Las Islas Galápagos serán un fresco refugio en un mundo en calentamiento

Un área de afloramiento cerca de las Islas Galápagos podría ser un oasis de agua fría para los mamíferos marinos. Foto de Universal Images Group North America LLC/Alamy Stock Photo

A consecuencia  del cambio climático, casi todas las partes del océano se están calentando. Pero frente a la costa oeste de las Islas Galápagos, hay una zona de agua fría y rica en nutrientes. Esta próspero zona alimenta el fitoplancton y da vida al archipiélago.

“El agua fría sostiene poblaciones de pingüinos, iguanas marinas, leones marinos, lobos marinos y cetáceos que no podrían permanecer en el ecuador durante todo el año”, dice Judith Denkinger, ecóloga marina de la Universidad San Francisco de Quito en Ecuador. 

En las últimas cuatro décadas, esta zona fría se ha enfriado aproximadamente medio grado. Su persistencia hace que los científicos se pregunten cuánto tiempo aguantará. Las Islas Galápagos ya son famosas por su biodiversidad. ¿Será que el agua en alta mar se convertirá en un refugio para los animales marinos que buscan agua fría en un mundo que se calienta? La respuesta, al parecer, es sí. Al menos un rato.

Hay otras zonas frías en el planeta. Una, en el Atlántico Norte, justo al sur de Groenlandia, es causada por el debilitamiento de una corriente global que transporta el calor hacia el norte. Pero según un nuevo estudio, dirigido por Kris Karnauskas y Donata Giglio, climatólogos de la Universidad de Colorado Boulder, la zona fría de Galápagos es producto de la forma del lecho marino y la rotación del planeta, dos cosas que es poco probable que cambien debido a aumento de los gases de efecto invernadero. Y las Galápagos no son las únicas islas que ven este efecto.

A lo largo del ecuador, varias islas tienen aguas inusualmente frías inmediatamente al oeste. Según el trabajo de Karnauskas y Giglio, este enfriamiento es producto del afloramiento provocado por el choque de una corriente oceánica profunda contra las islas que se encuentran a su paso.

Mapa de la temperatura media de la superficie del mar (°C) en GLORYS con celdas de cuadrícula blancas que indican la máscara terrestre de GLORYS que representa las Islas Galápagos en comparación con las costas reales (contornos negros).https://doi.org/10.1371/journal.pclm.0000056.g002

Al analizar los datos de temperatura del océano de 22 años recopilados por los flotadores Argo, junto con las observaciones de satélites, planeadores oceánicos y cruceros, los científicos construyeron perfiles de temperatura alrededor de varias islas ecuatoriales y señalaron la ubicación de la corriente subterránea ecuatorial (EUC), un frío, corriente de flujo rápido que viaja hacia el este a unos 100 metros por debajo de la superficie del Océano Pacífico. El EUC se mantiene en su lugar a lo largo del ecuador por la fuerza de Coriolis, una inercia provocada por el giro de la Tierra sobre su eje. Este mismo efecto tuerce a los huracanes en el sentido contrario a las agujas del reloj al norte del ecuador y en el sentido de las agujas del reloj al sur.

El trabajo de Karnauskas y Giglio muestra que cuando el EUC se acerca a 100 kilómetros al oeste de las Islas Galápagos, de repente se intensifica a medida que las islas lo desvían hacia arriba. Esto hace que el agua sea hasta 1,5 °C más fría que el agua fuera de esta piscina fría. Los investigadores encontraron un efecto similar, pero más débil, al oeste de las Islas Gilbert en el Océano Pacífico occidental.

En un estudio separado, Karnauskas muestra que durante las últimas décadas, el EUC se ha vuelto más fuerte y más profundo. También se movió unos 10 kilómetros al sur, alineando más su camino con las Islas Galápagos. Todos esos cambios contribuyen al enfriamiento observado, dice Karnauskas.

Para el ecosistema marino de Galápagos, este enfriamiento es "un poco confuso", dice Jon Witman, ecólogo marino de la Universidad de Brown en Rhode Island que no participó en los estudios. “El agua fría que surge de la EUC sin duda tiene importantes impactos positivos”, dice. Pero cuando se combina con otros procesos oceánicos que también hacen que las temperaturas bajen, como La Niña, el enfriamiento puede dañar a cierta vida silvestre, como por ejemplo, los corales impactantes por el frío, lo que hace que se decoloren y, a veces, mueran.

En el futuro cercano, este escudo de frío probablemente beneficiará la vida alrededor de las Islas Galápagos y otras islas ecuatoriales. Pero esta agua refrescante está librando una batalla perdida con una atmósfera cálida, dice Karnauskas. “Esta tendencia al enfriamiento probablemente no durará todo el siglo; eventualmente se verá abrumado”, dice.

Sin embargo, si algunas especies se protegen al menos por un tiempo, Galápagos podría convertirse en un banco genético que podría usarse para volver a sembrar ecosistemas marinos devastados en otros lugares, sugiere Karnauskas. “Y es simplemente hermoso que estamos hablando aquí de las icónicas Galápagos”.

Artículo científico:Argo Reveals the Scales and Provenance of Equatorial Island Upwelling Systems

Artículo científico:Whither warming in the Galápagos?

Los ciclones árticos se intensificarán a medida que el clima se calienta

Los mapas en la parte superior de esta página muestran las trayectorias de las tormentas simuladas y las velocidades del viento de los nueve ciclones. El mapa de la izquierda representa los ciclones en la fecha de su ocurrencia en la última década; el mapa de la derecha muestra cómo se prevé que los ciclones respondan al cambio climático a finales de siglo.

