Crecimiento o reducción de población según países (Ampliar).

No podemos predecir el futuro. Sólo en las condiciones controladas de laboratorio y para sistemas sencillos se puede hacer. Otras veces podemos estudiar sistemas muy regulares y estudiar, por ejemplo, las órbitas de los planetas y saber en dónde estarán el 17 de marzo de 2029. Pero para otros sistemas las cosas no son sencillas. Es imposible para el tiempo meteorológico, para las cotizaciones de las acciones de bolsa o para aquellos aspectos que dependan mucho de la psicología y sociología humanas.
Saber qué es lo que pasará con el ser humano en el año 2100 puede ser una empresa un tanto arriesgada, incluso si sólo queremos saber cuantos humanos habrá en el planeta para entonces. Pues todo depende de lo que hagamos desde ahora hasta tal fecha.
Sin embargo un nuevo estudio pronostica que para finales de siglo habrá 11.000 millones de seres humanos sobre la Tierra. Este nuevo estudio, basado en datos de las Naciones Unidas, pronostica 800 millones más de habitantes que en la anterior proyección realizada en 2011. Esto supone un número que es un 8% mayor. Para 2050 se espera que haya unos 9600 habitantes.
Este aumento se debería a la fertilidad en África, en donde las Naciones Unidas habían esperado un declive más rápido en la tasa de nacimientos de lo que en realidad se da.
Este declive de la fertilidad en ese continente ha estado haciéndose más lento o incluso se ha estancado respecto a lo que se había predicho y como resultado la población seguirá creciendo.
La población africana actual es de 1100 millones de habitantes y se espera que alcance los 4200 millones en 2100. Es decir, según este estudio prácticamente se cuadriplicará.
Para estas estimaciones se usó un método estadístico desarrollado en el Centro para la Estadística y Ciencias Sociales de la Universidad de Washington. El grupo de investigadores mejoró los métodos de la predicción de la fertilidad y los combinó con datos actualizados recolectados por las Naciones Unidas (NU). Esto les permitió proyectar las consecuencias a largo plazo de los cambios en la fertilidad en África desde que se realizó la última estimación de hace 2 años.
Además, en este estudio se tuvo en cuenta nuevos ajustes en la estadística, como la esperanza de vida de hombres y mujeres a lo largo del presente siglo.
Según este estudio, en otras regiones del globo se producen pequeños cambios en la población respecto a la anterior proyección. En Europa se producirá un pequeño declive en la población debido a que la fertilidad continuará por debajo del umbral de renovación. En otras regiones se verán incrementos modestos debido a la mejora de la esperanza de vida.
Según los autores no se vislumbra un fin al aumento de la población mundial, entre otras cosas porque el asunto se ha caído de la agenda de las autoridades en favor de otros problemas globales, incluyendo la pobreza y el cambio climático, aunque ambos estén ligados a la población.
Según Adrian Raftery, estos hallazgos muestran la necesidad de renovar las políticas sobre el asunto, como la mejora en los medios de planificación familiar y la expansión de la educación en las niñas.
Las NU proporcionan variaciones o cotas en sus proyecciones asumiendo que las mujeres tienen una promedio de medio niño por encima y por debajo de la mejor predicción. Esto proporciona cierta indeterminación que va de los 7000 millones a los 17.000 millones de habitantes en el mundo para finales del presente siglo.
Por el contrario, en este estudio de la Universidad de Washington se ha acotado mejor el margen de error y se pronostica una población situada entre los 9000 millones y los 13.000 millones.
No parece que en este estudio o en otros similares se hayan tenido en cuenta las limitaciones en los recursos, como la cantidad de tierra fértil, acceso a la energía, impacto del colapso ecológico y climático, etc.
Según se ha mencionado muchas veces, algunos de los problemas más graves a los que nos enfrentamos se deben a la incapacidad de muchos para entender el crecimiento exponencial, sea para el cálculo de poblaciones o para el cálculo del interés compuesto de sus hipotecas. Para ilustrar el crecimiento exponencial y sus consecuencias nada mejor que la historia real de la isla Saint Matthew
Un destacamento militar tenía que instalar una estación de radio en 1944 en la pequeña y desierta isla de Saint Matthew, cerca de Alaska. Entre las provisiones había 29 renos vivos que servirían de comida en caso necesario (los animales vivos se conservan mejor que los muertos, aunque éstos estén muy bien refrigerados). La guerra terminó antes de lo esperado, los hombres se marcharon y dejaron en la isla a esos renos que, por cierto, no tenían depredadores.
Se visitó la isla 13 años más tarde y se comprobó que la colonia de renos había pasado de los 29 originales a 1350 ejemplares. Otros 6 años más tarde, en 1963, la población de renos había pasado de los 1350 renos anteriores a 6.000 ejemplares. Pero en tan solo 3 años la población de 6.000 renos se había reducido a 42 ejemplares, de los cuáles sólo quedaba un macho que además era estéril. El desmesurado y exponencial crecimiento de la población de renos acabó con los recursos de la isla, hasta que en un invierno de escasez la próspera comunidad de renos colapso. En 1980 murió el último ejemplar.
Crecieron y se multiplicaron, y quizás se pueda decir que tuvieron sus momentos de esplendor, pero finalmente desaparecieron bruscamente. Lo mismo se puede decir de los habitantes de la isla de Pascua, de la civilización maya clásica, de los anasazi… O del planeta Tierra en la actualidad. Un crecimiento exponencial (o incluso lineal) de la población no se puede mantener por siempre en un planeta finito. Un comportamiento similar se da en las burbujas económicas que terminan siempre por estallar.
Aunque la capacidad del ser humano de creer en algo que esté en contra de la lógica, la realidad o la ciencia es ilimitada.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4136

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
NU.

