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Deforestación y lluvia

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Deforestación y lluvia

Área: Medio ambiente — Lunes, 26 de Septiembre de 2011
La deforestación en la selva africana reduce las precipitaciones de las zonas aledañas.
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Nada es más exótico que la selva tropical. Y nada tiene la diversidad biológica de ese tipo de ecosistemas. En la selva multitud de especies compiten entre sí llegando a todo tipo de “acuerdos” entre ellas. Las flores más bonitas o las más hediondas están en las selvas. Las comunidades de insectos más sofisticadas o las aves más elegantes también pueblan esos parajes. Los biólogos podrían pasar años estudiando esos lugares sin llegar terminar todos los estudios posibles sobre ellos. Las selvas representan una fuente de riqueza económica, ecológica y de conocimientos inigualable. Son además el lugar en donde viven ciertas comunidades humanas que también tienen derechos sobre la tierra que habitan. 
Se estima que en los últimos 20 años se ha perdido el 50% de la superficie forestal tropical del mundo. La avaricia de algunos y la expansión demográfica de otras son las responsables de ese hecho. Se puede discutir sobre el efecto del cambio climático o cuándo éste tendrá consecuencias graves para la humanidad, pero la destrucción del medio ambiente nos pasará factura mucho antes de esas fechas. Esta destrucción se ha dado incluso en países como Brasil en el que recientemente han “disfrutado” de un gobierno “progresista”. No parece que a ningún político de ningún signo político le importe este problema.
Las selvas no serían posibles sin el agua y su ciclo. En inglés a los bosques tropicales se les denomina “rain forests” o “bosques de lluvia”, nombre que describe su comportamiento. En algunos de ellos llueve todos los días a casi la misma hora de la tarde durante todo el año.
Uno puede ir a una de estas selvas y que la lluvia le sorprenda lejos de un cobijo. La lluvia le empapará, pero no sentirá frío, sólo un peso más elevado de la ropa. La lluvia puede ser intensa, incluso torrencial, pero al cabo de un tiempo se detendrá. Si estamos en la cima de un monte, o sobre uno de esos árboles tan altos que la pueblan, podremos ver cómo se forman nubes a ras de suelo porque el agua que acaba de caer ya se está evaporando de nuevo. El agua cae y se evapora constantemente formando nubes que más tarde producirán lluvia en un ciclo ininterrumpido.
La vida cambió nuestro planeta, controla su composición, su clima y la capacidad para sustentar la propia vida. Pensar que podemos eliminar grandes superficie de selva y que eso no tenga consecuencias es de una ignorancia tremenda.
Un estudio reciente ha demostrado, una vez más, las consecuencias que tiene la deforestación sobre el clima. Según este estudio, publicado en Geophysical Research Letters, la deforestación de las selvas de África occidental reduce las lluvias sobre el resto de los bosques.
Este estudio de la Universidad de Leeds muestra que el cambio en el uso del suelo reduce la lluvia en las zonas vecinas en un 50%. Esto se debería principalmente a cambios en la temperatura superficial, que afectaría a la formación de las nubes con capacidad de producir lluvia. Según los autores del estudio las implicaciones son importantes para la futura toma de decisiones acerca de la administración de otras regiones del mundo, como la selva del Amazonas.
Según Luis Garcia-Carreras ya se sabía por datos de satélite que los cambios en el uso del suelo pueden tener un gran impacto sobre los patrones de lluvia locales, pero que con este estudio han sido capaces de mostrar por qué pasa esto. “Nuestro estudio sugiere que no solamente es el número de árboles eliminados lo que amenaza la estabilidad de las selvas del mundo, el patrón de deforestación es también importante”, añade.
Los bosques de África Occidental y la cuenca del Congo son la segunda región selvática más grande del mundo, justo después de la Amazonía. No solamente son importantes como hábitats para un ecosistema vasto y diverso, sino que además son un importante sumidero de dióxido de carbono, pues fija gran cantidad de este gas paliando así los efectos del cambio climático.
Durante años de deforestación el dosel de árboles selváticos se ha ido reduciendo en favor de cultivos agrícolas, plantaciones y otros usos. Mientras que la eliminación directa de los árboles tiene un impacto inmediato sobre el bosque, este estudio sugiere que además el efecto secundario es la reducción de lluvias.
Los bosques africanos ya tienen la tasa de lluvias más baja de cualquier otro ecosistema selvático del mundo, lo que los haría particularmente sensibles a cambios en los regímenes locales de lluvias. Por tanto, si la lluvia se reduce aún más como resultado de la deforestación se podría poner en peligro la supervivencia de los bosques que quedan debido al aumento de la sensibilidad a la sequía de los árboles.
Los investigadores usaron un modelo computacional en el que escenificaron diversos usos del suelo bajo diversas condiciones. Encontraron que mientras que la cantidad total de precipitaciones no se veía afectada, las lluvias eran de cuatro a seis veces mayores en las áreas de cultivo que cuando no había deforestación, mientras que la lluvia sobre el resto del bosque era la mitad o menor.
La diferencia en las precipitaciones se debe al cambio de temperatura al pasar del terreno boscoso a campo de cultivo, esto produce vientos convergente sobre estas áreas de cultivo que finalmente forman nubes sobre ellos.
Doug Parker dice que aunque su estudio se centró sobre esa región africana, es razonable sugerir que este mismo mecanismo puede ser común en otras regiones tropicales del mundo, como en la Amazonía.
“Esto tiene implicaciones para los planificadores en términos de cómo la deforestación es administrada. Si el bosque tiene que ser eliminado para crear campos de cultivos, necesitamos pensar acerca de cómo es la forma y distribución de esa deforestación para que el daño en las zonas boscosas adyacentes y parques nacionales sea el menor posible”, añade.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3610
Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.