Los huracanes amenazan las costas de América del Norte todos los años y parecen intensificarse a medida que cambia el clima . Tormentas similares también pueden golpear regiones más frías en el extremo norte, y una nueva investigación sugiere que también se intensificarán.

En los hallazgos publicados en noviembre de 2022, los científicos de la NASA proyectan que los ciclones árticos de primavera se intensificarán para fines de este siglo debido a la pérdida de hielo marino y al rápido calentamiento de las temperaturas. Esas condiciones darán lugar a tormentas más fuertes que llevarán aire más cálido y más humedad al Ártico.

“Los ciclones serán mucho más fuertes en términos de presión, velocidad del viento y precipitación”, dijo Chelsea Parker , quien dirigió el estudio. “Inicialmente, las tormentas arrojarán más nevadas, pero a medida que la temperatura del aire continúe aumentando y superemos las temperaturas bajo cero, las tormentas arrojarán lluvia, lo que es un gran cambio para la capa de hielo marino”. Parker es científico investigador en la Universidad de Maryland y en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

“Las tormentas más intensas serán un peligro para las actividades de transporte marítimo, la perforación y extracción de petróleo y gas, la pesca y los ecosistemas y la biodiversidad del Ártico; ahí es donde el pronóstico del tiempo marítimo es importante pero aún desafiante y difícil”, agregó Parker. “Es un tira y afloja interesante porque a medida que el hielo marino se retira, eso abre más área para que se lleven a cabo estas actividades, pero también podría venir con un clima más peligroso”.

Esta imagen en color natural se tomó de las imágenes adquiridas por los instrumentos del espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) en los satélites Terra y Aqua de la NASA y muestra un ciclón girando sobre el océano Ártico el 28 de julio de 2020. Los ciclones árticos pueden hacer que el hielo marino se derrita más rápidamente. Sus fuertes vientos pueden romper y batir el hielo y arrastrar hacia arriba aguas más cálidas que de otro modo estarían cubiertas de hielo. Y dependiendo de su ubicación, temperatura y si estas tormentas arrojan nieve o lluvia, también pueden hacer que el hielo se congele o se derrita más rápidamente.

Parker y sus colegas analizaron simulaciones por computadora de nueve ciclones que azotaron el Ártico en la última década. El calentamiento y la pérdida de hielo marino de las últimas décadas no parecen tener un efecto notable en el comportamiento de esas tormentas de primavera, anotó Parker.

Para comprender mejor las condiciones futuras, los científicos simularon un Ártico con temperaturas aún más cálidas y menos cubierta de hielo marino utilizando los resultados de los Proyectos de intercomparación de modelos acoplados . "Cuando agregamos el cambio climático proyectado para el futuro a la simulación por computadora", dijo Parker, "vemos una respuesta realmente grande de los ciclones".

Los mapas en la parte superior de esta página muestran las trayectorias de las tormentas simuladas y las velocidades del viento de los nueve ciclones. El mapa de la izquierda representa los ciclones en la fecha de su ocurrencia en la última década; el mapa de la derecha muestra cómo se prevé que los ciclones respondan al cambio climático a finales de siglo.

El equipo descubrió que para fines de siglo, la velocidad del viento de los ciclones podría aumentar hasta 61 kilómetros por hora, según las características de la tormenta y las condiciones ambientales de la región. Parker señaló que la intensidad máxima de tales tormentas podría ser hasta un 30 por ciento más prolongada, y es probable que aumenten las precipitaciones. Si los ciclones comienzan a traer lluvias en la primavera, el hielo marino puede comenzar a derretirse antes y menos sobrevivirá a la temporada de derretimiento del verano.

Dichos cambios permitirán que el océano proporcione más energía a la atmósfera para la convección profunda, lo que aumenta el potencial de que las tormentas se intensifiquen y persistan. Al igual que los huracanes en latitudes bajas y medias, los ciclones árticos usan esta energía como combustible en un motor. Las tormentas en las próximas décadas podrían viajar más al norte y llegar a áreas del Ártico que normalmente quedan intactas. El clima cambiante podría aumentar los riesgos para los ecosistemas, las comunidades y las actividades comerciales e industriales del Ártico.

Imagen del Observatorio de la Tierra de la NASA por Joshua Stevens , usando datos cortesía de Parker, CL, et al. (2022) . Historia de Roberto Molar Candanosa/GSFC/Equipo de Noticias de Ciencias de la Tierra de NASA.

Artículo científico: Arctic Cyclones to Intensify as Climate Warms

Los beneficios de las reservas marinas, altamente demostrados

 

Los beneficios indirectos para las capturas de peces del Monumento Nacional Marino Papahānaumokuākea de Hawái. CRÉDITO: Sarah Medoff, John Lynham y Jennifer Raynor.

Las zonas de prohibición de pesca ubicadas con cuidado pueden ayudar a restaurar los atunes y otras especies de peces grandes e icónicas, según un estudio publicado en Science dirigido por dos investigadores de la Universidad de Hawái en Manoa.

 Es bien sabido que las zonas de no pesca pueden beneficiar a la vida marina sedentaria como los corales o la langosta. Sin embargo, hasta ahora se suponía que ningún área marina protegida podía ser lo suficientemente grande para proteger especies que recorren largas distancias, como los atunes.

Esta recuperación es una buena noticia para el medio ambiente y la industria mundial de la pesca del atún, que genera $40 mil millones en ingresos cada año y respalda millones de puestos de trabajo en todo el mundo.

