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Vanguardia de la Ciencia

Vanguardia de la Ciencia es un programa de divulgación científica que comenzó a emitirse en abril de 1995. Después de un silencio de dos años, Angel Rodríguez Lozano, creador y director del programa, se ha puesto de nuevo al frente gracias a cienciaes.com. Nuevos espacios, noticias, reportajes, entrevistas y curiosidades científicas se dan cita en este programa.

Falso Sol. La llamada de los corales. Delta del Nilo. Ámbar y biodiversidad.

Corales, El Nilo. Ámbar. Falso Sol - Podcast Vanguardia de la Ciencia. CienciaEs.com

Sonido de vida y muerte en los arrecifes de coral.

Un arrecife de coral es un lugar que tiene una belleza fascinante. Millones de pequeñas estructuras calcáreas construidas por pequeñas criaturas forman un verdadero bosque de variadas formas que recuerdan a mesas, árboles, ramificadas cuernas de ciervos o voluminosas estructuras que recuerdan a enormes cerebros. A lo largo de muchos años, millones de pequeños pólipos van construyendo sus cobijos calcáreos y cuando mueren, sirven de soporte para nuevos corales que continúan haciéndolo crecer. Tan sólo los que están en la superficie contienen los millones de pólipos que asoman para capturar el plancton que abunda en el agua. Toda esa enorme construcción calcárea sirve de cobijo y alimento a millones de criaturas en tal abundancia que se piensa que la cuarta parte de las especies marinas viven en los arrecifes de coral, eso a pesar de que los corales tan sólo ocupan una milésima parte de la superficie bajo el océano.
El extraordinario colorido que muestran las criaturas que conviven en un arrecife de coral vivo contrasta con la desoladora imagen de soledad que acompaña a un arrecife cuando sus corales mueren. Los corales necesitan aguas limpias, poco profundas y bien agitadas para sobrevivir, pero muy sensibles a pequeños cambios de la temperatura del agua, son destrozados con facilidad por las grandes tormentas tropicales que azotan periódicamente el planeta y son destruidos con facilidad por la contaminación. Una vez que los corales mueren, todo el ecosistema se derrumba y su recuperación, si ocurre, es larga y costosa.
Ante la amenaza constante que sufren los arrecifes de coral, un equipo de investigadores del Reino Unido y Australia, lleva años estudiando los factores que afectan a la supervivencia y a su recuperación. Los científicos escogieron una isla situada en el norte de la Gran Barrera de Coral Australiana conocida como Lizard Island. En 2012, los arrecifes de coral que rodean la isla estaban sanos y llenos de vida pero, tras el azote de dos ciclones tropicales y un periodo de blanqueamiento masivo, muchas zonas habían quedado destruidas. Los científicos grabaron el sonido del arrecife en 2012, cuando estaba en plenitud de vida, y en 2016, cuando los corales habían sufrido un importante deterioro. Después, utilizaron esas grabaciones para estudiar el comportamiento de los peces que viven y cuidan de los corales y descubrieron que el sonido del coral vivo atrae un 40 % más de peces que un coral moribundo. Dado que la presencia de peces es fundamental para el control de las algas que impiden la recuperación de los corales, proponen utilizar las grabaciones para favorecer el crecimiento de nuevos corales en las zonas deterioradas.
Referencia:
Gordon et al. Habitat degradation negatively affects auditory settlement behavior of coral reef fishes. PNAS. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1719291115

El delta del Nilo se hunde.

Muchos de los deltas más grandes del mundo están densamente poblados, su terreno contiene extensas zonas de cultivo para cuya explotación se extrae agua del subsuelo y algunos contienen grandes reservas de gas e hidrocarburos que también son explotados. A todas esas actividades se suma la construcción de grandes presas río arriba, que detienen el arrastre de tierra y evitan que los sedimentos repongan la normal pérdida de materia debida a las mareas y el oleaje. Todos esos factores favorecen la pérdida de terreno por acción del mar y el hundimiento del mismo debido al agua, gas e hidrocarburos que es extraen del substrato. Por si esto fuera poco, el calentamiento global debido al cambio climático está elevando el nivel de los océanos, un factor más que favorece la inundación del terreno.
Hoy, Manuel Díez Minguito comenta los resultados de un estudio publicado en Journal of Geophysical Research: Solid Earth. En el trabajo, investigadores de Estados Unidos y Egipto, han utilizado los datos facilitados por satélite para monitorear los cambios que está sufriendo el Delta del Nilo. Los resultados han permitido determinar las tasas de hundimiento del terreno según las distintas zonas y los peligros potenciales para la población. Aplicando modelos de inundación, los investigadores estiman que, para el año 2.100, quedarán inundados 2,660 km2 de la superficie del delta.
Referencias:

  • Gebremichael, E. et al. (2018) Assessing land deformation an dsea encroachment in the Nile Delta: A radar interferometric and inundation modeling approach. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 123.

