la misión Juno de la NASA. Nuevas observaciones del observatorio NuSTAR de la NASA revelan que las auroras cerca de ambos polos del planeta emiten rayos X de alta energía, que se producen cuando las partículas aceleradas chocan con la atmósfera de Júpiter. Credits: imagen mejorada de Kevin M. Gill (CC-BY) basada en imágenes proporcionadas por cortesía de NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Se sabe que las auroras del planeta producen luz de rayos X de baja energía. Un nuevo estudio finalmente revela rayos X de mayor frecuencia y explica por qué no se detectaron en otra misión hace 30 años.

Los científicos han estado estudiando a Júpiter de cerca desde la década de 1970, pero el gigante gaseoso todavía está lleno de misterios. Nuevas observaciones realizadas por el observatorio espacial NuSTAR de la NASA han revelado la luz de mayor energía jamás detectada en Júpiter. La luz, en forma de rayos X que NuSTAR puede detectar, es también la luz de mayor energía jamás detectada en un planeta del sistema solar que no sea la Tierra. Un artículo en la revista Nature Astronomy informa sobre el hallazgo y resuelve un misterio de décadas: por qué la misión Ulysses no vio rayos X cuando pasó por Júpiter en 1992.

Los rayos X son una forma de luz, pero con energías mucho más altas y longitudes de onda más cortas que la luz visible que pueden ver los ojos humanos. El Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA y el observatorio XMM-Newton de la ESA (Agencia Espacial Europea) han estudiado los rayos X de baja energía de las auroras de Júpiter: espectáculos de luces cerca de los polos norte y sur del planeta que se producen cuando los volcanes en la luna Io de Júpiter riegan el planeta con iones (átomos despojados de sus electrones). El poderoso campo magnético de Júpiter acelera estas partículas y las canaliza hacia los polos del planeta, donde chocan con su atmósfera y liberan energía en forma de luz.

Los electrones de Io también son acelerados por el campo magnético del planeta, según las observaciones de la nave espacial Juno de la NASA, que llegó a Júpiter en 2016. Los investigadores sospecharon que esas partículas deberían producir rayos X de energía aún mayor que lo que observaron el Chandra y XMM-Newton, y NuSTAR es el primer observatorio que confirma esa hipótesis.

"Es bastante desafiante para los planetas generar rayos X en el rango que detecta NuSTAR", dijo Kaya Mori, astrofísica de la Universidad de Columbia y autora principal del nuevo estudio. “Pero Júpiter tiene un enorme campo magnético y gira muy rápido. Esas dos características significan que la magnetosfera del planeta actúa como un acelerador de partículas gigante, y eso es lo que hace posible estas emisiones de mayor energía”.


NuSTAR detectó rayos X de alta energía en las auroras cerca de los polos norte y sur de Júpiter. NuSTAR no puede ubicar la fuente de la luz con alta precisión, solo puede encontrar que la luz proviene de algún lugar en las regiones de color púrpura. Credits: NASA/JPL-Caltech

Los investigadores enfrentaron múltiples obstáculos para realizar la detección de NuSTAR: por ejemplo, las emisiones de mayor energía son significativamente más débiles que las de menor energía. Pero ninguno de los desafíos pudo explicar la no detección por parte de Ulysses, una misión conjunta entre la NASA y la ESA que fue capaz de detectar rayos X de mayor energía que NuSTAR. La nave espacial Ulysses se lanzó en 1990 y, después de múltiples extensiones de misión, funcionó hasta 2009.

La solución a ese rompecabezas, según el nuevo estudio, radica en el mecanismo que produce los rayos X de alta energía. La luz proviene de los electrones energéticos que Juno puede detectar con sus instrumentos científicos JADE y JEDI, pero existen múltiples mecanismos que pueden hacer que las partículas produzcan luz. Sin una observación directa de la luz que emiten las partículas, es casi imposible saber cuál es el mecanismo responsable.

En este caso, el culpable es algo llamado "emisión bremsstrahlung". Cuando los electrones que se mueven rápidamente se encuentran con átomos cargados en la atmósfera de Júpiter, son atraídos por los átomos como imanes. Esto hace que los electrones desaceleren rápidamente y pierdan energía en forma de rayos X de alta energía. Es como si un automóvil en movimiento rápido transfiriera energía a su sistema de frenos para reducir la velocidad; de hecho, bremsstrahlung significa “radiación de frenado” en alemán. (Los iones que producen los rayos X de menor energía emiten luz a través de un proceso llamado emisión de línea atómica).

