Una sequía causó la decadencia de la sociedad maya clásica

Un período de sequía severa hacia el final del primer milenio probablemente selló el destino de la sociedad maya clásica. Hasta ahora, la caída de los antiguos mayas se había utilizado para demostrar cómo los cambios abruptos del clima –como un periodo excepcionalmente seco– podían haber contribuido a su declive, pero no había quedado del todo claro hasta qué punto esa época fue seca.

Una nueva investigación, publicada en la revista Science, demuestra de manera cuantitativa lo seco que estaba el suelo cuando las poblaciones de las tierras bajas mayas comenzaron a ‘evaporarse’.

Los científicos, liderados por la Universidad de Cambridge (Reino Unido), reconstruyeron la composición isotópica del agua del lago Chichancanab, México, utilizando núcleos de sedimentos que contenían yeso precipitado.

Se trata de “una técnica que implica el análisis isotópico del agua unida estructuralmente al yeso sedimentario, que se depositó en condiciones de sequía”, señalan los autores, dirigidos por Nicholas Evans, de la universidad británica.

Para determinar la aridez pasada, el equipo midió las composiciones del triple isotopo de oxígeno e hidrógeno en las moléculas de agua que se encontraban en la estructura del yeso depositado en las capas del fondo del lago.

Los datos de los isotopos proporcionaron “medidas directas de los cambios pasados en la hidrología del lago”, recalcan en su trabajo.

Una reducción drástica de la lluvia

Los resultados revelan que las precipitaciones anuales hace entre 1.000 y 800 años en las tierras bajas mayas se redujeron entre un 41% y un 54%. Durante los periodos de mayor sequía pudieron disminuir hasta un 70%.

Además, al comparar con las condiciones actuales, los autores pudieron determinar por primera vez que en esa época se produjo una disminución de entre el 2% y el 7% de la humedad relativa.

La investigación confirma de este modo la gravedad y la duración de la sequía sufrida por la sociedad maya de las tierras bajas y brinda los datos cuantitativos necesarios para comprender mejor el impacto que tuvo en los sistemas agrícolas y sociopolíticos mayas.

Fuente: Agencia SINC

Lago Chichancanab, que en maya significa “pequeño mar”. / Mark Brenner

Un lago de agua líquida se esconde bajo la superficie de Marte

La presencia de agua líquida en Marte lleva siendo objeto de debate entre los científicos desde hace décadas, pero ahora un equipo de investigadores italianos parece haber resuelto el misterio.

Las señales de radar detectan una masa de agua líquida de unos 20 km bajo los hielos del polo sur marciano

Utilizando el radar de un orbitador espacial para explorar los casquetes polares, han localizado un lago de agua líquida bajo el hielo del planeta rojo. El descubrimiento se publica esta semana en la revista Science y lo ha anunciado hoy la Agencia Espacial Italiana en Roma.

La detección se realizó con el instrumento MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding), un radar italoestadounidense de baja frecuencia que lleva la sonda Mars Express de la Agencia Espacial Europea.

Este instrumento envía pulsos radar que penetran en el terreno y las capas de hielo, midiendo después cómo se propagan y rebotan las ondas en la nave espacial. Los ecos reflejados proporcionan información sobre lo que hay debajo de la superficie. Los datos se tomaron entre mayo de 2012 y diciembre de 2015, y la zona sondeada fue la región Planum Australe, situada en el extremo sur del planeta Marte.

Ecos a 1,5 km de profundidad

De esta forma, los investigadores encontraron un cambio muy brusco en la señal aproximadamente a 1,5 km de profundidad. “Son evidentes los reflejos subsuperficiales brillantes dentro de un área bien definida, de unos 20 kilómetros, que aparece rodeada de otras áreas mucho menos reflectantes”, destacan los autores, liderados por Roberto Orosei desde el Istituto Nazionale di Astrofisica, en Bolonia.

En la Tierra las condiciones observadas solo suceden en lagos subglaciales como el Vostok, en la Antártida

El análisis de los ecos muestra que el brillo de esa zona tiene una constante dieléctrica alta, una característica propia de la de los materiales acuosos. De hecho, el perfil de la señal radar es similar al de los lagos de agua líquida que se encuentran debajo de las capas heladas de la Antártida y Groenlandia.

“En la Tierra estas condiciones solo suceden en lagos subglaciales como el lago Vostok, en la Antártida”, subraya Orosei, que, tras analizar varias posibilidades, concluye que las características observadas solo se pueden interpretar por la existencia de una masa estable de agua líquida.

Por qué se mantiene líquido este lago de Marte

Para explicar por qué este lago subglacial marciano no está congelado –algo que debería ocurrir debido a que la temperatura ambiente es inferior al punto de congelación del agua pura–, los autores plantean que las sales de magnesio, calcio y sodio, que se sabe están presentes en las rocas marcianas, pueden estar disueltas en el agua formando una salmuera.