Las células fotovoltaicas están creadas por materiales semiconductores. Estos presentan lo que se llama una zanja de energía, que es específica para cada semiconductor. La alteración de esta zanja de energía es muy difícil, pero condiciona los fotones que serán absorbidos y convertidos en corriente eléctrica. Ciertos fotones con una frecuencia (que es proporcional a su energía) por encima y por debajo del valor de dicha zanja son malgastados.
Una idea es conseguir una célula solar formada por varias capas de distintos semiconductores, cada uno especializado en una franja de frecuencias de luz, que absorba y convierta en energía el mayor número de fotones. Pero esto no es fácil.
Para crear estas células se apilan distintas capas semiconductoras. Cada capa tiene que mantener una propia estructura cristalina para se efectiva y cada una puede tener su propio parámetro de red (lo que mide una celda unidad de esa estructura cristalina). Pero cada una se asienta sobre otra que puede tener un parámetro de red distinto. Si es muy distinto simplemente no se puede hacer crecer un cristal sobre el otro. Por tanto los semiconductores usados tienen que se parecidos estructuralmente, pero se tienen que comportar de distinta manera.
Todo esto hace que el proceso de fabricación sea muy complejo y, por tanto, costoso. Pretender cubrir los tejados con este tipo de células es absurdo porque nunca se amortizaría. Pero sí se han venido usando para satélites de comunicaciones.
En tierra, sin embargo, sí es concebible el uso de concentradores, como lentes o espejos, que enfoquen la luz solar sobre estas pequeñas y caras células. Además, algunas alcanzan un mayor rendimiento de este modo. Incluso se podría usar agua para refrigerar en dispositivo y obtener así agua caliente.
Se viene investigando en este campo y produciendo células multicapas desde hace décadas. Cda año se producen mejoras. El último logro nos viene de la empresa japonesa Sharp, que ha logrado una nueva marca mundial al respecto.

Con una célula multicapa de triple unión han conseguido un rendimiento del 44,4% con luz concentrada (ver ilustración). El logro ha sido confirmado por el Instituto Fraunhofer para la Energía Solar en Alemania y se ha conseguido gracias a mejoras en las conexiones de los electrodos y con una concentración uniforme de la luz sobre la célula, que está hecha de arseniuro de indio y galio.
Quizás parezca un logro no muy importante, pero un 44,4% de rendimiento es mucho más que el que consigue un motor de explosión interna y es un logro que hasta hace unos años se creía que era casi imposible. No es extraño que en futuro se mejore este rendimiento, aunque el rendimiento final comercial será siempre inferior. No es lo mismo desarrollar una célula para batir un record que comercializarla.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4135

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.

Fuente: NASA, JPL-Caltech, UC Irvine.

La mayor reserva de agua dulce del planeta se encuentra en el casquete de hielo que cubre la Antártida, que en varios puntos puede llegar a varios kilómetros de grosor. Crece gracias a las precipitaciones de nieve, que se van acumulando poco a poco. Pero este hielo forma glaciares que se desplazan gracias a la gravedad hacia la costa y finalmente el hielo termina formando témpanos flotantes que en última instancia se funden en el mar. Si se funde más hielo que la nieve que cae entonces el nivel del mar aumenta.
Hasta ahora se creía que la causa principal que controlaba este proceso final era la ruptura de bloques de hielo de las plataformas de hielo costeras. Sin embargo, un estudio reciente realizado por Eric Rignot, Universidad de California en Irvine, y sus colaboradores apunta que el principal motor actual en este proceso de fusión de los hielos antárticos es la erosión producida por corrientes marinas impulsadas por el viento.
Este proceso sería el responsable el 55% de la fusión anual de hielo antártico, al menos entre los años 2003 y 2008. Un efecto mayor de lo que se pensaba.
Esto es importante porque una erosión costera más pronunciada acelera el proceso de deslizamiento de los glaciares hacia el océano. Esto contribuiría a la elevación del nivel del mar.
Para este estudio los investigadores se han valido de datos procedentes de diversas fuentes e incluyen campañas aéreas, fotos y datos de satélites, etc.
Según lo autores, el hallazgo mejora la comprensión de la interacción de los hielos antárticos con su entorno y muestra que los océanos juegan un papel mucho más importante de lo que previamente se creía.
La fusión de hielo se distribuye de manera no uniforme a lo largo de la costa del continente. Las tres plataformas de hielo más grandes (Ross, Filchner y Ronne) representan dos tercios de las placas de hielo antárticas, pero son responsables solamente del 15% del total de hielo fundido.
La mitad de la fusión de hielo antártico viene de 10 pequeñas plataformas de hielo a lo largo de suroeste de la península antártica y del oeste de ese continente, como la plataforma de hielo de Getz. Además se ha detectado una fusión significativa en 6 plataformas de hielo del este de la Antártida.
Los investigadores han comparado el ritmo con el cual se pierde hielo en el mar con el ritmo con el que el continente pierde masa y han encontrado que, en promedio, la pérdida de masa de hielo es dos veces más rápida que la velocidad de su reposición.
“La fusión de hielo puede ser compensada por el flujo de hielo del continente. Pero en numerosos lugares alrededor de la Antártida se está fundiendo demasiado rápido y, como consecuencia, los glaciares y el continente al completo están cambiando,” sostiene Rignot.
Lo importante es que este tipo de fenómeno no ha sido tenido en cuenta en los modelos climáticos actuales y hay que introducirlo lo antes posible para saber su efecto.
Lo que pase con el hielo antártico determinará el nivel del mar y su fusión puede verse afectada por el calentamiento global.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4134