Cada mecanismo de emisión de luz produce un perfil de luz ligeramente diferente. Usando estudios establecidos de perfiles de luz de bremsstrahlung, los investigadores demostraron que los rayos X deberían volverse significativamente más débiles a energías más altas, incluso en el rango de detección de Ulysses.

“Si hiciera una simple extrapolación de los datos de NuSTAR, le mostraría que Ulysses debería haber sido capaz de detectar rayos X en Júpiter”, dijo Shifra Mandel, doctorado estudiante de astrofísica en la Universidad de Columbia y coautora del nuevo estudio. “Pero construimos un modelo que incluye emisión de bremsstrahlung, y ese modelo no solo coincide con las observaciones de NuSTAR, sino que nos muestra que a energías aún más altas, los rayos X habrían sido demasiado débiles para que Ulysses los detectara”.

Las conclusiones del artículo se basaron en observaciones simultáneas de Júpiter realizadas por NuSTAR, Juno y XMM-Newton.

Los científicos también esperan que el estudio de las emisiones de rayos X de Júpiter pueda ayudarlos a comprender objetos aún más extremos en nuestro universo. NuSTAR normalmente estudia objetos fuera de nuestro sistema solar, como estrellas en explosión y discos de gas caliente acelerados por la gravedad de agujeros negros masivos.

El nuevo estudio es el primer ejemplo de cómo los científicos pueden comparar las observaciones de NuSTAR con los datos tomados en la fuente de los rayos X por Juno. Esto permitió a los investigadores probar directamente sus ideas sobre qué crea estos rayos X de alta energía. Júpiter también comparte una serie de similitudes físicas con otros objetos magnéticos del universo (magnetares, estrellas de neutrones y enanas blancas), pero los investigadores no entienden completamente cómo se aceleran las partículas en las magnetosferas de estos objetos y cómo emiten radiación de alta energía. Al estudiar a Júpiter, los investigadores pueden revelar detalles de fuentes distantes que aún no podemos visitar.

Fuente:

Las energías renovables, ¿amenazan los esfuerzos de conservación de la biodiversidad en la tierra?

6 - 7 minutos

El mundo se enfrenta a una crisis climática y ecológica. Las dos crisis planetarias tiran a veces en la misma dirección: la restauración de los ecosistemas costeros que se están debilitando, como los manglares y las marismas, absorben el carbono, amortiguan los fenómenos meteorológicos extremos más frecuentes y protegen a la naturaleza.

Sin embargo, en otras ocasiones las crisis pueden parecer antagónicas: la rápida expansión de las energías renovables es una pieza clave para la descarbonización de los sistemas energéticos mundiales, pero puede ocupar tierras muy valiosas para la fauna del planeta.

De hecho, para reemplazar los combustibles convencionales por energía renovable se necesitaría una superficie global tres órdenes de magnitud mayor que la utilizada en la actualidad para la obtención de energía. Al mismo tiempo, los conservacionistas piden que se reserve el 30% -o incluso el 50%- de la tierra para la naturaleza.

En nuestro nuevo estudio, que publicamos esta semana en Proceedings of the National Academy of Sciences, sugerimos que, aunque se producen conflictos entre las energías renovables y las áreas protegidas, el solapamiento no tiene por qué ser tan grave como se sugería anteriormente, si las energías renovables se despliegan con los controles políticos y normativos adecuados.

Lucha de poder

Las energías renovables tienen impactos en la biodiversidad a lo largo de todo su ciclo de vida: desde la construcción de paneles solares, pasando por el funcionamiento de las hidroeléctricas, hasta el eventual desmantelamiento de los aerogeneradores.

Muchos de estos impactos son bien conocidos. Ya en 2015, algunos estudios destacaron la preocupante coincidencia de zonas del mundo ricas en especies con el potencial de recursos eólicos y solares. 

Otros documentaron la mortalidad de especies de aves en peligro de extinción en torno a los parques eólicos, la invasión de las instalaciones solares y eólicas en zonas protegidas, e incluso el impacto de la extracción de las materias primas utilizadas para las energías renovables. Otros impactos están menos estudiados. Gorrión cantor sobre un panel solar en Pensilvania, EE.UU. Crédito: Doris Dumrauf / Alamy Stock Photo.