Esa circunstancia, junto con la presión que ejercen las capas de hielo de arriba, reducirían el punto de fusión y permitirián que este lago marciano permanezca líquido, como les ocurre a sus homólogos terrestres.

En los ambientes subglaciales de la Tierra se sabe que prosperan algunos microorganismos, pero ¿podrían los depósitos subterráneos de agua líquida y salada de Marte proporcionar también un hábitat adecuado para la vida microbiana, o haberlo hecho en el pasado? La pregunta sobre la presencia de vida en Marte sigue abierta. Las misiones actuales y futuras al planeta rojo, como la rusoeuropea ExoMars, podrían tener la respuesta.

Ilustración del lago antártico Vostok, donde se han realizado perforaciones en busca de organismos vivos. / Nicolle Rager-Fuller / NSF

El tiburón ballena puede alcanzar los 130 años de vida

Hace poco, una hembra de tiburón ballena (Rhincodon typus), denominada Anne, realizó en unos meses una ruta transoceánica de 20.142 km, la mayor migración registrada hasta ahora. En un nuevo estudio, un equipo de científicos del Instituto de Investigación Guy Harvey de la Universidad Nova Southeastern (EE UU) ha descubierto otra peculiaridad de esta especie en peligro de extinción.

La investigación, publicada en la revista Marine and Freshwater Research Journal, revela que los machos de tiburón ballena pueden alcanzar los 130 años de vida y llegan a la edad adulta a los 25. Para determinar su longevidad, el trabajo, que se llevó a cabo en aguas del atolón Ari del sur en la República de Maldivas, en el océano Índico, se basó en los análisis de la dinámica de crecimiento y envejecimiento de estos peces.

“Se trata de un enfoque novedoso porque tomamos de forma repetida medidas subacuáticas no invasivas de tiburones vivos en el transcurso de una década”, señala Cameron Perry, primer autor del artículo e investigador en el NSH. Hasta ahora, este tipo de investigaciones se habían realizado sobre vértebras de animales muertos para determinar la edad.

“Tomamos de forma repetida medidas subacuáticas no invasivas de tiburones vivos en el transcurso de una década”, dice Perry

“Nuestro trabajo muestra que podemos obtener información de edad y crecimiento sin depender de tiburones muertos capturados en las pesquerías. Y esto es importante”, insiste Perry. Los investigadores pudieron monitorizar a unos 44 tiburones porque la mayoría regresaba al mismo lugar cada uno o dos años, y cada uno de ellos fue reconocido por sus patrones únicos de manchas.

Más grandes de lo que se pensaba

Entre los resultados de sus mediciones, el equipo también pudo definir el tamaño máximo que estos escualos pueden alcanzar: unos 18,7 metros de longitud, es decir cinco más que el tamaño de un autobús escolar.

“El crecimiento y la reproducción de los tiburones ballena son poco conocidos”, recalca Mahmood Shivji, director del instituto de investigación estadounidense. “Cuando se combina esta falta de conocimiento con la venta de productos de tiburón ballena –como aletas, carne y aceite– se puede ver rápidamente la urgencia de aprender tanto como sea posible para salvar a estas criaturas”, añade.

Según el investigador principal, cuánto más se aprende sobre estos animales, mejor pueden realizarse los esfuerzos de conservación.

Fuente: Agencia SINC

El agua del mar contiene gran cantidad de esperma de medusas

Como cada verano, es muy probable que nos zambullamos en el mar y traguemos por accidente un poco de agua. Un estudio liderado por investigadores del Instituto de Biología Evolutiva (IBE) –centro mixto del CSIC y la Universitat Pompeu Fabra (UPF)– y el Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSIC) ha descubierto que, además de tragar compuestos químicos como los cloruros de sodio y de magnesio y cientos de microorganismos por ahora desconocidos, con cada trago de agua marina podríamos estar ingiriendo una gran cantidad de esperma de cnidarios (medusas) y ctenóforos, unos animales muy parecidos a las medusas.

Los investigadores han identificado un nuevo grupo de urocordados, unos animales que normalmente están fijados en el fondo marino y que se suelen confundir con las anémonas. Los resultados se han publicado en la revista Scientific Reports.

El estudio se enmarca dentro del proyecto europeo BioMarKs, cuya finalidad es estudiar la diversidad de los organismos unicelulares eucariotas –es decir, los organismos celulares con un núcleo diferenciado–. En el marco del proyecto, se han muestreado columnas de agua y sedimentos de ambientes con oxígeno y sin oxígeno, en seis puntos de muestreo repartidos por la costa europea: Oslo (Noruega), Roscoff (Francia), Gijón y Blanes (España), Nápoles (Italia) y Varna (Bulgaria). Las muestras se filtraron con la finalidad de separar los microorganismos en función de su tamaño. A continuación, se extrajo el material genético, que fue secuenciado.

En todas las muestras se hallaron grandes cantidades del gen 18S, omnipresente en las células eucariotas y que normalmente se usa para identificarlas, como si se tratara de un código de barras. Al estudiar el material genético, se observó que una gran parte del gen 18S pertenecía a organismos no identificados. Se trataría de acelmorfos, platelmintos, quetognatos y nematodos. Por otra parte, se identificó un nuevo grupo de urocordados.