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.

Hay una parte de la biosfera que no es obvia. Quizás nos llamen más la atención los leones de la sabana africana, los monos de las selvas tropicales o los peces de los arrecifes coralinos, pero hay multitud de microorganismos que viven bajo tierra. Se ha calculado que la biomasa de estos seres podría exceder con creces la de los demás.
Pero incluso en los mares hay toda una comunidad de bacterias, arqueas y hongos que metabolizan, proliferan, se mueven y, en definitiva, viven en los sedimentos del fondo oceánico. Al menos eso es lo que dice un estudio reciente realizado por investigadores de WHOI (Woods Hole Oceanographic Institution) y de la Universidad de Delaware.
Según el autor principal, Bill Orsi, el estudio proporciona la primera prueba molecular de que hay una activa división celular en la biosfera profunda. En estudios previos se había sugerido que las células que había allí estaban vivas, pero las pruebas de que estaban vivas se habían mostrado elusivas. El hallazgo de semejante actividad en la biosfera profunda tiene implicaciones para la comprensión de los ciclos geoquímicos globales.
Las células que hay en el subsuelo marino son muy abundantes, aunque su actividad no es muy elevada. Sin embargo, el gran volumen implicado significa que su contribución a toda la biosfera es muy importante, sobre todo para los ciclos del carbono y nitrógeno.
En este estudio los investigadores analizaron el ARN mensajero (o “meta-transcriptoma”) de muestras tomadas a distintas profundidades recolectadas en la costa de Perú en el año 2002 durante una campaña de prospección (Ocean Drilling Program).
El ARNm es un indicador que usan los biólogos para saber si hay o no actividad celular, es decir, si las células de un medio están vivas o no. La mera presencia de ADN no es un indicador de vida porque las células que lo contienen pueden estar muertas y simplemente estar bien conservadas. Esto se puede dar en los sedimentos marinos, que crecen a partir de todo lo que cae de arriba.
Sin embargo, el ARNm se forma cuando se leen las instrucciones del ADN para crear así proteínas, por lo que es un indicador de que se están formando nuevas proteínas. Es decir, si es detectado significa que hay células vivas. Además su análisis proporciona información sobre los mecanismos bioquímicos y procesos que se dan en las células. Estos investigadores tuvieron que secuenciar el ARNm encontrado con las últimas técnicas de bioinformática.
Pero como el ritmo metabólico en la biosfera profunda es muy lento, la cantidad de ARNm presente es escasa, están entre un 4% y un 10% del total del que se puede encontrar en otros ambientes. Se creía que su extracción de los sedimentos marinos sería poco más o menos que imposible, pero al final este grupo de investigadores lo ha conseguido. Aunque no ha sido fácil.
El origen del ARNm analizado es bacteriano y proveniente de arqueas y de hongos. Estos últimos podrían tener una importante función ecológica en la biosfera profunda, tal y como recientemente se ha sugerido.
Entre las proteínas codificadas por el ARNm encontrado hay muchas que tienen que ver con la división celular, lo que indica que las células a las que pertenecen están creciendo y multiplicándose.
Las muestras obtenidas indican que las señales de división celular se dan principalmente entre los 5 metros a los 159 metros de profundidad debajo de la superficie del fondo marino.
Además encontraron otros ARNm relacionados con determinados caminos bioquímicos que revelan mucho sobre la actividad en ese lugar y sobre su importancia en los ciclos geoquímicos. Cabe citar los relacionados con la reducción del sulfato y del nitrato, procesos a partir de los cuales la célula obtiene energía. Estas fuentes de energía (principalmente la primera) se había sugerido para reemplazar la respiración basada en el oxigeno, ya que en el subsuelo oceánico la presencia de este elemento es muy escasa.
Otro aspecto de los hallados es el que algunas células de la biosfera profunda se alimentan de aminoácidos, que son una buena fuente de carbono y nitrógeno y que sólo pueden provenir de otros organismos.
Estos investigadores especulan que las células muertas de las que se alimentan estos microorganismos podrían provenir de células que habitan esa misma comunidad, en lugar de provenir de los desperdicios que caen de arriba, ya que toda materia orgánica que cae sobre el fondo marino es rápidamente comida. A escasos centímetros por debajo sólo quedan células que viven allí.
La sorpresa fue encontrar pruebas de que muchos de los microorganismos sintetizan proteínas que se utilizan para formar flagelos, ya que el subsuelo marino no parece que sea un medio muy fluido como para que ese medio de propulsión sea efectivo, pero parece que es lo suficiente. No fue la única prueba encontrada que indica que en la profundidad del subsuelo marino hay toda una variedad de movimientos.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4133

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.
Ilustración: Katherine Joyce, Woods Hole Oceanographic Institution.