"Mostramos por primera vez que una zona de no pesca puede conducir a la recuperación y el desbordamiento de una especie migratoria como el atún patudo", dijo el coautor John Lynham, profesor del Departamento de Economía de la Facultad de Ciencias Sociales de la UH Manoa. .

Utilizando datos recopilados a bordo de barcos de pesca por observadores científicos, el estudio encontró que la zona de no pesca más grande del mundo, el Monumento Nacional Marino Papahānaumokuākea, ha aumentado la tasa de captura de atún aleta amarilla en un 54% en aguas cercanas. Las tasas de captura de patudo (también conocido como ʻahi) aumentaron un 12 %; las tasas de captura de todas las especies de peces combinadas aumentaron un 8 %.

Aparte de su importancia económica, el atún de aleta amarilla y el patudo han ocupado durante mucho tiempo un lugar central en la cultura y la dieta de Hawái.

La coautora añadida Sarah Medoff, investigadora de la Escuela de Ciencias y Tecnologías Oceánicas y de la Tierra de la UH Manoa, "habiendo nacido y crecido en Hawái, sé lo importante que es el "ahi" para la comunidad aquí. No es solo algo que se come en elegantes restaurantes de sushi , es el punto central de reuniones familiares, bodas, cumpleaños, ceremonias de graduación y fiestas de fin de año. Es reconfortante saber que el monumento protege este recurso para mis propios hijos y para las generaciones futuras".

La investigación fue financiada por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica y la Fundación Nacional de Ciencias.

El tamaño de esta zona de no pesca, casi cuatro veces el tamaño de toda la tierra en California, y el aparente comportamiento de búsqueda de algunas especies de atún en la región, probablemente desempeñaron un papel en los efectos positivos observados.

La coautora Jennifer Raynor, profesora del Departamento de Ecología Forestal y de Vida Silvestre de la Universidad de Wisconsin-Madison, dijo: "Durante los últimos 30 años, hemos aprendido que los atunes no se aventuran tan lejos de casa como alguna vez pensamos. Las islas hawaianas son un criadero de atún aleta amarilla bebé, y resulta que muchos de estos peces se quedan en la región".

Papahānaumokuākea se creó en 2006 y se amplió en 2016 para proteger los recursos biológicos y culturales, no específicamente para generar beneficios para la pesca local de atún.

Los hawaianos nativos consideran que el área es sagrada y el monumento está coadministrado por hawaianos nativos, el estado de Hawái y el gobierno federal.

Según Kekuewa Kikiloi, profesor asociado del Centro de Estudios Hawaianos UH Manoa Kamakakūokalani, que no participó en el estudio, "Esta investigación de Medoff et al. reafirma el valor de las áreas marinas protegidas a gran escala en el Pacífico. Las protecciones que fueron luchados por los nativos hawaianos y otras partes interesadas para que Papahānaumokuākea sirva para beneficiar a todos, incluidos los intereses pesqueros".

Artículo científico:Spillover benefits from the world’s largest fully protected MPA

Una nueva investigación revela que casi el dos por ciento de los aparejos de pesca comercial terminan en los océanos cada año.

 

Los aparejos de pesca perdidos en el mar se convierten en contaminación plástica, donde tiene impactos ambientales, económicos y sociales. © Bo Eide

La masa de aparejos de pesca que podría envolver la Tierra 18 veces se pierde en los océanos del mundo cada año, según una investigación de CSIRO, la agencia científica nacional de Australia, y la Universidad de Tasmania.

La investigación publicada estima que casi el dos por ciento de los aparejos de pesca comercial se pierden o descartan cada año, donde se convierte en un componente importante de la contaminación plástica marina mundial.

Denise Hardesty de CSIRO dijo que esta investigación es el examen más completo de las cantidades cuantitativas de artes de pesca abandonados, perdidos o descartados a nivel mundial hasta la fecha.

"Descubrimos que 14 mil millones de anzuelos de palangre, 25 millones de nasas y trampas y casi 740 000 km de palangres de pesca terminan en nuestros océanos a través de las actividades de pesca comercial mundial cada año”, dijo el Dr. Hardesty.

La investigación utilizó datos de esfuerzo de pesca global y entrevistas con 450 pescadores de siete países de todo el mundo, incluidos EE. UU., Indonesia y Marruecos. Las encuestas analizaron cinco tipos principales de artes de pesca, cuántos artes de pesca se usaron y se perdieron anualmente, y las características de los artes y embarcaciones que podrían influir en las pérdidas. En general, se perdieron más aparejos de los barcos pesqueros más pequeños, y los pescadores de arrastre de fondo perdieron más redes que los pescadores de arrastre de media agua.

La estimación más actual presenta estimaciones generales mucho más bajas de artes de pesca perdidos en el mar que las estimaciones de 2019 que cuantificaron las pérdidas anuales de artes en función de las revisiones de la literatura.

Hasta la fecha, la información empírica sobre cuántos artes de pesca se pierden en los océanos ha sido limitada. Dado que los aparejos de pesca perdidos en el mar tienen impactos económicos, ambientales y sociales significativos, esta nueva investigación ayudará a informar la gestión pesquera y las intervenciones políticas desde escalas locales a globales.

“Los datos recopilados para crear estas estimaciones provienen directamente de los propios pescadores para informar nuestra comprensión de las pérdidas de artes de pesca en la fuente”, dijo Kelsey Richardson, autora principal del artículo, anteriormente en CSIRO y la Universidad de Tasmania.