Los resultados confirman lo que ya han apuntado muchos estudios: a pesar de que hay más de 1,5 millones de especies animales descritas, se calcula que hay, al menos, 8,5 millones más sin identificar. Así pues, se desconoce el 85% de la diversidad animal que, fundamentalmente, se trataría de animales microscópicos –con un tamaño inferior a los 2mm3, y conocidos con el nombre de micrometazoos–.

A pesar de que hay más de 1,5 millones de especies animales descritas, se calcula que hay, al menos, 8,5 millones más sin identificar

“Los resultados evidencian que los biólogos aún tenemos mucho trabajo por hacer para entender la diversidad animal marina”, afirma Iñaki Ruiz-Trillo, profesor de investigación ICREA en el IBE, y miembro también de la Facultad de Biología y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad de la Universidad de Barcelona (UB).

El esperma, fuente de alimento

Los investigadores observaron un elevado porcentaje de material genético en la fracción filtrada más pequeña. Teniendo en cuenta el pequeño tamaño de algunos gametos animales, estimaron que lo más probable es que el material genético proceda del esperma de algunos metazoos con fecundación externa, sobretodo ctenóforos y cnidarios. La proporción del material genético del esperma es especialmente abundante (un 33%) en las muestras sin oxígeno.

Dada su abundancia, los científicos apuntan que el esperma podría tener un papel relevante como fuente de alimento para microorganismos y zooplancton, y que, por tanto, tendría un impacto notable en las redes tróficas marinas que hasta el momento había pasado desapercibido. “Los ecólogos tenemos que plantearnos seriamente el papel del esperma como fuente de nutrientes en la red trófica, especialmente en los periodos de desove, en los que los gametos son liberados al medio en cantidades ingentes”, concluye Javier del Campo, investigador del ICM-CSIC.

Un curso de la ULE analiza qué hacemos con la basura espacial

Juan Francisco García Marín, rector de la ULE, ha presidido esta semana el acto inaugural del curso de verano ‘Contribuciones españolas al programa de vigilancia y seguimiento de objetos espaciales (SST)’ que se imparte en el Palacio Conde Luna bajo la dirección de Jesús Gonzalo de Grado, profesor del Área de Ingeniería Aeroespacial de la ULE. García Marín ha agradecido la participación en las jornadas de personal militar “pues vuestra presencia contribuye a poner en valor este tipo de iniciativas”, al tiempo que ha manifestado que la ULE mantiene una fuerte apuesta por el Grado de Ingeniería Aeroespacial, “un título que no sería posible sin la excelente colaboración de la Academia Básica del Aire y de la Base Conde Gazola, que siempre nos han apoyado de forma altruista y espero que en el futuro esa colaboración sea mayor y mejor”.

En el acto inaugural también ha participado Antonio Silván, alcalde de León, y Jesús Gonzalo de Grado, director de las jornadas que reunirán en León a profesionales e del Ejército del Aire y responsables de empresas del sector Aeroespacial, para debatir sobre la gestión y protección ante la basura espacial. “Para León es un auténtico orgullo tener este tipo de cursos que contribuyen a poner a león en el mapa aeroespacial, un sector muy vinculado a nuestra universidad, a institutos y empresas nacionales e internacionales y a nuestras Fuerzas Armadas, toda una cadena que genera un retorno a la sociedad, no solo económico, sino en avances”, ha comentado Antonio Silván durante la inauguración del programa.

El director del curso, Jesús Gonzalo de Grado, ha señalado que la basura espacial es un tema con “un impacto social tanto de seguridad nacional como civil muy importante. Hace años la probabilidad de impacto era pequeña y no se cuidaba demasiado, hoy en día se ha comprobado que hay que defender nuestros aparatos de estos objetos”. En este sentido, De Grado ha concretado que a lo largo de las dos jornadas “vamos a debatir cómo podemos tomar acciones preventivas para que el problema no crezca, cómo impulsar acciones colectivas para que disminuya y qué se puede aportar en conocimientos para evitar catástrofes”

El reto principal del programa se centra en ofrecer una introducción a los desafíos que plantean las amenazas provenientes del espacio, como la basura espacial (Space Debris) y los objetos espaciales cercanos a la Tierra, tanto para el desarrollo de las operaciones en el espacio, como para la población general ante el riesgo de impacto. A lo largo de la docena de ponencias previstas, se abordará, entre otros aspectos, la arquitectura y funcionalidad de los distintos sistemas que permitirán una utilización más segura de las infraestructuras espaciales, así como las contribuciones más relevantes de los principales organismos públicos y empresas españolas del sector.