Según un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Michigan que explora las redes sociales en Internet, aplicaciones como Facebook o Twitter aumentan los niveles de narcisismo. El estudio ha sido publicado en Computers in Human Behavior y ha sido realizado por Elliot Panek, Yioryos Nardis y Sara Konrath.
Estos investigadores encontraron que, entre los jóvenes estudiantes universitarios, aquellos que puntuaban alto en ciertos tipos de narcisismo publicaban más frecuentemente en Twitter. Pero en los adultos de edad media de la población en general los narcisistas publicaban más frecuentemente en Facebook. Según estos investigadores, Facebook funciona como un espejo para los narcisistas.
“Es acerca de reparar tu propia imagen, cómo eres visto y además comprobar cómo los demás responden a esta imagen”, dice Panek. Añade que los adultos de mediana edad usualmente han formado ya sus propias redes sociales y usan los medios sociales en Internet para ganar la aprobación de aquellos que ya están en sus círculos sociales.
Según Panek la gente joven sobreestima la importancia de sus propias opiniones y trata de conseguir la máxima difusión de las mismas, por esta razón la herramienta social en Internet que un estudiante universitario elige es el megáfono de Twitter. Con ello trata de ampliar sus círculos sociales y difundir sus puntos de vista acerca de una amplia gama de temas.
En el estudio se examinó si el narcisismo estaba relacionado con la cantidad de entradas que se escribían en Facebook y Twitter y la cantidad de tiempo gastado en cada aplicación social, incluida la lectura de entradas y comentarios de los demás. Según Panek es importante analizar la frecuencia con la que los usuarios realmente escriben entradas en esas aplicaciones y el tiempo que gastan leyendo lo de los demás.
Para una parte del estudio los investigadores reclutaron a 486 estudiantes universitarios. Tres cuartos eran mujeres y la edad media era de 19 años. A estos participantes se les preguntó acerca del uso que hacían de estas aplicaciones sociales y además se realizaron una serie de evaluaciones para medir distintos aspectos del narcisismo que incluían el exhibicionismo, sentido de superioridad y autoridad, capacidad de explotación y auto-suficiencia. Téngase en cuenta que estos términos son términos psicológicos que están en todos los humanos en mayor o menos grado y que no son necesariamente patológicos.
Para la segunda parte del estudio los investigadores solicitaron a 93 adultos, en su mayoría mujeres con una edad media de 35 años, que completarán una encuesta on-line.
Según Panek el estudio muestra que los estudiantes universitarios y los adultos usan los medios sociales en Internet de diferente manera para alimentar sus egos y controlar la percepción que de ellos tienen los demás.
Los investigadores no fueron capaces de determinar si el narcisismo da lugar a un aumento del uso de los medios sociales en Internet o si son los medios sociales los que alimentan el narcisismo ni si algunos otros aspectos explican esta relación. Sin embargo, el estudio es de los primeros en comparar la relación entre narcisismo y los diferentes tipos de medios sociales en Internet para diferentes grupos de edad.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4132

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.
Ilustración: digitaltrends.com

Fuente: ZSW.

Una manera de cambiar el mundo a mejor es inventando mejores baterías. Con mejores baterías las energías alternativas serían más fiables, automóviles eléctricos tendrían una gran autonomía y podríamos incluso desenganchar nuestras casas de las redes eléctricas. Pero la realidad es que la capacidad de almacenamiento de energía por kilogramo de las baterías actuales es muy baja y encima después de un determinado número de ciclos de carga hay que tirar dicha batería a la basura (o reciclarla).
Se trabaja en diversos frentes para resolver estos problemas. A continuación vamos a ver algunas de las propuestas más recientes.

La primera propuesta proviene del centro de investigación alemán ZSW. Según su nota de prensa han mejorado las baterías de ion-litio actuales hasta conseguir los 10.000 ciclos de carga y aún así retener el 85% de la capacidad de las mismas [1] . Eso significaría que un automóvil que recargase todos los días sus baterías podría seguir funcionando con las mismas durante más de 27 años.
Algo así permitiría hacer despegar a los autos eléctricos en el mercado si el precio no fuese muy alto. El problema actual es que incluso después de comprar un coche eléctrico, que ya de por sí es muy caro, hay que ir sustituyendo las baterías cada cierto número de años.
También serían muy útiles estas baterías en los ordenadores portátiles y otros dispositivos como teléfonos celulares, reproductores autónomos de música, etc. Es casi milagroso que la batería de un portátil todavía funcione al cabo de tres años.
La mejora en esta tecnología parece provenir de un mejor diseño de los electrodos, pues aguantan mejor los cambios de volumen producidos por los ciclos de carga/descarga y esto les proporciona una mayor longevidad.
En las nuevas baterías la densidad de potencia es también bastante aceptable pues se consiguen los 1100 vatios por kilogramo.
Se espera que pronto estén en el mercado.