Criptología bacteriana

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Criptología bacteriana

Área: Biología — Martes, 27 de Septiembre de 2011
Logran cifrar mensajes secretos de una manera sencilla usando bacterias E. coli.
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Formación de cultivos bacterianos fluorescentes. Fuente: Manuel A. Palacios/Tufts University.
Todos los que hemos tenido alguna inquietud científica hemos experimentado de pequeños con la llamada “tinta invisible”, que básicamente consistía en escribir un mensaje sobre un papel con jugo de cebolla o limón. Una vez seco, cuando se colocaba el papel sobre una llama el mensaje aparecía como por arte de magia. Este truco tan simple permitía jugar a los espías, aunque había que ser hábil y no quemar el papel junto a su mensaje oculto.
En las películas de hace tiempo se veían además otros sistemas, como los microfilms, que no eran más que películas fotográficas con prestaciones fabulosas (los guionistas nunca supieron las prestaciones reales de las emulsiones fotográficas ni los límites de difracción de las lentes y siguen sin saber mucho sobre imágenes los guionistas de series como CSI). 
También había otras maneras en la que los espías se pasaban información, como los micropuntos, que en realidad nadie sabía lo que eran ni como se confeccionaban. Ahora todos podemos usar algoritmos de encriptado tipo RSA y programas gratuitos como gpg para enviarnos mensajes cifrados. De hecho, lo ideal sería que todos nuestros sistemas de comunicación estuvieran cifrados, incluyendo nuestros teléfonos móviles. Pero si queremos usar un medio físico recordemos que ya hay tarjetas micro SD de 128 G. Teniendo en cuenta que hace 12 años era normal usar un ordenador con 1 G de disco duro y que hasta hace poco lo habitual eran lápices de memoria de 128 M esta capacidad de almacenar información no deja de ser absolutamente sorprendente y no imaginada por ninguna película futurista del pasado. No hay micropunto que lo supere.
Los problemas de cifrado y envío de información por parte de los espías están solventados. Pese a eso, podemos querer rizar más el rizo y crear un sistema biológico que envíe mensajes en el ADN de bacterias. No será un sistema muy práctico, pero como problema académico puede ser bonito.
Manuel Palacios y su equipo de Tufts University han desarrollado un sistema que permite codificar información en el color de bacterias fluorescentes. La técnica que han desarrollado tiene el curioso nombre de SPAM (steganography by printed arrays of microbes) y crea mensajes más o menos complejos en algo tan pequeño como un conjunto de colonias de bacterias que puede ser enviado a cualquier lugar en un sobre. Los mensajes pueden ser descifrados usando antibióticos y un equipo sencillo de laboratorio.
Durante años los científicos han sido capaces de codificar mensajes en el ADN de microorganismos, como hace poco hizo Craig Venter en su bacteria semisintética. Pero estos sistemas eran muy complejos.
Este equipo de investigadores de Tufts University ha usado una aproximación al problema más simple para cifrar mensajes en siete cepas de E. coli. Cada una de estas cepas fue modificada genéticamente para producir proteínas fluorescentes de distinto tipo que emiten diferente luz bajo la radiación adecuada. En este caso basta el uso de una tecnología sencilla e incluso emplean diodos emisores de luz (LED) corrientes en esta iluminación. Para que las bacterias produzcan fluorescencia se necesita activar los genes que expresan las proteínas correspondientes.