La primera fotografía de un planeta recién nacido

Un equipo internacional de investigadores del Instituto Max Planck de Astronomía, en Heidelberg (Alemania), ha logrado fotografiar por primera vez un planeta ‘recién  nacido’. El cuerpo celeste –el punto brillante cercano al oscuro centro de la imagen– se encuentra a unos tres mil millones de kilómetros de la estrella PDS 70, una distancia equivalente a la que existe entre Urano y el Sol.

Un planeta gaseoso con mayor masa que Júpiter y una temperarura en superficie de unos 1.000 grados

Para obtener la imagen de este proceso de formación planetaria alrededor de PDS 70, los astrónomos utilizaron el instrumento SPHERE instalado en el telescopio VLT del European Southern Observatory (ESO), uno de los más potentes que existen.

SPHERE, que estudia exoplanetas y discos alrededor de estrellas cercanas gracias al uso de imágenes de alto contraste, permitió a los investigadores medir el brillo del nuevo cuerpo celeste a diferentes longitudes de onda y así deducir las propiedades de su atmósfera.

El análisis muestra que PDS 70b es un planeta de gas gigante con una masa mayor que la de Júpiter. Su superficie se encuentra a una temperatura cercana a los 1.000°C, mucho mas alta que la de cualquier planeta del Sistema Solar.

El punto oscuro del centro de la imagen es obra de un coronógrafo, una máscara que bloquea la intensa luz de la estrella central y permite a los astrónomos detectar su disco y el nuevo planeta, cuya luminosidad es mucho más débil. Sin esta máscara, su tenue luz sería difícil de detectar.

¿Dónde nacen los planetas?

“Estos discos que rodean a las estrellas jóvenes son el lugar donde nacen los planetas, pero hasta ahora muy pocas observaciones habían detectado indicios de estos recién nacidos en ellos”, explica Miriam Keppler, investigadora del Departamento de Formación de Planetas y Estrellas en el Instituto Mac Planck de Astronomía y líder el equipo..

“Los resultados nos acercan a las primeras etapas, complejas y todavía poco conocidas, de la evolución planetaria”, explica Müller

El descubrimiento del joven compañero de PDS 70 ha llevado a un segundo grupo de investigadores –compuesto por muchos de los componentes del primero– a seguir durante los últimos meses las observaciones iniciales y así investigar el joven planeta con más detalle. Gracias a los nuevos datos, entre los que se encuentra un espectro del planeta, se ha descubierto que su atmósfera está nublada.

“Los resultados nos acercan a las primeras etapas, complejas y todavía poco conocidas, de la evolución planetaria”, comenta André Müller, líder del segundo equipo de investigación. Al determinar las propiedades atmosféricas y físicas del nuevo cuerpo celeste, los astrónomos podrán probar modelos teóricos de formación de planetas.

Thomas Henning, director del Instituto Max Planck de Astronomía y líder de ambos equipos, resume la aventura científica: “Después de más de una década de enormes esfuerzos para construir este instrumento, por fin SPHERE nos permite cosechar información sobre planetas bebé”.

La Antártida ha perdido tres billones de toneladas de hielo desde 1992

El comportamiento del hielo de la Antártida, que contiene suficiente agua para elevar el nivel del mar 58 metros a escala mundial, es un indicador clave del cambio climático. El seguimiento actual, así como el balance sobre sus pérdidas y ganancias de masa, permitirá estimar los posibles cambios futuros de este continente.

Desde 1989 se han realizado más de 150 cálculos de la pérdida de masa de hielo en el continente. Un estudio liderado por la Universidad de Leeds (Reino Unido), que cuenta con la participación de 84 científicos de 44 organizaciones internacionales, ha combinado 24 evaluaciones satelitales hasta concluir que las pérdidas de hielo han aumentado los niveles mundiales del mar en 7,6 mm desde 1992. Las dos quintas partes de este aumento (3 mm) se han producido en los últimos cinco años. El trabajo se publica en la revista Nature.

“Gracias a los satélites, ahora podemos rastrear con confianza sus pérdidas y la contribución global al nivel del mar”, explica Andrew Shepherd

“Hace tiempo que sospechábamos que los cambios en el clima de la Tierra afectarían a las capas de hielo polares. Gracias a los satélites, ahora podemos rastrear con confianza sus pérdidas y la contribución global al nivel del mar”, explica Andrew Shepherd, profesor de la Universidad de Leeds.

Los hallazgos son resultado de una evaluación climática conocida como el Ejercicio de Comparación de Balance de Masa de la Capa de Hielo (IMBIE, por sus siglas en inglés) y suponen la imagen más completa del cambio de la capa de hielo de la Antártida hasta la fecha.

Antes de 2012, la Antártida habría perdido una tasa constante de 76 mil millones de toneladas por año, una contribución de 0,2 mm por año al aumento del nivel del mar. Sin embargo, desde entonces ha habido un fuerte aumento. Entre 2012 y 2017, el continente perdió 219 mil millones de toneladas al año, una contribución anual de 0,6 mm al nivel del mar.