También hay evidencias de impactos positivos: los parques eólicos marinos crean zonas protegidas de facto y permiten que las comunidades de los fondos marinos degradados tengan espacio para recuperarse de la pesca industrial. Ahora existen directrices para ayudar a los promotores a gestionar estos posibles impactos en la biodiversidad.

Investigaciones anteriores ya han establecido que un número significativo de instalaciones de energía eólica y solar en tierra se encuentran en zonas de gran importancia para la conservación de la biodiversidad mundial: zonas en gran medida no afectadas por el desarrollo industrial, zonas protegidas por la ley o zonas conocidas por albergar poblaciones de especies críticas.

Desglose por países

Está claro que se sabe lo suficiente sobre los impactos de las energías renovables como para justificar que se limite su solapamiento en la medida de lo posible. Sin embargo, no es realista sugerir que los países con limitaciones de tierra puedan lograr una separación completa de la naturaleza y la energía. 

En nuestro trabajo se tiene en cuenta la zona para destacar los países del mundo que tienen más o menos solapamiento de energía renovable y áreas protegidas de lo que cabría esperar dadas las limitaciones de terreno. 

Brasil fue uno de los países que apareció con más solapamiento del que cabría esperar, dado su gran tamaño, y puede ser una región en la que se podrían aplicar políticas de ordenación del uso del suelo más estrictas.

Sorprendentemente, nuestro análisis también reveló que hasta una de cada ocho instalaciones eólicas o solares que se solapan con un área protegida en todo el mundo, la zona protegida, fue declarada después de la construcción de la infraestructura energética. 

Proyección de la expansión de las energías renovables

La documentación de las instalaciones solares y eólicas a nivel mundial está en pañales y se ve agravada por la velocidad de despliegue fulgurante en algunas regiones. Por ejemplo, China instaló más capacidad eólica marina sólo en 2021 que el resto del mundo en los cinco años anteriores. 

Nuestros últimos datos nos permitieron proyectar dónde podría ubicarse la energía renovable en un futuro próximo; los modelos que construimos para ello superaron a los estudios anteriores que no tenían el detalle de los datos espacialmente explícitos. 

Para ver lo que podría ocurrir a corto plazo, combinamos nuestras proyecciones de energía renovable con un indicador de la importancia de una zona para la conservación de la biodiversidad mundial. 

Los mapas siguientes muestran los resultados de nuestras proyecciones. Los mapas muestran la probabilidad de que cualquier celda de 30 km por 30 km contenga energía eólica (a) o solar fotovoltaica (b) frente a la importancia de la misma celda para la biodiversidad ("ranking de AP"). 

En los mapas, el color púrpura oscuro indica dónde es probable que las prioridades de biodiversidad y la probabilidad de energía eólica y solar se solapen. 

Las regiones del mundo en gris no tienen suficientes instalaciones renovables para hacer predicciones precisas. 

La probabilidad de que cualquier celda de 30 km por 30 km contenga energía eólica o solar fotovoltaica

La probabilidad de que cualquier celda de 30 km por 30 km contenga energía eólica (a) o solar fotovoltaica (b) frente a la importancia de la misma celda en materia de biodiversidad ("clasificación PA") Fuente: Dunnett et al. (2022).

Para tener una idea de cómo podría producirse la expansión de las renovables con respecto a las áreas de conservación importantes, observamos cómo el 30% de terreno más probable para las renovables en cada región se solapaba con el 30% de terreno más importante para la biodiversidad.

 Los resultados muestran que, en la mayoría de las regiones del mundo, el solapamiento entre las energías renovables y la biodiversidad era menor o el esperado, dadas las limitaciones territoriales de los países.

Dos excepciones son Europa Central y Oriente Medio, donde hay un solapamiento mayor de lo esperado entre la expansión solar y las zonas de biodiversidad, y el norte de Europa, donde hay un solapamiento mayor de lo esperado entre la expansión eólica y la biodiversidad. 

Cabe señalar que, con una expansión verdaderamente masiva de las energías renovables como la que se necesitaría si tuviéramos que sustituir nuestros sistemas energéticos actuales de igual a igual, podría haber más solapamiento entre los proyectos energéticos y la naturaleza. 