“Ha habido aumentos en el esfuerzo pesquero mundial, así como mejoras en las tecnologías pesqueras, incluidas mejores oportunidades para marcar, rastrear y recuperar artes de pesca”, dijo el Dr. Richardson.

“Nuestras estimaciones actualizadas ayudan a resaltar dónde deben enfocarse los esfuerzos para apoyar la gestión pesquera y las intervenciones de administración de artes para generar soluciones específicas para reducir las artes de pesca que terminan en nuestros océanos”, dijo.

Esta investigación se alinea con la Misión Terminar con los Residuos Plásticos de CSIRO, que tiene como objetivo una reducción del 80 % en los residuos plásticos que ingresan al medio ambiente para 2030.

Comunicado de prensa: https://www.csiro.au/en/news/News-releases/2022/Fishing-gear-lost-at-sea-globally-revealed

Artículo científico:Fishing gear lost at sea globally revealed

La erupción del volcán de Tonga Erupción genera un florecimiento masivo de fitoplancton

 En enero de 2022, la erupción volcánica submarina más grande de este siglo provocó una espectacular floración de fitoplancton al norte de la isla de Tongatapu, en el Reino de Tonga. Un equipo de científicos de la Universidad de Hawái (UH) en Manoa y la Universidad Estatal de Oregón reveló en un estudio publicado recientemente que el florecimiento de vida marina microscópica cubrió un área casi 40 veces el tamaño de la isla de O'ahu, Hawái. 'i dentro de sólo 48 horas después de la erupción.

El equipo dirigido por la Escuela de Ciencias y Tecnologías Oceánicas y de la Tierra (SOEST) de la UH Manoa analizó imágenes satelitales de varios tipos (color verdadero, emisión de radiación roja e infrarroja y reflejo de la luz en la superficie del mar) y determinó que la deposición volcánica la ceniza fue probablemente la fuente más importante de nutrientes responsables del crecimiento del fitoplancton.

Mapas de clorofila oceánica antes (izquierda) y después (derecha) de la erupción. Crédito: Barone, et al. (2022).

El fitoplancton son los diminutos organismos fotosintéticos que producen oxígeno y sirven como base de la cadena alimentaria marina. El crecimiento de estos microbios a menudo se ve limitado por las bajas concentraciones de nutrientes disueltos en la superficie del océano, pero el fitoplancton puede aumentar rápidamente cuando los nutrientes están disponibles.

“Aunque la erupción de Hunga Tonga-Hunga Haʻapai fue submarina, una gran columna de ceniza alcanzó una altura de decenas de kilómetros en la atmósfera”, dijo Benedetto Barone, autor principal del estudio y oceanógrafo de investigación en el Centro de Oceanografía Microbiana: Investigación y Educación (C-MORE) en SOEST. “La lluvia de cenizas proporcionó nutrientes que estimularon el crecimiento del fitoplancton, que alcanzó concentraciones mucho más allá de los valores típicos observados en la región”.

“Nos impresionó observar la gran región con altas concentraciones de clorofila en tan poco tiempo después de la erupción”, dijo Dave Karl , coautor del estudio y director de C-MORE. "Esto muestra qué tan rápido el ecosistema puede responder a la fertilización con nutrientes".

“Un observador casual podría ver partes aparentemente muy diferentes del medio ambiente, en este caso, un volcán que produce una gran erupción y un cambio importante en la ecología de los océanos cercanos”, dijo Ken Rubin , coautor del estudio y vulcanólogo en SOEST. Departamento de Ciencias de la Tierra . "Sin embargo, nuestras observaciones ilustran la amplia interconexión e interdependencia de los diferentes aspectos del medio ambiente, tal vez incluso indicando un vínculo subestimado entre el vulcanismo y los ecosistemas marinos poco profundos a nivel mundial".

Aplicando lecciones de la erupción de Kilauea de 2018

Tres de los autores del estudio habían evaluado y muestreado previamente una floración de fitoplancton más pequeña que se vinculó con la erupción de Kilauea de 2018, que destacó los impactos potenciales de las erupciones volcánicas en los ecosistemas oceánicos.

“Cuando me enteré de la erupción de Tonga, fue bastante sencillo modificar el código de computadora que había escrito para analizar las mediciones satelitales alrededor de Hawái para determinar el impacto de la erupción de Tonga en el ecosistema oceánico cercano”, dijo Barone. “Desde el primer momento de ver los resultados del análisis, quedó claro que había habido una respuesta rápida del fitoplancton en una gran región”.

Entendiendo la fertilización del océano

El fitoplancton extrae de la atmósfera el dióxido de carbono que es responsable del calentamiento de la mayoría de las regiones de nuestro planeta. La erupción fue un evento de fertilización natural que reveló la capacidad de estas centrales eléctricas microscópicas para responder rápidamente, cuando se dan las condiciones adecuadas.

“La dinámica de este evento puede ayudarnos a predecir el comportamiento de los ambientes pelágicos, cuando se agregan nutrientes a las regiones del océano empobrecidas en nutrientes”, dijo Barone. “Este conocimiento puede resultar útil en la discusión sobre los impactos de las tecnologías de eliminación de dióxido de carbono basadas en la fertilización de los océanos

Artículo científico:Tonga eruption spawns massive phytoplankton bloom

Desastre medioambiental en el Mar Báltico

Los oleoductos Nord Stream atraviesan el Mar Báltico hasta Alemania desde Rusia, y son las principales fuentes de gas para Europa.