“De acuerdo con nuestro análisis, ha habido un aumento gradual en las pérdidas de hielo de la Antártida durante la última década, y este continente está provocando que los niveles del mar aumenten más rápido en la actualidad, que en cualquier momento de los últimos 25 años. Esto tiene que ser un motivo de preocupación para los gobiernos en los que confiamos para proteger nuestras ciudades y comunidades costeras”, subrayan los autores.

Antártida, un continente que puede hundir al resto

La Antártida almacena suficiente agua congelada como para elevar el nivel global del mar en 58 metros. Conocer cuánto hielo está perdiendo es clave para comprender los impactos del cambio climático en la actualidad y en el futuro.

“Este es el estudio más sólido sobre el balance de masas de hielo de la Antártida hasta la fecha”, asegura Erik Ivins, investigador del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California.

Este continente está provocando que los niveles del mar aumenten más rápido en la actualidad, que en cualquier momento de los últimos 25 años

El aumento acelerado de la pérdida de hielo del continente en su conjunto es una combinación de la situación de los glaciares en la Antártida Occidental y en la península antártica, y un crecimiento reducido de la capa de hielo en la Antártida oriental.

La Antártida occidental experimentó el cambio más grande, con pérdidas de hielo de 53 mil millones de toneladas por año en la década de 1990 a 159 mil millones de toneladas por año desde 2012. La mayor parte proviene de los inmensos glaciares Pine Island y Thwaites, que se están derritiendo rápidamente debido a la fusión de los océanos.

En el extremo norte del continente, el colapso de la plataforma de hielo en la península antártica ha provocado un aumento de 25 mil millones de toneladas por año. La capa de hielo de la Antártida oriental se ha mantenido en un estado de equilibrio en los últimos 25 años, con un promedio de 5 mil millones de toneladas de hielo al año.

Josef Aschbacher, director de Programas de Observación de la Tierra de la ESA, declara: “CryoSat y Sentinel-1 están haciendo una contribución esencial para entender cómo las capas de hielo responden al cambio climático y afectan al nivel del mar, que es una gran preocupación”.

“Los satélites nos han proporcionado una imagen asombrosa de cómo está cambiando la Antártida. La longitud del registro de satélites ahora nos permite identificar regiones que han ido experimentando pérdidas sostenidas de hielo durante más de una década”, afirma Pippa Whitehouse, investigadora de la Universidad de Durham.

La siguiente pieza del rompecabezas es entender los procesos que impulsan este cambio. “Para ello, debemos seguir observando de cerca la capa de hielo, pero también debemos mirar hacia atrás en el tiempo y tratar de comprender cómo respondió a los pasados cambios climáticos”, añade Whitehouse. Otros cuatro estudios publicados en el mismo número de la revista Nature han analizado diferentes épocas del continente helado.

Fuente: Agencia SINC

Juno resuelve el misterio de los relámpagos de Júpiter

Desde que la nave espacial Voyager 1 de la NASA sobrevoló Júpiter en marzo de 1979, los astrónomos se han preguntado sobre el origen de los relámpagos de Júpiter. Aquel encuentro confirmó la existencia de estos destellos luminosos en el gigante gaseoso, pero las señales de radio asociadas no coincidían con los que producen los rayos y relámpagos en la Tierra.

Pero gracias a los datos recogidos por la sonda Juno, que orbita alrededor de Júpiter desde el 4 de julio de 2016, se ha comprobado que en realidad los relámpagos jovianos y terrestres son muy similares, aunque aparecen en regiones diferentes. El estudio se presenta esta semana en la revista Nature.

Los relámpagos jovianos y terrestres son similares aunque los de Júpiter aparecen en los polos y en la Tierra son más frecuentes en el ecuador

“No importa en qué planeta estés, los relámpagos actúan como transmisores de ondas de radio cuando cruzan el cielo”, señala Shannon Brown, investigadora del Jet Propulsion Laboratory de la NASA y autora principal del trabajo. “Hasta Juno, todas las señales registradas por las naves espaciales anteriores (Voyagers 1 y 2, Galileo, Cassini) se limitaron a detecciones visuales o del rango de kilohercios en el espectro de radio (frecuencias bajas). Se plantearon muchas teorías, pero sin respuesta”.

Sin embargo, entre el conjunto de instrumentos altamente sensibles de Juno se encuentra su radiometro de microondas (MWR), que registra las emisiones del gigante gaseoso en un amplio espectro de frecuencias.

“Con los datos de los primeros ocho sobrevuelos, MWR detectó 377 relámpagos –dice Brown– en el rango de megahercios y gigahercios (frecuencias altas), que es lo que puedes encontrar con las emisiones de relampagos terrestres. Creemos que la razón por la que somos los únicos que lo hemos podido observar es porque Juno está volando más cerca de la iluminación que nunca, registrando frecuencias de radio que atraviesan fácilmente la ionosfera de Júpiter”.

A pesar de sus similitudes, las observaciones revelan que los relámpagos aparecen en zonas distintas en los dos planetas: “Hay mucha actividad cerca de los polos en Júpiter, pero ninguna cerca del ecuador, como sí ocurre en nuestro planeta. Puedes preguntarle a cualquiera que viva en los trópicos”.