Todo ello pone de manifiesto que el camino hacia la descarbonización sería más suave si también incluye medidas para mejorar la eficiencia energética y reducir la demanda.

En general, nuestra investigación sugiere que, con los controles políticos y normativos adecuados, podemos seguir llevando a cabo la crucial intervención climática de la transición de nuestros maltrechos sistemas energéticos y, al mismo tiempo, proteger las zonas ricas en biodiversidad

Fuente:   Dr Sebastian Dunnett, an ecologist at Hammersmith and Fulham Council in London.

Alubias, garbanzos y lentejas contra el cambio climático

 4 - 6 minutos

Según las previsiones del Panel Intergubernamental del Cambio Climático para los próximos años, se espera que los cultivos del futuro crezcan en ambientes más secos y cálidos.

Los estreses ambientales (descenso en la precipitación, incremento en la temperatura, etc.) son factores clave en la producción y calidad de los cultivos. Por eso será necesario un mayor esfuerzo en el desarrollo de variedades mejor adaptadas a condiciones adversas para alcanzar la creciente demanda de alimentos.

La cara y la cruz de los fertilizantes

Junto con el desarrollo de variedades mejor adaptadas, en las últimas décadas se ha optado por aumentar el uso de fertilizantes nitrogenados. De esta forma se consigue incrementar la producción de manera efectiva y económica. Esto es así porque, en general, la respuesta del cultivo suele ser proporcional al nitrógeno aportado y este es relativamente barato. Tal es su éxito, que el uso global de fertilizantes nitrogenados ha aumentado casi un 800 % desde 1961.

Otro dato que da fe de nuestra actual dependencia: se estima que los abonos sintéticos permiten alimentar a la mitad de la población mundial. O dicho de otra forma, la mitad de las calorías que consumimos han sido producidas gracias a este tipo de fertilizantes.

Leguminosas al rescate

No todos los cultivos tienen la misma dependencia del nitrógeno sintético. Hay una familia de cultivos que es capaz de aprovechar el nitrógeno atmosférico, formando para ello una relación simbiótica con ciertas bacterias presentes en el suelo. Son las leguminosas: desde las lentejas a la alfalfa pasando por alubias y garbanzos.

Esta relación tiene lugar en unos tejidos subterráneos específicos. Son los nódulos. En ellos, la planta huésped (en este caso las leguminosas) suministra al nódulo la fuente de carbono (energía) en forma de fotoasimilados. La bacteria, a cambio, le suministra el nitrógeno fijado, que puede ser usado por la planta, por ejemplo, para formar proteínas. Esto hace a las leguminosas prácticamente independientes del aporte de nitrógeno sintético.

Así, esta singular característica de las leguminosas puede ayudarnos a combatir el cambio climático de dos maneras:

Además, los residuos que deja el cultivo de leguminosas (ricos en nitrógeno) enriquecen el suelo y fertilizan el cultivo siguiente de forma natural.

Entonces, ¿cuál es el problema?

Con todas estas ventajas, pueden pensar que su uso debería estar extendido. Sin embargo, aunque a nivel global ocupan el 15 % de la superficie cultivada, solo por detrás de los cereales, su éxito es mucho menor en Europa. Concretamente se cultivan en el 1,5 % de la superficie agraria europea. Esto es debido, principalmente, a tres causas:

  • Falta de aceptación por parte de los consumidores. Pese a ser un alimento arraigado en la cultura mediterránea, su consumo ha descendido por la introducción de nuevos patrones de consumo.
  • Alta especialización de la agricultura europea en la producción de cereales y oleaginosas (girasol y colza). Esto provoca una dependencia de los abonos nitrogenados y de las importaciones de materias primas proteicas (Europa importa el 70 %, principalmente soja).
  • Poco atractivo para los agricultores. Esto es debido a los bajos precios y a que su producción (en gran parte condicionada por su capacidad para fijar nitrógeno) se ve fuertemente afectada por estreses ambientales, muchos de ellos asociados al cambio climático.

El problema limita la solución

Como hemos indicado, su independencia de los abonos nitrogenados y su baja huella de carbono hacen de los distintos cultivos de leguminosas una gran herramienta para reducir el impacto de la agricultura en el cambio climático. Sin embargo, al mismo tiempo, la producción de leguminosas se ve fuertemente condicionada por los factores climáticos adversos asociados al mismo.