Se han detectado hasta la fecha cuatro fugas: dos de ellas en la zona económica exclusiva de Suecia y dos en la zona económica de Dinamarca.
Estas fugas miden hasta 900 metros de diámetro y han creado una zona burbujeante de gas metano, la mayor registrada de la historia. Estas piscinas humeantes
en pleno mar Báltico amenaza con desencadenar un desastre medioambiental.
El mayor problema de todos es que las tuberías contienen un gas comprimido que ya se expande rápidamente y se diluye en el océano, liberándose gran parte de este a la atmósfera.

El gobierno danés estimó que había en los dos oleoductos 778 millones de metros cúbicos de metano, unas 400.000 toneladas.
El metano es el gas de efecto invernadero más poderoso que existe: tiene un poder para retener los rayos del sol 82,5 veces mayor del dióxido de carbono.
La Agencia Federal del Medio Ambiente (UBA) de Alemania ha advertido del daño medioambiental que supondrán estas fugas. A causa de las roturas, el gas ha escapado y los niveles de presión del tubo bajan inminentemente a cero hasta que se vacíe del todo. Se estima que ya se han vertido 115.000 toneladas de metano, un potente gas de efecto invernadero 84 veces más contaminante que el dióxido de carbono.Una tonelada de metano provoca un calentamiento igual al de 25 toneladas de CO2, por un periodo calculado de 100 años.
Cuando el gas se expande provoca burbujas y se genera hasta cristal, un fenómeno conocido como "chapapote invisible".
Las fugas provocarán emisiones tóxicas por el equivalente de 7,5 millones de toneladas de CO2, según un comunicado emitido ayer por la Agencia Federal de Medio Ambiente (UBA) y basado en estimaciones sobre el volumen de gas acumulado en esas tuberías.

El acceso a la zona  donde se han detectado las fugas, para evaluar los daños sólo es posible después  de que se haya detenido el escape.

Los plásticos del futuro vivirán muchas vidas pasadas, gracias al reciclaje químico

Un día, en un futuro no muy lejano, los plásticos de nuestros satélites, automóviles y dispositivos electrónicos pueden vivir su segunda vida, la 25 o la 250. 

Una nueva investigación de CU Boulder, publicada en Nature Chemistry , detalla cómo una clase de plásticos duraderos ampliamente utilizados en las industrias aeroespacial y microelectrónica se pueden descomponer químicamente en sus bloques de construcción más básicos y luego volver a formar el mismo material. 

Es un paso importante en el desarrollo de polímeros de red reparables y totalmente reciclables, un material particularmente difícil de reciclar, ya que está diseñado para mantener su forma e integridad en condiciones de calor extremo y otras duras. El estudio documenta cómo este tipo de plástico puede descomponerse y rehacerse perpetuamente, sin sacrificar sus propiedades físicas deseadas.

“Estamos pensando fuera de la caja, sobre diferentes formas de romper los enlaces químicos”, dijo Wei Zhang , autor principal del estudio y presidente del departamento de química. “Nuestros métodos químicos pueden ayudar a crear nuevas tecnologías y nuevos materiales, además de utilizarse para ayudar a resolver la crisis existente de los materiales plásticos”.

Sus resultados también sugieren que revisar las estructuras químicas de otros materiales plásticos podría conducir a descubrimientos similares sobre cómo descomponer y reconstruir por completo sus enlaces químicos, lo que permitiría la producción circular de más materiales plásticos en nuestra vida diaria. 

A mediados del siglo XX, los plásticos se adoptaron de manera generalizada en casi todas las industrias y partes de la vida, ya que son extremadamente convenientes, funcionales y baratos. Pero medio siglo después, tras una demanda y producción exponenciales, los plásticos suponen un gran problema para la salud del planeta y de las personas. La producción de plásticos requiere grandes cantidades de petróleo y la quema de combustibles fósiles. Los plásticos desechables generan cientos de millones de toneladas de desechos cada año, que terminan en vertederos, océanos e incluso en nuestros cuerpos, en forma de microplásticos. 

Por lo tanto, reciclar es clave para reducir la contaminación plástica y las emisiones de combustibles fósiles de este siglo.

Los métodos de reciclaje convencionales descomponen mecánicamente los polímeros en polvo, los queman o usan enzimas bacterianas para disolverlos. El objetivo es terminar con piezas más pequeñas que puedan usarse para otra cosa. Piensa en zapatos hechos con llantas de goma recicladas o ropa hecha con botellas de agua de plástico recicladas. Ya no es el mismo material, pero no termina en un basurero o en el océano. 

Pero, ¿y si pudieras reconstruir un artículo nuevo con el mismo material? ¿Qué pasaría si el reciclaje no solo ofreciera una segunda vida a los plásticos, sino una experiencia repetida? 

Eso es exactamente lo que han logrado Zhang y sus colegas: invirtieron un método químico y descubrieron que pueden romper y formar nuevos enlaces químicos en un polímero de alto rendimiento. 

“Esta química también puede ser dinámica, puede ser reversible y ese vínculo puede reformarse”, dijo Zhang. “Estamos pensando en una forma diferente de formar la misma columna vertebral, solo que desde diferentes puntos de partida”. 

Lo hacen al romper el polímero, "poli" que significa "muchos", nuevamente en monómeros singulares, sus moléculas, un concepto de química reversible o dinámica. Lo que es especialmente novedoso acerca de este último método es que no solo ha creado una nueva clase de material polimérico que, como los Legos, son fáciles de construir, desarmar y reconstruir una y otra vez, sino que el método se puede aplicar a materiales existentes, especialmente difíciles, para reciclar polímeros. 