Fuente: Yanguang Li, Stanford University .

Por otro lado, investigadores de la Universidad de Stanford han conseguido avances en baterías de zinc-aire [2], [3]. En este tipo de baterías se usa oxígeno y con ello se ahorra peso, pues se toma o se devuelve a la atmósfera dependiendo del ciclo de carga.
Según los investigadores hay demanda de baterías baratas y seguras y esta batería podría ser una alternativa de bajo costo a las de litio. Este tipo de baterías están ya comercializadas para cierto tipo de aplicaciones específicas en donde la seguridad es importante, como en telecomunicaciones o en medicina.
El problema de este tipo de batería es su baja densidad en el almacenamiento de energía, aunque es más barata. Otro problema es el limitado número de ciclos de carga.
En este tipo de batería el zinc suele estar disuelto en un electrolito alcalino y reacciona con el oxígeno atmosférico para formar óxido de zinc y energía. Durante la recarga se libera ese oxígeno a la atmósfera y se vuele a obtener zinc.
Este grupo de investigadores ha desarrollado electrocatalizadores no provenientes de metales preciosos que producen una actividad catalítica alta y una alta durabilidad de los electrolitos alcalinos de la batería.
Una combinación de óxido de cobalto y de hidróxido de níquel-hierro es la que permite a estas baterías de zinc-aire alcanzar una alta eficiencia y tener una densidad de energía que es el doble de las baterías de ion-litio tradicionales.
En el laboratorio se ha podido comprobar un buen comportamiento en el número de ciclos de carga, pues mantienen la misma carga al cabo de varias semanas.

Fuente: Oak Ridge National Laboratory.

Científicos del departamento de energía del Oak Ridge National Laboratory han conseguido diseñar y probar una batería de litio-azufre de estado sólido que tiene 4 veces la densidad de energía de las baterías convencionales de ion-litio [4], [5].
Una de las ventajas de esta batería es que el azufre es un elemento abundante de la corteza terrestre y es barato, aunque puede ser inflamable.
Incluso este tipo de batería ayudaría ha deshacerse el azufre que se produce en diversos procesos industriales y que no se sabe qué hacer con él. Se puede decir que el azufre es prácticamente gratis.
La idea de partida era modificar las baterías de azufre de electrolito líquido ya existentes desde hace más de un siglo, pero conseguir una versión de estado sólido. Por un lado el electrolito líquido ayuda a conducir los iones, pero limita la vida de la batería por el otro. Así que han probado con abandonar totalmente esta vía líquida y pasar a la sólida creando un tipo de batería totalmente nueva en el proceso.
En este caso el cátodo es rico en azufre y el ánodo en litio. El electrolito es sólido. Con esto se consigue una alta capacidad, se reduce el coste y se aumenta la seguridad si se compara con las baterías de ion-litio convencionales. El voltaje producido es la mitad.
En concreto se consiguen los 1200 mAh (miliamperios hora) por gramo después de 300 ciclos de carga a 60 grados centígrados, mientras que en las de ion-litio convencionales se alcanzan los 140-170 mAh.
Al eliminar el electrolito líquido se reducen los riesgos de incendio asociados a ellos debido a su inflamabilidad.

Estos avances y otros similares permiten vislumbrar un futuro en el que se almacene localmente la energía obtenida mediante paneles solares y aerogeneradores. Comunidades de vecinos, barrios, pueblos o ciudades podrían abastecerse de energía gracias a fuentes alternativas [6].
Generalmente se usan generadores de gas natural para los picos de demanda o se bombea agua a altura durante las horas de bajas demanda. Estos métodos parecen bastante económicos comparados con las baterías, pero no siempre es así.
Ya se están instalando baterías (convencionales e innovadoras) para estas y otras aplicaciones. Así por ejemplo, en una torre de 58 pisos de Manhattan se ha instalado una batería de 2 megavatios hora capaz de proporcionar 550 kilovatios de potencia durante las horas de mayor demanda. Similares instalaciones se están colocando en otros edificios, cadenas de hoteles, etc. El ahorro (al parecer millonario) se produce debido a que proporcionan potencia adicional durante las horas de mayor demanda, por lo que el contrato con la compañía eléctrica se hace a menor potencia.
También se usan para proporcionar alimentación segura y estable a servidores de Internet. Otro uso es el tener un generador propio en la compañía o empresa y con él cargar las baterías que proporcionan energía según la demanda. La amortización se produce al cabo de pocos años.
La situaciones que se dan tras terremotos, huracanes o tornados ya hacen que estos sistemas de apoyo sean imprescindibles, sobre todo si están basados en paneles solares.
Quizás la esperanza más ilusionante es que los poseedores de una casa podrán autoabastecerse de corriente eléctrica usando paneles solares y pequeños aerogeneradores gracias al uso de baterías. Los números empiezan a cuadrar.
¿Ha llegado el futuro? El plan de la Unión Europea de imponer aranceles a los paneles solares chinos importados, cuando permite deslocalizar cualquier otra industria, así lo parece indicar. ¿Es un plegamiento ante las compañías eléctricas que ven peligrar su negocio? Quizás los numerosos expolíticos que se sientan en sus consejos de administración nos lo puedan aclarar si no están muy ocupados con su tren de vida.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4130