Es en este punto cuando la investigación entra en escena. El funcionamiento del nódulo está estrechamente relacionado con el estado fisiológico de la planta huésped. Por lo tanto, factores ambientales que afecten a la planta lo harán también a la fijación de nitrógeno por el nódulo y, en definitiva, a la producción. Es preciso incrementar nuestros conocimientos sobre los mecanismos que condicionan la fijación de nitrógeno atmosférico y su potenciación como herramienta de fertilización natural en un contexto de cambio climático.

El trabajo continuo y cooperativo de distintos grupos de investigación (como el nuestro) está permitiendo identificar y comprender estos mecanismos. Esta información nos permite identificar las variedades y perfiles fisiológicos y moleculares implicados en una producción más sostenible en condiciones de crecimiento adversas.

Instalaciones para estudiar el efecto del CO₂ en plantas leguminosas imitando condiciones reales. Departamento de Agricultura de Estados Unidos (Alabama, EE. UU.). David Soba, Author provided

Potenciar su producción y consumo

Como hemos visto, es imprescindible optimizar la gestión de los cultivos para alcanzar el objetivo fijado por la UE de reducir las pérdidas de nutrientes en un 50 % y el uso de fertilizantes sintéticos en un 20 % para 2030. Al mismo tiempo, estos deben satisfacer las demandas de una población creciente y con hábitos de consumo cambiantes. Todo ello bajo unas condiciones de cambio climático.

Con este fin, aprovechar las ventajas agronómicas y ambientales que nos ofrecen las leguminosas es clave. Para ello, es vital comprender el efecto que el calentamiento global tendrá sobre estos cultivos y, con esta información, seleccionar variedades más eficientes en condiciones climáticas futuras. Pero estas acciones, irremediablemente, deben ir unidas a otras medidas como incentivos al cultivo de leguminosas a través de la política agraria comunitaria y aquellas encaminadas a aumentar su consumo entre la población.

Fuente: https://theconversation.com/alubias-garbanzos-y-lentejas-contra-el-cambio-climatico-176073 David Soba Hidalgo Investigador Postdoctoral. Agricultura Sostenible y Biomonitorización, Instituto de Agrobiotecnología (IdAB - CSIC - Gobierno de Navarra) y Iker Aranjuelo Michelena Científico titular. Área de especialización: Caracterización multidisciplinar encaminada al estudio de modelos agrícolas sostenibles, Instituto de Agrobiotecnología (IdAB - CSIC - Gobierno de Navarra)

Captado un Agujero Negro Mientras Lanzaba una Ráfaga  

Crédito: ESO/Juneau et al.

Al acecho, a unos 70 millones de años luz de distancia de la Tierra, en la constelación de Grus, se encuentra la galaxia NGC 7582, una galaxia espiral que alberga un agujero negro supermasivo en su núcleo. Estas imágenes fueron captadas como parte de un estudio utilizando el instrumento MUSE, instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, para descubrir el efecto de un agujero negro activo en la formación de estrellas en la galaxia.

La galaxia contiene un núcleo activo (AGN por sus siglas en inglés), un motor central extremadamente energético impulsado por el agujero negro supermasivo que devora el material más cercano. En este proceso, la materia se calienta, lanzando enormes cantidades de energía y poderosos vientos hacia el área circundante. Pero, ¿qué efecto tiene esto en la galaxia en general?

Para averiguarlo, un reciente estudio, dirigido por Stéphanie Juneau, de NOIRLab (Estados Unidos), analizó la distribución de diferentes elementos ionizados en la galaxia. La imagen de la derecha muestra oxígeno, nitrógeno e hidrógeno en azul, verde y rojo respectivamente. Las áreas rojas brillantes son regiones de alta actividad de formación estelar, mientras que las regiones azules dominantes muestran el material en forma de cono que fluye hacia el exterior del núcleo activo. La imagen de la izquierda, que cubre la misma área, muestra una vista más clásica de esta galaxia, con carriles de polvo que oscurecen la luz estelar azul y naranja.

MUSE también permitió al equipo mapear el movimiento de las estrellas y el gas. Descubrieron que NGC 7582 puede tener una estructura que rodea a su agujero negro supermasivo central y protege al resto de la galaxia de la potente emisión de energía que proviene del núcleo activo, desviándola y alejándola de ella en forma de un viento extremadamente poderoso.

Fuente:  Observatorio Europeo Austral