Estos nuevos métodos químicos también están listos para la comercialización y pueden conectarse y funcionar con la producción industrial actual. 

"Realmente puede beneficiar el diseño y el desarrollo futuros de plásticos no solo para crear nuevos polímeros, sino que también es muy importante saber cómo convertir, reciclar y reciclar polímeros más antiguos", dijo Zhang. “Al usar nuestro nuevo enfoque, podemos preparar muchos materiales nuevos, algunos de los cuales podrían tener propiedades similares a los plásticos en nuestra vida diaria”. 

Este avance en el reciclaje de plásticos de circuito cerrado está inspirado en el mundo natural, ya que las plantas, los animales y los seres humanos son actualmente parte de un sistema circular de reciclaje a nivel planetario, dijo Zhang. 

“¿Por qué no podemos hacer nuestros materiales de la misma manera?”

Artículo científico: CU Boulder Today

Nueva isla emerge de un volcán submarino al suroeste del Océano Pacífico

Imagen de la isla emergida en Home Reef tras una erupción que comenzó el 10 de septiembre de 2022 - NASA EARTH OBSERVATORY captada 14 septiembre 2022

En el suroeste del Océano Pacífico, se encuentra una cordillera en el lecho marino que se extiende desde Nueva Zelanda hasta Tonga tiene la mayor densidad de volcanes submarinos del mundo. El 10 de septiembre de 2022, uno de ellos despertó. En los días transcurridos desde entonces, el monte submarino Home Reef en las Islas Tonga Central ha rezumado lava repetidamente, ha expulsado columnas de vapor y cenizas y ha decolorado el agua circundante.

Once horas después de que comenzara la erupción, una nueva isla se elevó sobre la superficie del agua. El Operational Land Imager-2 (OLI-2) en Landsat 9 capturó esta vista en color natural de la joven isla el 14 de septiembre de 2022, mientras columnas de agua descolorida circulaban cerca. Investigaciones anteriores sugieren que estas columnas de agua de mar ácida y sobrecalentada contienen partículas, fragmentos de roca volcánica y azufre.

El 14 de septiembre, los investigadores de los Servicios Geológicos de Tonga estimaron que el área de la isla era de 4.000 metros cuadrados (1 acre) y la elevación de 10 metros (33 pies) sobre el nivel del mar. Para el 20 de septiembre, la isla había crecido hasta cubrir 24.000 metros cuadrados (6 acres). La nueva isla está ubicada al suroeste de Late Island, al noreste de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai y al noroeste de Mo'unga'one.

Home Reef se encuentra dentro de la zona de subducción Tonga-Kermadec , un área donde tres placas tectónicas chocan en el límite de convergencia más rápido del mundo. La Placa del Pacífico aquí se está hundiendo debajo de otras dos placas pequeñas, produciendo una de las fosas más profundas de la Tierra y arcos volcánicos más activos .

Las islas creadas por volcanes submarinos suelen ser de corta duración, aunque en ocasiones persisten durante años. Home Reef ha tenido cuatro períodos registrados de erupciones, incluidos los eventos de 1852 y 1857. Pequeñas islas se formaron temporalmente después de ambos eventos, y las erupciones de 1984 y 2006 produjeron islas efímeras con acantilados de 50 a 70 metros de altura. Una isla creada por una erupción de 12 días del cercano volcán Late'iki en 2020 desapareció después de dos meses , mientras que una isla anterior creada en 1995 por el mismo volcán permaneció durante 25 años.

“El volcán presenta riesgos bajos para la comunidad de la aviación y los residentes de Vava'u y Ha'apai”, dijo el Servicio Geológico de Tonga en una actualización emitida el 20 de septiembre. “Sin embargo, se recomienda a todos los navegantes que naveguen a más de 4 kilómetros de distancia. de Home Reef hasta nuevo aviso”. El servicio señaló que la mayoría de las cenizas deberían caer a unos pocos kilómetros del respiradero.

Imagen del Observatorio de la Tierra de la NASA por Lauren Dauphin, utilizando datos Landsat del Servicio Geológico de EE. UU . Narracción de Adam Voiland .

Los nanoplásticos pueden ascender en la cadena alimentaria de las plantas a los insectos y de los insectos a los peces

 

Gráfico:Nano today

Un nuevo estudio de la Universidad del Este de Finlandia muestra que la lechuga puede absorber nanoplásticos del suelo y transferirlos a la cadena alimentaria. El artículo se publica en Nano Today .

La preocupación por la contaminación plástica se generalizó después de que se supo que los plásticos mal administrados en el medio ambiente se descomponen en piezas más pequeñas conocidas como microplásticos y nanoplásticos. Es probable que los nanoplásticos, debido a su pequeño tamaño, puedan atravesar barreras fisiológicas y entrar en los organismos.

A pesar del creciente cuerpo de evidencia sobre la toxicidad potencial de los nanoplásticos para plantas, invertebrados y vertebrados, nuestra comprensión de la transferencia de plástico en las redes alimentarias es limitada. Por ejemplo, se sabe poco sobre los nanoplásticos en los ecosistemas del suelo y su absorción por los organismos del suelo , a pesar de que el suelo agrícola potencialmente recibe nanoplásticos de diferentes fuentes, como la deposición atmosférica, el riego con aguas residuales, la aplicación de lodos de depuradora para fines agrícolas y el uso de película de acolchado. La medición de la absorción de nanoplásticos del suelo por parte de las plantas, en particular las verduras y las frutas en los suelos agrícolas, es, por lo tanto, un paso fundamental para revelar si los nanoplásticos pueden llegar a las plantas comestibles y en qué medida.y, en consecuencia, en redes alimentarias.