Según los autores, hay una explicación: nuestro ecuador está más afectado por los rayos del sol, y el aire cálido y húmedo se eleva más libremente en esa zona por las corrientes de convección, lo que alimenta las imponentes tormentas eléctricas que producen rayos.

Ecuador joviano más estable que los polos

Sin embargo, la órbita de Júpiter está cinco veces más lejos del Sol que la de la Tierra, lo que significa que el planeta gigante recibe 25 veces menos luz solar que el nuestro. En el gigante gaseoso se calienta el ecuador lo suficiente como para crear estabilidad en la atmósfera superior, inhibiendo el aumento del aire caliente que también llega del interior. Pero en los polos, que no tienen ese calor de nivel superior y, por tanto, no tienen estabilidad atmosférica, permiten que los gases cálidos del interior de Júpiter se eleven, impulsando la convección y generando los relámpagos.

“Estos hallazgos podrían ayudar a mejorar nuestra comprensión de la composición, la circulación y los flujos de energía en Júpiter”, destaca Brown, quien reconoce que todavía queda una pregunta sin respuesta: “Aunque vemos relámpagos cerca de ambos polos, ¿por qué se registran principalmente en el polo norte?”

Ilustración de los relámpagos en el polo norte de Júpiter. / NASA/JPL-Caltech/SwRI/JunoCam

También relacionado con los destellos luminosos de la atmósfera de Júpiter, esta semana se publica un segundo artículo en Nature Astrónomy, donde la investigadora Ivana Kolmašová de la Academia Checa de Ciencias, junto a otros colegas, presenta la base de datos más grande de emisiones de radio de baja frecuencia (los denominados whistlers) generadas por relámpagos alrededor de Jupiter.

Los investigadores han convertido algunas señales de radio de los relámpagos de Júpiter en frecuencias audibles

Se trata de un conjunto de más de 1.600 señales recopiladas por el instrumento Waves de Juno, una cifra casi diez veces mayor que la obtenida por el Voyager 1. La sonda detectó picos de cuatro relámpagos por segundo, una tasa similar a las observadas en tormentas eléctricas en la Tierra y seis veces mayor que las velocidades máximas captadas con Voyager 1.

Los autores también han convertido algunas señales de radio de los relámpagos en frecuencias audibles, pero según explica Kolmašová a Sinc no hay que confundir estos sonidos con los truenos: “Este es un malentendido básico que surge del hecho de que observamos señales luminosas de relámpagos en frecuencias audibles. Sin embargo, medimos campos eléctricos y magnéticos, que son detectables por antenas y electrónica, no por el oído humano”.

“Para disfrutar de la belleza musical de los whistlers jovianos, uno debe convertir estas medidas en sonido de forma artificial, usando un altavoz o auriculares. Nuestro trabajo, por lo tanto, no muestra ningún trueno en Júpiter, eso es lo que la gente en la Tierra solemos oír después de ver una descarga de relámpagos. Hasta ahora Juno ha detectado relámpagos en radiofrecuencias: Waves a frecuencias audibles y MWR a frecuencias de alrededor de 600 MHz (llamados sferics)”.

Los científicos confían en seguir descubriendo los secretos de los relámpagos y otras características de Júpiter cuando la sonda Juno haga su siguiente sobrevuelo, el número 13, sobre las misteriosas nubes del gigante gaseoso. Será el próximo 16 de julio.

Ondas de radio de los relámpagos de Júpiter:

No son truenos, pero los investigadores han convertido estos espectrogramas de los relámpagos de Júpiter en sonidos audibles (el sonido se repite tres veces en cada ejemplo). / Ivana Kolmašová et al./Nature Astronomy

Los arrecifes de coral reducen los daños causados por las inundaciones

Los arrecifes de coral sirven como rompeolas naturales sumergidos que reducen las inundaciones. Son capaces de destruir las olas y disipar su energía, por lo que suponen la primera línea de defensa. Un estudio publicado esta semana en Nature Communications, en el que participa la Universidad de Cantabria, analiza la cantidad de personas y propiedades que encuentran protección en estos hábitats. Además, el trabajo evalúa las consecuencias de su posible desaparición.

Los arrecifes de coral reducen las inundaciones destruyendo las olas desde su interior

Para cuantificar y valorar el ahorro global y los beneficios proporcionados por los arrecifes de coral en todo el mundo, los investigadores han utilizado modelos propios de la ingeniería y los seguros.

El estudio compara las inundaciones actuales con las que podrían ocurrir en las zonas costeras si se perdiese hasta un metro de altura de los arrecifes de coral, pérdidas que ya están sucediendo a escala global.

“Desafortunadamente, hoy por hoy ya se está perdiendo tanto altura como complejidad de los arrecifes profundos del mundo. Por eso somos testigos del incremento de los daños relacionados con inundaciones en muchas costas tropicales”, explica Michael W. Beck, científico marino de The Nature Conservancy y profesor de la Universidad de California en Santa Cruz (EE UU).

