Zientzia eta sasizientzia

Zientzia Kaiera - Wed, 2020/05/20 - 09:00
Josu Lopez-Gazpio Zientzia prozedura bat da, ondorio jakin batzuetara iristeko metodoa. Ondorio horiek Unibertsoan gertatzen diren fenomenoak azaltzeko balio izaten dute eta, horrela, metodo zientifikoari esker, pixkanaka, munduari buruzko ezagutzak lortzen ditugu. Badira, alabaina, ebidentzietan oinarritzen ez diren ideiak. Neurri batean, zientzia bera ere dena modu arrazionalean azaldu daitekeela pentsatzeko uste dogmatikoan oinarritu daiteke, zenbaitetan. Litekeena da guztia arrazionalki azaltzea posible ez izatea, baina, horrek ez du bidezko egiten ebidentzien aurka doana. Momentuz azaldu ezin diren fenomenoetan eta faltsukerietan leku aproposa aurkitu dute hainbat sasizientziek haien atzaparrak zabaltzeko. Sasizientziak medikuntzan leku egokia aurkitu du, baina, ez bertan bakarrik. Zer da, baina, sasizientzia? Zertan desberdintzen dira zientzia eta sasizientzia?

1. irudia: Medikuntzaren arloan egiten ditu kalte gehien sasizientziak, ebidentzian oinarritzen ez diren tratamenduak sustatzen dituelako. (Argazkia: cenczi – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Muga benetan lausoa da kasu askotan eta ez da erraza definizio zehatzak ematea. Arazo horretaz konturatuta, Karl Popper filosofoak muga hori ezarri nahi izan zuen: faltsugarritasuna. Zientziaren eta sasizientziaren arteko demarkazioa finkatzeko, Popperrek adierazi zuen zientzia faltsutu egin daitekeela, alegia, posible dela teoria jakin bat ezeztatzeko esperimentu bat diseinatzea. Sasizientzien kasuan, sarritan ezinezkoa da esperimentu bat diseinatzea haren oinarriak deuseztatzeko. Esaterako «ardi guztiak zuriak dira» faltsugarria da; izan ere, zuria ez den ardi bat bilatzea nahikoa litzateke «ardi guztiak zuriak dira» gezurra dela frogatzeko. Popperren arabera, sasizientzia gehienen printzipioak hain dira anbiguoak ezen ezinezkoa baita haiek gezurtatzea. Gezurtagarriak ez direnez, ezin da frogatu faltsuak diren edo ez. Horrexetan dago sasizientzien arrakasta. Ondorioz, sasizientziei aurre egiteko eszeptikoak izaten ikasi behar dugu.

Sasizientzia batzuk diotena horrela balitz, Fisikaz eta Kimikaz orain arte dakiguna zalantzan jarriko lukete. Esaterako, homeopatiaren oinarriak bateraezinak dira oinarrizko kontzeptu kimikoekin -Avogadroren zenbakia, esaterako-. Horrelako baieztapenak egiteko, jakina, ebidentzia asko eta oso sendoak beharko lirateke.

Proposamen zientifikoak gezurtagarriak eta errepikagarriak izan behar dute. Sasizientziak aldaezinak dira eta zientzia, aldiz, aldatu egiten da ebidentzia berriak dauden neurriak. Nolabait esateko, zientzia kritikoa da bere buruarekin eta ohiko jarduera da berrikuspen hori egitea. Informazio guztia aztertu behar da, metodo estatistiko egokiekin, eta ez bakarrik teoria jakin bat babesten duten esperimentuak aukeratu. Horretarako, metodo zientifikoak plangintza zehatzak eskatzen ditu esperimentuak diseinatzeko. Esperimentuak errepikagarriak izan behar dira munduko edozein laborategitan eta, oro har, baieztapen zientifikoak -medikuntzaren arloan, esaterako- nahiko zuhurrak izaten dira. Ez da ohikoa terapia batek edozein gaixori edozein gaixotasun sendatzeko baliagarria izatea, sasizientzia askok baieztatzen duten bezala.