Estamos asistiendo al nacimiento de la Cosmografía. Al igual que en el siglo XIX había zonas en los mapas de África que estaban en blanco, ahora desconocemos gran parte del universo visible.
Nosotros ocupamos el centro de ese universo visible, pues, por definición, es todo aquello cuya luz le ha dado tiempo de viajar hasta nosotros desde el Big Bang. No podemos ver más allá porque eso significaría remontarnos más allá del Big Bang y, además, el Universo se hizo transparente transcurridos 400.000 años tras el Big Bang. Cada observador del Universo ocupa el centro de su universo visible, que es un visión única respecto a la de los demás, aunque tenga alguna intersección en común.
Así que lo que podemos ver es una esfera de unos 13.000 millones de años luz de radio. Lo que vemos en la cara interior de esa esfera es el fondo cósmico de microondas. Un poco más cerca de eso deberíamos ver las primeras estrellas y galaxias, pero no tenemos la tecnología que nos permita eso aún.
Hemos podido ver, eso sí, algunas galaxias aún más cercanas gracias a las fotos deep field del Hubble. Básicamente se apuntó ese telescopio espacial sobre la misma zona oscura del cielo durante bastantes días seguidos recolectando todos los fotones que llegaban. Eso permitió hacer visibles galaxias muy lejanas.
La única parte que se empieza a conocer bien del universo visible es la más cercana a nosotros, la más cercana a su centro. Esta parte incluso se empieza conocer tridimensionalmente, para ello no sólo hace falta saber la ubicación de una galaxia en el cielo, sino además saber a la distancia a la que está, algo para lo que se necesita su corrimiento al rojo cosmológico obtenido a través de su espectro.
La estructura a gran escala del Universo está formada por cúmulos de galaxias, así que basta con situar las galaxias para así tener un mapa del propio Universo.
Pronto los escolares podrán ir familiarizándose con el universo visible cercano al igual que lo hacen con los continentes de la Tierra. Gracias a los datos del proyecto Sloan y de otros similares esto será posible.
De momento Helene Courtois, de la Universidad de Lion, y sus colaboradores han creado un vídeo en el que muestran un modelo tridimensional del universo visible.
Desde el punto de vista científico este tipo de mapas de las estructuras a gran escala del Universo sirven para poner a prueba los modelos cosmológicos y saber, por ejemplo, la distribución de materia oscura y otras cualidades. De momento parece que todo lo que sabemos encaja bien.
Según aumenten los datos disponibles se podrá ir mejorando la imagen que tenemos del Universo hasta completar el mapa del universo visible. Aunque habrá regiones que siempre nos estarán vedadas por encontrarse detrás de nuestra Vía Láctea, o galaxias tan lejanas y débiles que nunca detectaremos.
Esto también nos recuerda la importancia de la existencia de telescopios más bien pequeños y dedicados a este tipo de tareas rutinarias. No toda la ciencia se hace con grandes instrumentos y los recortes económicos no pueden amputar el funcionamiento de esos proyectos.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4129

Fuentes y referencias:
Artículo en ArXiv.
Web cosmography.
Vídeo Sloan.

Fuente: Cell, Spalding et al..

Siempre se nos ha dicho que las células de nuestro cuerpo se van renovando, dividiéndose una y otra vez hasta que se alcanzan unas 50 divisiones, excepto algunas de ciertos tejidos que no renuevan. Entre estas células que se decía que no se renovaban estaban las neuronas del cerebro. Se tenían un número determinado de neuronas al nacer y luego no se adquirían más a lo largo de la vida. Pero se sabe seguro que en roedores se generan nuevas neuronas durante su etapa adulta. En los últimos tiempos algunos resultados indicaban que sí se generan en humanos algunas neuronas nuevas, pero los resultados no estaban muy claros. Es muy complicado técnicamente cuantificar la neurogénesis en adultos.
Un nuevo estudio demuestra que nuevas neuronas aparecen en el hipocampo (región relacionada con la memoria) humano diariamente. Se trata de la primera prueba sólida sobre neurogénesis en el hipocampo a lo largo de la vida en adultos.
Pero quizás lo más interesante es cómo lo han conseguido demostrar. La estrategia que ha seguido es usar el carbono 14 generado por las explosiones de bombas atómicas atmosféricas que se realizaron hace unos 50 años. A partir de 1963 un tratado prohibió la explosión de pruebas nucleares en la atmósfera y éstas se hicieron durante las siguientes décadas bajo tierra. Por tanto, a partir de esa fecha los niveles atmosféricos de carbono 14 disminuyeron y se redujo su participación en la cadena trófica.
Estos investigadores han conseguido datar el nacimiento de las neuronas midiendo la proporción de ese carbono 14. Los humanos han estado comiendo plantas y animales con un contenido en carbono 14 que ha variado en el tiempo desde esas pruebas nucleares. Ese carbono ha ido formando parte de las moléculas orgánicas celulares humanas, incluso del ADN. Si no hubiese neurogénesis entonces la proporción de carbono 14 correspondería al momento del nacimiento, pues en este tiempo no ha habido tiempo para que se desintegre una cantidad significativa.