“Normalmente, las economías nacionales solo se evalúan teniendo en cuenta lo que tomamos de la naturaleza. Ahora y por primera vez, también podemos evaluar lo que cada una de estas economías gana anualmente a través del ahorro causado por menores inundaciones gracias a la conservación de los arrecifes”, concluye el experto.

Consecuencias de la pérdida de arrecifes

Sin estas barreras naturales, los daños ocasionados por inundaciones se duplicarían, lo que supondría casi cuatro mil millones de dólares (unos tres mil millones de euros) y los costes derivados de las tormentas se triplicarían. Si además se tiene en cuenta el aumento del nivel del mar, las inundaciones podrían llegar a cuadruplicarse. Y para la tormentas más fuertes, los daños por inundación podrían aumentar en un 91%, un total de 272 mil dólares (unos 230 mil millones de euros).

“Hemos construido el mejor modelo de inundación costera global para estimar su riesgo y le añadimos arrecifes para contabilizar los beneficios que estos hábitats proporcionan”, explica Íñigo Losada, del IHCantabria en la Universidad de Cantabria.

Los países que más beneficios obtendrían de la conservación y restauración de los arrecifes serían Indonesia, Filipinas, Malasia, México y Cuba, cuyo ahorro individual anual en daños por inundaciones sería de unos 400.000 dólares (unos 339.000 euros). También EE UU, con casi 100.000 dólares de ahorro anual (unos 84.800 euros).

Si consideramos el devastador impacto de las tormentas tropicales en los últimos años, como fueron los huracanes Irma y María y el tifón Haiyan, los efectos podrían haber sido mucho peores de no haber contado con estos hábitats marinos.

Los arrecifes de coral hacen frente a amenazas como el desarrollo costero, la explotación de la arena y del coral o las tormentas

Desafortunadamente, los corales tienen que hacer frente a amenazas como el desarrollo costero, la explotación de la arena y los corales, la pesca excesiva y destructiva, las tormentas y el blanqueamiento.

“El estudio de los beneficios que proporcionan a la costa los arrecifes de coral puede ayudar a tomar mejores decisiones, reconociendo su valor y garantizando su protección” explica Borja Reguero, investigador de la Universidad de California en Santa Cruz.

El estudio proporciona pruebas claras de las razones por las que se debe incidir en la gestión de los arrecifes. El ahorro que supone mantener estos hábitats puede servir a los gobiernos en sus planes de recuperación.

“Los arrecifes de coral son ecosistemas vivos que pueden recuperarse si se gestionan correctamente. Este estudio identifica por qué y dónde buscar la ayuda necesaria para tal restauración”, explica Beck. “Esperamos que esta ciencia conduzca a la acción y una mayor administración de los arrecifes de todo el mundo”.

Fuente: Agencia SINC

El pequeño robot con sentido del tacto

Un rasgo típico de los mamíferos es su capacidad de experimentar sensaciones, algo que los robots están empezando a imitar. Con la ayuda de pieles artificiales y algoritmos, investigadores checos han conseguido que el niño-robot iCub sea consciente del contacto de un humano y que incluso note si alguien invade su espacio ‘vital’.

Con su poco más de un metro de altura, el robot iCub tiene las proporciones de un niño de cuatro años. En lugar de articulaciones cuenta con 53 motores eléctricos, dos cámaras que hacen de ojos, dos micrófonos para oír y algo similar al sentido del tacto, gracias a 4.000 sensores sensibles a la presión.

“Puede experimentar el mundo de forma parecida a un niño y tiene el potencial de desarrollar un tipo de cognición similar”, explica a Sinc Matej Hoffmann, investigador principal del proyecto checo Robot Body Schema.

Su equipo es uno de los muchos que están utilizando este robot humanoide con código abierto diseñado por el Instituto Italiano de Tecnología. En su caso, lo eligieron por sus proporciones similares a las de un niño y por su piel electrónica.

Disciplinas tan diferentes como la filosofía, la psicología, la lingüística, la neurociencia, la inteligencia artificial y la robótica llevan décadas estudiando la cognición, esa facultad que procesa la información y que engloba habilidades como el aprendizaje, el razonamiento, la atención y los sentimientos.

“Puede experimentar el mundo de forma parecida a un niño y tiene el potencial de desarrollar un tipo de cognición similar”, afirma Hoffmann
Mientras que la psicología y la neurociencia prefieren los estudios en personas, la inteligencia artificial se inclina por modelos de ordenador, al interpretar esa facultad como un mero procesamiento de información.

“La cognición es inseparable del cuerpo físico y de sus sistemas sensoriales y motores, por lo que los modelos computacionales no son suficientes”, puntualiza Hoffmann, que dirige el grupo Humanoide y Robótica Cognitiva de la Universidad Técnica Checa en Praga.