Ebidentzian oinarritutako medikuntza

Medikuntza da sasizientziaren leku atseginenetakoa; izan ere, geure osasuna arriskuan dagoenean errazago joko dugu ahal dugun guztia egitera, ondo edo gaizki egon. Lehen arazoa definizioetan dugu. Medikuntza konbentzionala eta alternatiboa aipatzen direnean, badirudi alde batetik medikuntza tradizional, zahar bat dagoela eta beste aldetik medikuntza berri bat, aurrekoari kontrajarrita. Medikuntza integral edo osagarri ere baderitzo eta, sarri askotan, ez dago argi zertaz hitz egiten den. Hain zuzen ere, medikuntza alternatibo deitzen den horretan ebidentzia zientifikoan oinarritutako tratamendurik badago, ohiko medikuntzan sar daiteke arazorik gabe, hortaz, definizioak berak nahasgarriak dira oso. Munduko Osasun Erakundeak berak dio medikuntza osagarria onartu behar dela ebidentzia zientifikoan oinarritzen bada, baina, ebidentzia zientifikoan oinarritzen bada Medikuntza da, abizenik gabe.

Medikuntza bitan banatzen da: zientifikoa eta ez-zientifikoa. Medikuntza zientifikoa ebidentzian oinarritutako medikuntza da -konbentzionala edo alternatiboa izan- eta horrexek pasa ditu eraginkortasuna eta segurtasuna bermatzeko frogak. Ebidentzian oinarritzen ez den medikuntza, aldiz, arriskutsua da. Arriskutsua da ekintzagatik -alegia, tratamendua osasunarentzat kaltegarria da- edo omisioagatik. Azken horiek arriskutsuak dira; izan ere, tratamendua kaltegarria ez bada ere –homeopatia, kasu-, tratamendu hori hartzeagatik beste bat bazter daiteke eta horrek kaltea eragin dezake: gaixotasuna areagotu egin daiteke eta benetako tratamendua hartzeko beranduegi izan daiteke.

Zergatik funtzionatzen dute orduan, zenbait kasutan, sasiterapiek? Bada, hasteko, gaixotasun asko ziklikoak dira eta ziklo horiek aldi hobeak eta aldi okerragoak dituzte. Sasimedikuntzan sinesten dutenek sarritan zikloen aldaketa horiek hartutako tratamenduekin lotzen dituzte, baina, hori pertzepzio pertsonala bakarrik izan daiteke. Beste kasu batzuetan gaixotasunak arinak dira, hau da, immunitate sistemak aurre egiten die eta denborarekin sendatzen dira. Alabaina, tarte horretan pilula homeopatikoak hartu badira, baliteke horri esleitzea gaixotasuna sendatu izana. Horrexegatik dira hain garrantzitsuak saiakuntza klinikoak, horiek baitira informazio fidagarria lortzeko modu bakarra. Bestalde, kasu batzuetan sasiterapiak eta terapiak batera hartzen dira eta, hortaz, sendatu ostean ezin da jakin zein izan den sendagaia. Azkenik, plazebo efektuaren eragina ere aski frogatuta dago: sendatuko zarela uste izateak berak senda zaitzake. Hala ere, sasiterapien alde egotea plazebo efektuarengatik bakarrik ez da zentzuzkoa. Plazebo efektuak sendatu baino gehiago mina arintzen laguntzen du. Mina arintzeko medikuntzak baditu hainbat tresna eta, gainera, plazeboa sendagaia bailitzan saltzea ez da bidezkoa, iruzur egitea da.

Nola bereizi zienzia eta sasizientzia?

Zientzia eta sasizientzia bereiztea zaila da eta, gainera, askotan mugak oso lausoak dira. Alabaina, zenbait gomendio proposatu dira bereizketa hori egiten laguntzeko. Lehenik eta behin, aurkezten denaren helburua zein den aztertu behar da. Oro har, zientziak Unibertsoaren funtzionamendua azaldu nahi du, baina, sasizientziak ideologia bat hedatu nahi du, gehienetan, diru truke. Zientzia aldatu egin daiteke, hau da, ebidentziak frogatzen badu une jakin batera arte pentsatzen zena okerra dela, aldatu egiten da. Sasizientziak dogma gezurtaezinak ditu oinarri eta, hortaz, dogmak zalantzan jartzea eraso moduan hartzen da. Zientzia pixkanaka aldatzen doa eta, adibidez, medikuntza asko aldatu da azken mendeotan. Alabaina, sasizientziaren printzipioak oso gutxi aldatzen dira eta konstante mantentzen dira urteetan zehar. Zientzia dinamikoa da eta sasizientzia estatikoa izan ohi da. Hasieran azaldu bezala, proposamen zientifiko baten ezaugarri nagusiena faltsutzeko aukera egotea da. Nolabait, posible izan behar du ideia bat faltsua dela frogatzeko esperimentu bat diseinatzea. Sasizientzien kasuan, sarritan ezinezkoa da hori egitea.