  • Syvitski, J.P.M., et al. (2009) Sinking deltas due to human activities. Nature Geoscience, vol. 2, no 10, p. 681.

Astronomía al Aire
Hoy ofrecemos el capítulo titulado: “ La noche oscura y la paradoja de Olbers”.

Los artrópodos encerrados en ámbar y la biodiversidad.

Desde hace cientos de millones de años, algunos árboles han segregado una resina densa y pegajosa en la que quedaban atrapadas muchas de las criaturas, especialmente insectos, arañas y artrópodos en general que convivían con ellos. La resina antiquísima se ha convertido en ámbar y los animales, plantas, plumas y otras inclusiones que se encierran en él han permanecido intactos en su interior hasta nuestros días. En estos momentos, muchos árboles continúan segregando resina y atrapando pequeños animales en ella.
Un grupo de investigadores, mejicanos, españoles y alemanes han estudiado los artrópodos atrapados en ámbar antiguo y resina actual para averiguar hasta qué punto esos animales representan la biodiversidad que convivía con los árboles en tiempos remotos.
Hablamos con la autora principal del estudio, Mónica Solórzano Kreamer, investigadora del Instituto Senkenberg de Franckfurt, Alemania.

Referencia:
Solórzano et al. Arthropods in modern resins reveal if amber accurately recorded forest arthropod communities. Proceedings of the National Academy of Sciences · May 2018  DOI: 10.1073/pnas.1802138115

Rayos que apuntan a un Falso Sol.