La ventaja de la robótica y sus androides para estudiar estos procesos es que contemplan el contacto con el entorno. Además, en ellos se pueden simular cambios o lesiones imposibles de practicar en modelos humanos.

Una piel artificial para sentir

El mejor ejemplo de contacto es cuando una persona toca a otra. ¿Puede un robot notar esa sensación e identificar en qué parte del cuerpo se ha producido? Es precisamente lo que han conseguido Hoffmann y su equipo.

Gracias a los miles de sensores que configuran la piel artificial del humanoide y al desarrollo de un nuevo algoritmo, el ingeniero y estudiante de doctorado Zdenek Straka ha logrado que el robot desarrolle y aprenda un mapa de la superficie de su piel –denominado homúnculo–, similar al generado por el cerebro humano y el de otros primates.

Representación del homúnculo somasensorial -el mapa de la superficie de la piel- en mono y robot. / Zdenek Straka, Michal Vavrecka y Matej Hoffmann

“El toque en el cuerpo del robot se transmite a una región particular de este mapa. Dependerá entonces del androide averiguar cómo interpretar o usar esa información”, indica Hoffmann. El algoritmo también se adapta a los cambios corporales. Si una parte de la piel deja de sentir, el ‘cerebro’ del robot reasigna esa zona a otras partes del cuerpo.

Han logrado que el robot desarrolle y aprenda un mapa de la superficie de su piel similar al generado por el cerebro humano y el de otros primates

“El tacto es un sentido algo subestimado, pero en realidad es extremadamente importante”, recalca Hoffmann. Gracias al tacto somos conscientes de toda la superficie del cuerpo, lo que nos permite percibir diferentes tipos de contacto, desde una caricia hasta una colisión. Según los expertos, dotar a los robots de este sentido mejorará su futuro contacto con los humanos.

Los robots también necesitan su espacio

Volviendo a las personas, hay a quien le incomoda el exceso de contacto o una cercanía excesiva de su interlocutor, pues su espacio vital –el peripersonal– está siendo invadido. Hoffman y su equipo están tratando de que los androides aprecien este espacio.

“Es muy importante para la interacción segura entre robots y humanos, sobre todo en el contexto de aquellos colaborativos que abandonan las zonas de seguridad y comparten el espacio vital con los humanos”, destaca el experto.

El robot humanoide iCub aprende a reconocer su espacio peripersonal. / Alessandro Roncone y Matej Hoffmann

Como primer paso, Hoffmann y Straka han desarrollado un modelo computacional basado en una arquitectura de red neuronal dentro de un escenario en dos dimensiones, donde los objetos se aproximan a una superficie que simula la piel.

En estos momentos, el investigador, junto con sus estudiantes Zdenek Straka y Petr Švarný, están aplicando el modelo en humanoides. “Los robots deben ser capaces de anticipar contactos cuando algo penetra en el límite de su zona de seguridad”, afirma Hoffmann.

Las sensaciones de un bebé

Aunque fundamentalmente trabajan con androides, los investigadores también han estudiado sensaciones que experimentan los humanos, en concreto, bebés de entre tres y veintiún meses. Con la ayuda de psicólogos, colocaron un aparato que vibraba en diferentes partes del cuerpo y la cara del bebé y analizaron cómo respondían a estos estímulos.

Los investigadores también han estudiado las sensaciones de los bebés, que no nacen con un mapa de sus cuerpos

La principal conclusión es que los párvulos no nacen con un mapa o un modelo de sus propios cuerpos. Por eso, su primer año de vida es decisivo para que los puedan explorar y aprendan los patrones que luego repetirán, “como cuando tienen que rascarse en un lugar concreto”, señala el ingeniero.

Esta y las anteriores investigaciones se enmarcan en el proyecto Robot Body Schema, cuyo objetivo final es estudiar los mecanismos que utiliza el cerebro para representar el cuerpo humano.

Analizar la mente desde el prisma de la robótica conlleva un efecto tan fascinante como poco explorado: la humanización de las máquinas. “Aplicamos algoritmos inspirados en el cerebro para conseguir que los robots sean más autónomos y seguros”, concluye Hoffmann.

Tanto los bebés como los robots se reconocen en el espejo. / Pablo Lanillos
RobotBodySchema es uno de los Partnering Projects del Proyecto Cerebro Humano, una de las Iniciativas de Investigación Emblemáticas de las Tecnologías Futuras y Emergentes (FET Flagships en inglés) de Horizonte 2020 –el programa marco de financiación de la investigación de la Unión Europea–.

La agencia Sinc participa en el proyecto europeo SCOPE, coordinado por FECYT y financiado por la Unión Europea a través de Horizon 2020. Los objetivos de SCOPE son comunicar resultados visionarios de la investigación de proyectos asociados al Graphene Flagship y el Human Brain Project, así como promover y reforzar las relaciones en la comunidad científica de las Iniciativas de Investigación Emblemáticas de las Tecnologías Futuras y Emergentes (FET Flagships) en la UE.

Tanto los bebés como los robots se reconocen en el espejo. / Pablo Lanillos