Medikuntzaren kasuan, tratamendurik egokiena jasotzeko probabilitatea handitzen du ebidentzian oinarritzen bada, baina jakina, horrek ez du esan nahi medikuntzak huts egin ezin duenik. Argi izan behar dena zera da, Ben Goldacrek dioen moduan: hegazkin batek diseinu akats bat izateak ez du frogatzen alfonbra hegalarien existentzia. Medikuen erabakiak frogetan oinarritu behar dira eta ez antzinako ideiei diegun begirunean. Ezin dugu komeni dena bakarrik gogoratu eta, akatsak egiten ditugunez, horretarako daude saiakuntza klinikoak. Eraginkorra den edozein tratamendu ontzat ematen du, haren atzean edonor eta edozer egonda ere. Agian tratamenduak ez du azalpenik edo oso arraroa da. Isaac Asimovek esan zuen bezala, edozer gauza sinistu behar da, berdin du zenbaterainoko erokeria den edo barregarria ote den, baldin eta horretarako ebidentzia baldin badago. Zenbat eta erokeria handiagoa edo kontu barregarriagoa izan, orduan eta sendoagoa izan beharko du ebidentzia horrek. Hortaz, ebidentzia badago edozer izan daiteke tratamendu eraginkorra. Ebidentzia badago.

Informazio osagarria:

  • Edzard Ernst, Simon Singh. Trick or Treatment: The Undeniable Facts about Alternative Medicine. Bantam Press, London, 2010.

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Egileaz: Josu Lopez-Gazpio (@Josu_lg) Kimikan doktorea, irakaslea eta zientzia dibulgatzailea da. Tolosaldeko Atarian Zientziaren Talaia atalean idazten du eta UEUko Kimika sailburua da.
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Juntando semiconductores: el diodo n-p

Cuaderno de Cultura Científica - Tue, 2020/05/19 - 11:59
Fuente: ESA

La introducción de las impurezas adecuadas permite crear semiconductores de distintos tipos, el tipo n y el tipo p [1]. ¿Qué pasaría si tomamos un semiconductor tipo p con una superficie muy limpia y homogénea [2] y juntamos esta superficie con la superficie limpia y homogénea de un semiconductor tipo n? Piénsalo un momento antes de continuar.

Los electrones en la banda de conducción del semiconductor de tipo n pueden moverse a través del límite entre los dos semiconductores y caer en los huecos [3] en la banda de valencia de energía más baja del semiconductor de tipo p. Dicho de otra forma, al establecer el contacto, lo electrones libres de uno y los huecos del otro comienzan a desaparecer. Pero a medida que los electrones desaparecen en el tipo n, las cargas positivas de las impurezas ya no están equilibradas por los electrones conductores negativos que quedan, por lo que el tipo n se carga positivamente. Lo contrario sucede en el semiconductor de tipo p. A medida que desaparecen los huecos, las impurezas terminan teniendo un electrón extra, lo que hace que el tipo p se cargue negativamente.

El resultado de todo esto es que después de muy poco tiempo se establece un campo eléctrico neto entre los semiconductores tipo n y tipo p que detiene el proceso de destrucción mutua al mantener los electrones en el tipo n separados de los huecos en el tipo p, con una «capa agotada» [4] en el medio. Se alcanza pues un estado de equilibrio.

Estado de equilibrio del diodo n-p y formación de la zona agotada (z.c.e.) [4]. Fuente: Wikimedia CommonsSi ahora establecemos una diferencia de potencial, con una batería pequeña, por ejemplo, a través del dispositivo formado por el tipo p y el tipo n, que podemos llamar diodo n-p, el equilibrio se verá afectado o no dependiendo de cómo establezcamos la diferencia de potencial. Si el cable positivo se coloca en el material de tipo n y el cable negativo en el material de tipo p, la separación de los electrones y los agujeros se refuerza. No pasa corriente.

El positivo de la batería al tipo n. La zona agotada (z.c.e.) [4] se amplía. No hay corriente. Fuente: Wikimedia Commons.Pero si invertimos los cables, de modo que el cable positivo llega al tipo p y el cable negativo al tipo n, los electrones negativos en el lado de tipo n se mueven hacia la capa agotada, y lo mismo pasa con los huecos positivos en el tipo p. Si el potencial externo aplicado es mayor que el potencial creado por el campo eléctrico entre los dos semiconductores, pasará la corriente en el diodo n-p.