En este sistema se hacen crecer colonias de estas bacterias en formaciones alineadas de recipientes. Cada uno de ellos tiene una combinación de dos colores correspondientes a diferentes letras, dígitos o símbolos. Así por ejemplo la fluorescencia amarilla en uno de esos recipiente puede significar la letra “t”, mientras que la naranja puede denotar a “d”. Con siete colores pueden obtener 49 combinaciones posibles que codifiquen las 26 letras del alfabeto y otros signos o símbolos alfanuméricos.
Una vez crecidas, el patrón de colonias es “imprimido” (las bacterias quedan así inmovilizadas) sobre una hoja de nitrocelulosa que se guarda en un sobre. Se pueden codificar de 500 a 1000 símbolos en una lámina del tamaño de una hoja de papel corriente.
Escogiendo las cepas adecuadas de E. coli, se pueden enviar mensajes que aparezcan después de un determinado periodo de tiempo o dejar que degeneren lentamente en un proceso de autodestrucción si las bacterias son programadas para que sus propiedades fluorescentes respectivamente aparezcan o desaparezcan en el tiempo.
El receptor del sobre puede cultivar de nuevo las bacterias según ese mismo patrón y descifrar así el mensaje. La elección del medio de cultivo adecuado actúa como parte de la clave de descifrado, como vamos a ver.
En este proceso la clave principal para descifrar los mensajes está en el uso de antibióticos añadidos al medio de cultivo, pues se asocian determinados genes de fluorescencia a genes que proporcionan resistencia a los antibióticos. La idea es que sólo las bacterias resistentes a un antibiótico determinado porten el mensaje real. Usando amplicilina o kanamicina, por ejemplo, se mata a unas cepas u otras y las que quedan fluorescen en sus respectivos colores, proporcionando así el mensaje. Potencialmente se puede crear miles de estas claves combinado un determinado número de variedades genéticas.
La investigación ha sido financiada por DARPA, que desafió a diversos laboratorios para que pudieran transmitir información codificada usando señales químicas en lugar de señales eléctricas.
Sin embargo, los expertos en Criptología no ven que este sistema sea muy práctico. Según Meredith L. Patterson, investigador de seguridad de Red Lambda, el concepto es muy inteligente, pero no es un sistema práctico de ocultar información. Hay pocos antibióticos que se pueden usar para quebrar el código, así que éste no es seguro. Un método de fuerza bruta descifraría fácilmente el mensaje, aunque se puede pensar en un mensaje que de todos modos quede ambiguo bajo este método de ataque. Según Dominik Heider, que investiga sobre criptología de ADN en la Universidad de Duisburg-Essen (Alemania), el estudio es bonito pero dice que hay maneras más útiles de enviar mensajes secretos, como por correo electrónico.
Esta idea ya fue sugerida en el libro de ciencia ficción “Spiral” de Liam Connor. En él un biólogo experto en hongos con demasiados enemigos codifica pistas para resolver un viejo misterio mediante la inserción de genes de proteínas fluorescentes en el ADN de hongos.
Palacios dice que en realidad está más interesado en las aplicaciones potenciales de este tipo de técnicas como marca de agua en organismos modificados genéticamente, una especie de código de barras biológico que los identifique. De este modo las compañías con organismos patentados podrían identificar secretamente sus cultivos, semillas, etc. Los gobiernos también podrían controlar las prohibiciones sobre cultivos transgénicos y similares usando estas marcas de agua.
El equipo trabaja ahora en la codificación de mensajes en microorganismos más robustos como levaduras o bacterias formadoras de esporas, así como en organismos más complejos como plantas.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3612