Investigadores de la Universidad del Este de Finlandia han desarrollado una técnica novedosa basada en huellas dactilares metálicas para detectar y medir nanoplásticos en organismos y, en este nuevo estudio, la aplicaron a una cadena alimentaria modelo que consta de tres niveles tróficos , es decir, la lechuga como productor primario, las larvas de mosca soldado negra como consumidor primario y el pez insectívoro (cucaracha) como consumidor secundario. Los investigadores utilizaron desechos plásticos que se encuentran comúnmente en el medio ambiente, incluidos los nanoplásticos de poliestireno (PS) y cloruro de polivinilo (PVC).

Las plantas de lechuga se expusieron a nanoplásticos durante 14 días a través del suelo contaminado, después de lo cual se cosecharon y alimentaron a los insectos (larvas de mosca soldado negra, que se utilizan como fuente de proteínas en muchos países). Después de cinco días de alimentación con lechuga, los insectos se alimentaron a los peces durante cinco días.

Usando microscopía electrónica de barrido, los investigadores analizaron las plantas, larvas y peces disecados. Las imágenes mostraron que los nanoplásticos fueron absorbidos por las raíces de las plantas y se acumularon en las hojas. Luego, los nanoplásticos se transfirieron de la lechuga contaminada a los insectos. Las imágenes del sistema digestivo de los insectos mostraron que tanto los nanoplásticos de PS como los de PVC estaban presentes en la boca y en el intestino incluso después de permitirles vaciar sus intestinos durante 24 horas. La cantidad de nanoplásticos de PS en los insectos fue significativamente menor que la cantidad de nanoplásticos de PVC, lo que es consistente con la menor cantidad de partículas de PS en la lechuga. Cuando los peces se alimentaron de los insectos contaminados, se detectaron partículas en las branquias, el hígado y los tejidos intestinales de los peces, mientras que no se encontraron partículas en el tejido cerebral.

«Nuestros resultados muestran que la lechuga puede absorber nanoplásticos del suelo y transferirlos a la cadena alimentaria. Esto indica que la presencia de diminutas partículas de plástico en el suelo podría estar asociada con un riesgo potencial para la salud de los herbívoros y los humanos si se descubre que estos hallazgos ser generalizable a otras plantas y cultivos y a entornos de campo. Sin embargo, aún se necesita con urgencia más investigación sobre el tema», concluye el autor principal, el Dr. Fazel Monikh, de la Universidad del Este de Finlandia.

Artículo científico:Quantifying the trophic transfer of sub-micron plastics in an assembled food chain

Seguimiento durante 30 años de la subida del nivel del mar

 

Hace treinta años, científicos e ingenieros lanzaron un nuevo satélite para estudiar la subida y bajada de los mares a lo largo del tiempo, una tarea que antes sólo podía hacerse desde la costa. TOPEX/Poseidón se lanzó al espacio el 10 de agosto de 1992 y comenzó un registro de 30 años de la altura de la superficie del océano en todo el mundo. Las observaciones han confirmado a escala mundial lo que los científicos veían antes desde la costa: los mares están subiendo, y el ritmo se está acelerando.

Los científicos han comprobado que el nivel medio del mar a nivel mundial -que se muestra en el gráfico de líneas de arriba y abajo- ha subido 10,1 centímetros desde 1992. En los últimos 140 años, los satélites y los mareógrafos muestran que el nivel del mar ha subido entre 21 y 24 centímetros.

A partir de TOPEX/Poseidón, la NASA y las agencias espaciales asociadas han volado una serie continua de satélites que utilizan altímetros de radar para controlar la topografía de la superficie del océano, es decir, la forma vertical y la altura del océano. Los altímetros de radar envían continuamente pulsos de ondas de radio (microondas) que se reflejan en la superficie del océano hacia el satélite. Los instrumentos calculan el tiempo que tarda la señal en volver, a la vez que rastrean la ubicación precisa del satélite en el espacio. A partir de esto, los científicos obtienen la altura de la superficie del mar directamente debajo del satélite.

Desde 1992, cinco misiones con altímetros similares han repetido la misma órbita cada 10 días: TOPEX/Poseidón (1992 a 2006), Jason-1 (2001 a 2013), la Misión Topográfica de la Superficie Oceánica/Jason-2 (2008 a 2019), Jason-3 (2016 a la actualidad) y Sentinel-6 Michael Freilich (2020 a la actualidad). Las misiones se construyeron a través de varias asociaciones entre la NASA, el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) de Francia, la Organización Europea para la Explotación de Satélites Meteorológicos (EUMETSAT), la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos (NOAA).

Juntos, los equipos de la misión han reunido un registro topográfico oceánico unificado y estandarizado que equivale al trabajo de medio millón de mareógrafos. Los científicos acumularon y corroboraron un registro de datos que ahora es lo suficientemente largo y sensible como para detectar los cambios globales y regionales del nivel del mar más allá de los ciclos estacionales, anuales y decenales que se producen naturalmente.

"Con 30 años de datos, por fin podemos ver el enorme impacto que tenemos en el clima de la Tierra", dijo Josh Willis, oceanógrafo del Laboratorio de Propulsión a Chorro y el científico del proyecto Sentinel-6 Michael Freilich de la NASA. "El aumento del nivel del mar causado por la interferencia humana en el clima empequeñece ahora los ciclos naturales. Y está ocurriendo más y más rápido cada década".