El caso es que las medidas de la concentración de carbono 14 en el ADN de las neuronas de humanos fallecidos ha permitido comprobar que, al menos en el hipocampo, un tercio de estas células se habían generado a lo largo de la vida del humano en cuestión. Eso significa que cada día se añaden 1400 neuronas durante la edad adulta y esta neurogénesis declina poco con la edad. Esto significa que en un año se produce una neurogénesis que representa un 1,75%.
Esto significa que la neurogénesis del hipocampo debe de jugar un papel importante en las funciones cognitivas cerebrales.
Una neurogénesis deficiente también podría jugar un papel importante en la aparición de ciertos trastornos psiquiátricos, pues se ha sospechado durante bastante tiempo que la depresión podría estar ligada a una neurogénesis reducida en el hipocampo. Como la neurogénesis del hipocampo tanto en humanos y en roedores parecen similares, esto significa que podría investigarse de una manera más o menos sencilla.
Según los autores del artículo el hallazgo sugiere que se podrían crear nuevos antidepresivos que fueran más efectivos.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4128

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.

Parece increíble nuestra capacidad para reconstruir un pasado remoto poblado por seres vivos que ya no están entre nosotros. Esta reconstrucción es tanto más difícil cuanto más nos queramos remontar en el tiempo y cuando los seres no contaban con estructuras duras de fácil fosilización.
Quizás la época que más gusta a la gente sea la del reinado de los dinosaurios, pero hubo otras tan interesantes o más que esa. El Carbonífero, el Pérmico o el Cámbrico son igualmente interesantes. Pero incluso cuando no había seres complejos también sucedían cosas.
La vida compleja tiene sólo unos 600 millones de años, pero durante miles de millones de años antes sólo fue microbiana. Es un lapso de tiempo inmenso, difícil de imaginar bajo el punto de vista biológico. ¿Que pasó durante ese tiempo? ¿Por que se necesitó tanto tiempo para crear seres pluricelulares? ¿Acaso aparecieron estos antes de lo que creemos?
El caso es que la vida de hace miles de millones de años era fundamentalmente oceánica. Creíamos que estaba basada en los estromatolitos, pero un descubrimiento reciente quizás nos haga cambiar de opinión. Quizás los estromatolitos sólo fueron lo únicos que dejaron una huella mineral reconocible. El registro fósil es siempre parcial.
Ahora, un estudio revela que hace 3000 millones de años había plancton fotosintético flotando en los mares arcaicos.
Un grupo internacional de investigadores ha descubierto microfósiles en forma de microinclusiones en ciertas rocas que parecen corresponder a ciertas formas complejas de vida planctónica. Además, no sólo han conseguido demostrar el origen orgánico de microfósiles, sino que eran autrótofos fotosintéticos.
Los investigadores implicados estudiaban unas rocas sedimentarias el oeste australiano cuando encontraron los fósiles. Estas rocas se formaron en el fondo de una mar arcaico hace 3000 millones de años. Para determinar la naturaleza de estos microfósiles analizaron la composición isotópica de 15 muestras diferentes tomadas en el lugar.
Aunque químicamente los isótopos de un mismo elemento se comporten casi igual, las distintas reacciones bioquímicas tienden a favorecer a unos isótopos frente a otros, por ejemplo a los distintos isótopos estables de carbono. DE estoe modo, durante la fotosíntesis, se favorece el fijado de dióxido de carbono de un isótopo carbono frente al otro. Así, la proporción entre el carbono 13 y el carbono 12 de los tejidos vivos es diferente de la que se da en lugares inorgánicos, como las rocas de origen puramente geológico.
Estos investigadores descubrieron que la proporción entre carbono 12 y 13 de los microfósiles correspondía a materia orgánica fotosintética y que era diferente de la roca que los rodeaba.
El resultado apoya la idea de que estas microestructuras eran espículas de plancton marino. Además, morfológicamente son muy similares a las espículas del plancton marino actual, con un tamaño comprendido entre las 20 y 60 micras de longitud.
Es también interesante señalar que estas microestructuras son similares a otras encontradas en otros lugares de Australia y a otras encontradas en Sudáfrica, ambas con una edad de 3400 millones de años. Esto sugiere que los océanos contuvieron vida planctónica fotosintética durante mucho tiempo y que la diversidad biológica se dio muy pronto en la historia biológica del planeta.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4127

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.

Chimeneas hidrotermales (NOAA).