Desde Méjico, Fernando Gómez Zarazúa me envió un mensaje por Whatsapp en el que pedía ayuda para interpretar un fenómeno que había observado desde la ventanilla de un avión. Como una imagen vale más que mil palabras, he puesto las fotografías en esta página.
Las cuatro fotografías fueron tomadas al atardecer. El avión volaba entre estratos de nubes y las fotografías muestran unos rayos de luz que se extienden desde las nubes cercanas hasta converger en un punto lejano del horizonte. La cuarta muestra una región iluminada de color anaranjado-oro sobre el horizonte lejano.
Yo había visto muchas veces cómo la luz del Sol se cuela entre las nubes y crea un conjunto de rayos que parten del astro Rey hasta chocar en Tierra. Es una visión preciosa que llama nuestra atención porque nos incita a preguntarnos: Si los rayos del Sol son paralelos entre sí, ¿cómo es que los vemos separarse formando un abanico? Permitidme que responda más tarde, para no perder el hilo de la historia.
El caso es que, cuando observé las imágenes enviadas por Fernando, pensé que se trataba de ese fenómeno: el Sol, muy difuminado al fondo, del que partían unos rayos que se iban abriendo hasta las nubes más cercanas a la ventanilla del avión. Así se lo dije.
Pero Fernando me corrigió. En el punto más iluminado en el que confluían los rayos, no estaba el Sol, porque la fotografía había sido tomada mirando hacia el Este, es decir, en el lado opuesto al lugar por el que el Sol se acercaba al horizonte en aquellos momentos.
Debo confesar que en principio pensé que, tal vez, se había desorientado y, en realidad, estaba, mirando hacia el Oeste, a la puesta de Sol. No obstante, Fernando insistía, así que, para asegurarme, le pregunté a qué hora había tomado las fotografías, entre qué ciudades viajaba y en qué lado del avión estaba su asiento.
Me respondió que la primera fotografía había sido tomada a las 20.08 y la última a las 20.15. Estaba claro, pues, que fue al atardecer. Indicó que el avión iba en dirección Norte-Sur, desde la ciudad de Monterrey hasta León. Siendo así, el Sol debía estar a la derecha del avión. Pero lo que me dejó con la boca abierta fue cuando dijo que iba sentado en el lado izquierdo del avión. Así pues, estaba en lo cierto, la fotografía había sido tomada mirando al Este, al lado opuesto al Sol.
No había duda, el fenómeno no era algo corriente. Observé de nuevo las fotografías con más detenimiento y vi que la nube que aparece en primer plano, más cerca del avión, estaba iluminada, es decir, que el Sol tenía que estar situado a la espalda del fotógrafo. Todo concordaba con la orientación que había dicho Fernando.
Francamente, jamás había visto algo así. Las imágenes muestran claramente cómo los rayos que pasaban entre las nubes iban juntándose a medida que se alejaban hasta confluir en un punto lejano, situado sobre el horizonte Este. Allí, debido a la unión de los rayos, el horizonte era más brillante que en el resto del cielo, como si allí hubiera una fuente de luz que claramente era un “falso Sol”.
El fenómeno me dejó desconcertado. Yo había fotografiado en muchas ocasiones a los rayos de Sol que se cuelan entre las nubes y se abren en abanico hasta chocar con la tierra. Ese es el fenómeno más común. Tiene lugar cuando el cielo está parcialmente cubierto por nubes que dejan espacios abiertos entre ellas. La luz del sol que incide en las nubes no pasa, pero sí lo hace la que se cuela entre los huecos. Esa luz va siendo dispersada por las partículas y moléculas de agua que encuentra en su camino y por eso vemos claramente un rayo de luz que pasa entre las nubes hasta tierra. Las regiones cubiertas por las nubes no dejan pasar la luz y bajo ellas se produce una región de sombra, más oscura, que potencia la presencia de los rayos.
Hay una explicación clásica, en física, que explica muy gráficamente por qué los rayos de sol, siendo paralelos entre sí, parecen separarse en abanico a medida que se acercan a tierra. Consiste en imaginarnos sobre las vías de un tren. Si miramos a lo lejos, vemos que los raíles parecen juntarse en al infinito. Es porque cuanto más lejos miramos, más pequeñas se ven las cosas. De esta manera, la distancia entre los dos raíles va disminuyendo, aparentemente, a medida que se aleja. Es un efecto de perspectiva. Sucede también cuando miramos un rascacielos desde la base. La cima parece más estrecha que la base, aunque en realidad sean iguales. Con los rayos del Sol sucede lo mismo. Cuando están cerca de nosotros los vemos separados, pero la distancia entre ellos, aunque siempre es la misma, nos va pareciendo más y más pequeña hasta que en el Sol parecen juntarse en un punto.
Eso explica claramente por qué se separan los rayos a partir del Sol hacia nosotros pero ¿podría explicar lo fotografiado por Fernando? Entonces volví al ejemplo de las vías del tren, las imaginé juntándose a lo lejos, entonces, mentalmente, giré sobre mí mismo para mirar a las vías en sentido opuesto ¡ajá! ¡también se juntan! ¡Eureka! Ahí estaba la respuesta.
Los rayos de luz parten del Sol en el horizonte Oeste y van separándose aparentemente a medida que se acercan al avión, abriéndose en abanico. Así los habría visto un pasajero situado a la derecha del avión, mirando hacia el Oeste. Pero Fernando estaba a la izquierda, sin embargo, el efecto es el mismo, aunque la dirección es a la inversa. Para él, la luz del sol venía desde su espalda, iluminaba las nubes que tenía delante y las bordeaba generando una secuencia de luces y sombras que, a modo de rayos, se alejaban, como las vías del tren, hasta juntarse en el horizonte lejano. A medida que los rayos se iban acercando, la luz aumentaba y en el punto de encuentro parecía haber una fuente de luz, ficticia, un falso Sol.
Aún quedaba una duda por resolver. La cuarta fotografía muestra claramente una luz dorada al fondo del horizonte. Mirando la imagen con detenimiento me di cuenta de que allí, a lo lejos sobre el horizonte, lo que había era una gran nube. La imagen había sido tomada en el último momento, cuando el sol estaba más bajo en el horizonte opuesto, luego los rayos emitidos por astro rey habían tenido que viajar una gran distancia a través de la atmósfera terrestre. En el camino, las moléculas de oxígeno y nitrógeno habían ido dispersando fundamentalmente la luz azul. Cuando los rayos llegaban a la nube, tan solo quedaban los colores cercanos al rojo. Por esa razón, la luz que la iluminaba tenía esos colores anaranjados – amarillentos.
Más tarde me puse en contacto de nuevo con Fernando para pedirle que grabara la pregunta que he puesto en el podcast y para pedirle permiso para utilizar sus fotografías. Como es una persona curiosa por naturaleza, me comentó que él había visto el fenómeno en otra ocasión, pero no desde un avión sino desde la cima de una montaña. Cometó: “Creo que para poder ver el fenómeno, una condición necesaria es la altura”. Efectivamente Fernando, el Sol y el reflejo en el lado opuesto deben estar ambos por encima del horizonte y eso solo es posible si el espectador está situado por encima del terreno circundante, ya sea en la cima de una montaña o en un avión en vuelo, de lo contrario, los rayos chocarán con el terreno y se perderá el reflejo en el otro lado.
Recordadlo la próxima vez que subáis a un avión o a la cima de una montaña, al amanecer o al atardecer. Mirad hacia el horizonte opuesto al Sol, si tenéis suerte, seréis testigos de este curioso fenómeno.
Como no he visto literatura sobre este fenómeno (lo que no quiere decir que no la haya, por supuesto) he decidido bautizarlo con el nombre de “Efecto Gómez Zarazúa” en honor a su descubridor. Felicidades Fernando.

Fotografías de Fernando Gómez Zarazúa.
Texto y explicaciones de Angel Rodríguez Lozano.
CienciaEs.,com (19 mayo 2018)


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