El mapa de la parte superior de esta página muestra las tendencias globales del nivel del mar observadas desde 1993 hasta 2022 por TOPEX/Poseidón, las tres misiones Jason y Sentinel-6 Michael Freilich. Obsérvense las variaciones espaciales en la tasa de aumento del nivel del mar, con algunas partes del océano que aumentan más rápidamente (representadas en rojo y naranja intenso) que la tasa global. Muchas de las anomalías reflejan cambios a largo plazo en las corrientes oceánicas y en la distribución del calor.

Los datos altimétricos también muestran que el ritmo de subida del nivel del mar se está acelerando. En el transcurso del siglo XX, el nivel medio del mar en todo el mundo subió aproximadamente 1,5 milímetros al año. A principios de la década de 1990, era de unos 2,5 milímetros al año. En la última década, el ritmo ha aumentado a 3,9 mm (0,15 pulgadas) por año.

En el gráfico de líneas, los máximos y mínimos de cada año se deben al intercambio de agua entre la tierra y el mar. "Las lluvias y nevadas invernales en el hemisferio norte desplazan el agua del océano a la tierra, y ésta tarda algún tiempo en volver a escurrir hacia los océanos", señaló Willis. "Este efecto suele causar alrededor de un centímetro de subida y bajada cada año, con un poco más o menos durante los años de El Niño y La Niña. Es literalmente como el latido del corazón del planeta".

Aunque unos pocos milímetros de subida del nivel del mar al año pueden parecer poco, los científicos calculan que cada 2,5 centímetros de subida del nivel del mar se traduce en 2,5 metros de playa perdidos en la costa media. También significa que las mareas altas y las mareas de tempestad pueden aumentar aún más, provocando más inundaciones costeras, incluso en días soleados. En un informe publicado en febrero de 2022, los científicos estadounidenses concluyeron que para 2050 el nivel del mar en las costas de Estados Unidos podría aumentar entre 25 y 30 centímetros por encima de los niveles actuales.

"Lo que destaca del registro de altimetría por satélite es que el aumento en 30 años es unas diez veces mayor que el intercambio natural de agua entre el océano y la tierra en un año", dijo Willis. "En otras palabras, el aumento del nivel global del mar provocado por el hombre es ahora diez veces mayor que los ciclos naturales".

Referencia Artículo: https://earthobservatory.nasa.gov/images/150192/tracking-30-years-of-sea-level-rise

Piscinas de salmuera llenas de vida a 1.700 metros de profundidad en el Mar Rojo

         Investigadores de la Escuela Rosenstiel de Ciencias Marinas, Atmosféricas y de la Tierra de la Universidad de Miami (UM) descubrieron recientemente piscinas de salmuera en aguas profundas raras en el Golfo de Aqaba, una extensión norte del Mar Rojo. Estos lagos submarinos salados guardan secretos sobre la forma en que se formaron los océanos en la Tierra hace millones de años y ofrecen pistas sobre la vida en otros planetas.

Imagen: Ouest- France

En asociación con Ocean X , Sam Purkis, profesor y presidente del Departamento de Geociencias Marinas de la UM, y su equipo hicieron su descubrimiento a más de una milla bajo la superficie del mar (1770 metros) usando un vehículo submarino operado remotamente (ROV) en el OceanXplorer , buque de investigación marino equipado capaz de explorar los lugares más inalcanzables de la Tierra.

“Hasta que comprendamos los límites de la vida en la Tierra, será difícil determinar si los planetas alienígenas pueden albergar seres vivos”, dijo Purkis. “Nuestro descubrimiento de una rica comunidad de microbios que sobreviven en ambientes extremos puede ayudar a rastrear los límites de la vida en la Tierra y puede aplicarse a la búsqueda de vida en otras partes de nuestro sistema solar y más allá”.

Las piscinas de salmuera son uno de los ambientes más extremos de la Tierra, pero a pesar de su alta salinidad, química exótica y falta total de oxígeno, estas piscinas están llenas de vida. Las moléculas bioactivas con posibles propiedades anticancerígenas se han aislado previamente de microbios de piscinas de salmuera en el Mar Rojo.

Fig. 9: Mega- and macrofauna of the NEOM pools Discovery of the deep-sea NEOM Brine Pools in the Gulf of Aqaba, Red Sea

La investigación, publicada en Nature Communications , es el primer descubrimiento de piscinas de salmuera en el Golfo de Aqaba.

“Tuvimos mucha suerte”, dijo Purkis. “El descubrimiento se produjo en los últimos cinco minutos de las diez horas de inmersión del ROV que pudimos dedicar a este proyecto”.

Ubicadas cerca de la costa, estas piscinas extremadamente saladas y sin oxígeno conservan información sobre tsunamis, inundaciones repentinas y terremotos en el Golfo de Aqaba que tuvieron lugar hace miles de años. Hay muchas fallas y fracturas en el lecho marino asociadas con la tectónica de la región en esta zona del Golfo de Aqaba.

A principios de este año, Purkis y su equipo descubrieron evidencia de un deslizamiento de tierra submarino de 500 años de antigüedad que probablemente generó un tsunami considerable en la región, que podría tener implicaciones para el desarrollo de la costa en Egipto y Arabia Saudita. 

Artículo científico: Discovery of the deep-sea NEOM Brine Pools in the Gulf of Aqaba, Red Sea