La única manera que tenemos de especular sobre cómo puede ser la vida en otros planetas es extrapolar lo que sabemos sobre la vida en este punto azul pálido. Es fácil imaginar como puede ser la vida en un planeta similar a la Tierra que orbita una estrella similar al Sol, sólo necesitamos “deformar” la que ya conocemos.
Pero puede que haya otros planetas y lugares que sean muy distintos y, a pesar de todo, tengan vida. En esos casos nos podemos fijar en la vida extremófila de nuestro mundo. La verdad es que esa disciplina denomina Exobiología consiste básicamente en Extremofilia, aunque lo pretendan vender de otro modo.
Un sitio donde se suele proponer la existencia de vida es en Europa, el satélite natural de Júpiter y para ello nos fijamos en las fuentes hidrotermales del fondo de nuestros océanos. Es posible que si en Europa hay tales fuentes (se supone que posee un inmenso océano baja la gruesa capa de hielo de su superficie) entonces quizás contenga vida.
Otra cosa de la que nos hemos dado cuenta, gracias a los descubrimientos del observatorio espacial Kepler, es que muchos exoplanetas giran alrededor de estrellas enanas rojas. La luz que reciban esos planetas es muy diferente a la que recibimos nosotros, pues el pico de emisión de esas estrellas está centrado en el infrarrojo. Como toda vida tiene que estar basada en una fuente de energía y si asumimos que es la fotosíntesis entonces las plantas de un planeta que orbite una enana roia tienen que haber evolucionado para captar esa luz. Por eso se han imaginado plantas negras, pero ¿habría fotosíntesis infrarroja?
Nuestra visión, o la fotosíntesis de la plantas terrestres, está basada en esa parte del espectro electromagnético que denominamos espectro visible (entre los 400 y 700 nm de longitud de onda). Esa pequeña región corresponde al pico de emisión del Sol. Hemos evolucionado para ver la luz que más emite el Sol. Pero en otros lugares el pico de emisión de la estrella es distinto y, por tanto, la vida hipotética en esos planetas será distinta. Quizás tengan visión infrarroja y fotosíntesis infrarroja o quizás todo sea más enfocado hacia la parte ultravioleta, todo dependerá de la temperatura de la estrella en cuestión.
Un nuevo estudio explora la posible vida fotosintética infrarroja incluso en ausencia total de luz solar. Esa vida se basaría en la emisión infrarroja de las fuentes hidrotermales que podría haber, por ejemplo, en Europa.
Todo empezó hace unos ocho años cuando J. Thomas Beatty (University of British Columbia) descubrió bacterias del azufre en el entorno de las fuentes hidrotermales. Estas bacterias son fotosintéticas, pero obtienen el hidrógeno del sulfuro de hidrógeno, en lugar del agua. Como subproducto generan azufre elemental en lugar de oxígeno. Eran las bacterias púrpuras del azufre ya conocidas por la ciencia y que se propusieron como los organismos fotosintéticos más antiguos de la Tierra.
Lo increíble de este caso era que vivían a 2400 m de profundidad en el océano Pacífico y allí la luz del Sol no llega, simplemente es absorbida por esa descomunal columna de agua. Las bacterias vivírían de la luz generada por las propias fuentes hidrotermales cuando una erupción de agua muy caliente escapaba del subsuelo o de los pocos fotones que llegan desde la superficie.
Normalmente la vida en estos lugares está basada en la quimiosíntesis del hierro, azufre o amoniaco. La base de la cadena trófica está constituida por bacteriana, pero sobre ellas vive toda una compleja comunidad de gusanos, moluscos y crustáceos. La energía es en última instancia tectónica, pues estas fuentes suelen estar en lugares en donde se separan las placas tectónicas y el magma recalienta y recicla agua y otros compuestos y elementos.
Pero la presencia de estas bacterias púrpuras del azufre añade más riqueza a estos ecosistemas. Se pudo determinar que el sistema fotosintético en este caso estaba basado en una antena molecular más grande de lo habitual (un primer paso de la fotosíntesis se da en la estructura molecular que capta los fotones y que se llama antena). Esto le permite ser más eficiente en condiciones de iluminación muy bajas.
Rolando Cardenas y sus colaboradores han realizado ahora un modelo matemático que permite saber el éxito de este tipo de bacterias. Sugieren que la fotosíntesis que conocemos prácticamente no podría sobrevivir, dadas las cantidades de luz disponible, pero sí que florecerían si se basara en luz infrarroja, incluso en total ausencia de luz solar. Aunque no con mucho éxito, pues, como se puede observar en el medio, no son bacterias muy abundantes allí. La luz desprendida por las fuentes hidrotermales es muy escasa.
Lo malo es que no se ha podido cultivar esta bacteria o aislarse desde que fue descubierta. El resultado está basado en un modelo matemático.
Según el modelo podría haber allí bacterias realizando la fotosíntesis con luz infrarroja de 1300 nm de longitud de onda. Incluso pueden concebir bacterias púrpuras del azufre realizando la fotosíntesis con luz de 1100 nm en Europa y otros lugares.
La vida terrestre siempre es más compleja de lo que imaginamos.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4126

Fuentes y referencias:
Nota en Astrobio.
Artículo original.