El positivo de la batería al tipo p. Fluye la corriente. La zona agotada (z.c.e.) [4] desaparece. Fuente : Wikimedia Commons¿Y esto para qué sirve? Si ahora llega un fotón desde el exterior y aporta energía de forma que un electrón del tipo n salte a la banda de conducción, la corriente aumentará. El diodo n-p por tanto se puede usar como una fotocélula aún más potente que un simple semiconductor solo. Quizás el uso más común de este tipo de fotocélula es la generación de electricidad a partir de la energía solar. Esto se puede hacer para dispositivos a pequeña escala, como los calculadores de bolsillo, o para necesidades de energía a mayor escala, como la energía para un edificio completo. Estas fotocélulas se suelen llamar células fotovoltaicas.

Notas:

[1] Para entender bien lo que sigue es conveniente leer antes Impurezas dopantes.

[2] Para visualizarlo puedes entender homogénea como plana, sin irregularidades, lo que permite un buen contacto.

[3] Personalmente creo que es más gráfico decir boquetes, pero mantenemos hueco por aquello de que es la palabra más habitual. Bujero tampoco me parecería mal, pero mejor no.

[4] Una capa de tierra quemada, donde los electrones y huecos se han compensado hasta que el campo eléctrico creado ha impedido que siguiese la destrucción. También se llama barrera interna de potencial o zona de carga espacial (z.c.e.).

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

El artículo Juntando semiconductores: el diodo n-p se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:
  1. Semiconductores
  2. Las bandas de Bloch
  3. El modelo clásico de electrones libres de Drude-Lorentz
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Kafe bat lau gene-koskorrekin, mesedez

Zientzia Kaiera - Tue, 2020/05/19 - 09:00
Koldo Garcia Iratzargailuak jotzen du. Izarek ez dizute ohetik ateratzen uzten baina egun oso bat duzu aurretik. Loa eta esna arteko egoera horretan gauza bakarrean pentsa dezakezu: kikara bat kafe behar duzu. Egunerokoari ekiteko erabiltzen dugun pizgarri horrek edabe magikoa badirudi ere, haren sekretua dituen gene-ezaugarri liluragarrietan dago.

Kontsumitzen dugun kafe gehiena Arabika kafea da, Coffea arabica espeziea, hain zuzen ere. Munduko kafe-ekoizpenaren %70 landare horri dagokio eta, duen interes ekonomikoa dela eta, haren genoma sekuentziatu berri du ikertzaile talde batek. Baina Arabika kafearen genoma ez da nolanahikoa, bertan bi azpigenoma baitaude: batak Coffea canephora espeziean du jatorria –Robusta kafea delakoa, Arabika baino mikatzagoa eta ekoizten den beste espezie nagusia– eta beste azpigenomak Coffea eugeniodes espeziean. Arabikak bi azpigenoma horiek ditu, bi espezie horien gurutzaketaren ondorio delako, orain dela hamar mila eta 665 mila urte artean gertatu zen hibridazioaren ondorio, hain zuzen. Hau da, Arabika kafeak kromosoma bakoitzeko –11 kromosoma ditu– lau kopia ditu, baina kopia horiek ez dira guztiz parekoak.

1. irudia: Kafe bat kikaran. (Argazkia: Free-Photos – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Kromosomen egitura bitxi hori dela eta, azken finean bi espezie sekuentziatu behar baitira, ikertzaileek estrategia berezia erabili zuten genomaren sekuentzia lortzeko. Bourbon Vermelho barietateko ale baten gene-materiala eskuratu zuten eta bere genoma gene-pieza txikietan banatu zuten bi metodo ezberdinen bidez. Gainera, C. canephora eta C. eugeniodes espezieen genomak ere erabili zituzten, azpigenoma bakoitzaren erreferentzia bat izateko. Horrela, lortutako gene-pieza horiek erabilita eta beste espezieak gida moduan erabilita, sekuentzia luzeagoak lortu zituzten, puzzle bat egiten denean bezala. Hala ere, genoma osoa ezin izan zuten antolatu, hau da, ez zuten genomaren sekuentziaren jarraiera osoa berregin, eta hainbat zatitan banatutako sekuentzia lortu zuten. Hala ere, hori nahikoa izan zen kafearen hainbat gene-ezaugarri ezagutzeko.

Kafearen genoman 46.500 genetik gora daudela ondorioztatu zuten ikertzaileek: 21.000 inguru C. canephora-tik eratorritako azpigenoman kokatu zituzten; 23.000 inguru C. eugeniodes-tik eratorritakoan; eta 2.500 inguru kokatu gabe gelditu ziren. Gainera, ikusi zuten ez dela kromosometan berrantolaketa aipagarririk gertatu eta bi azpigenomen arteko gene-trukaketa bakarra detektatu zuten.

2. irudia: Kafe aleak. (Argazkia: Couleur – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Bourbon Vermelho barietateko ale horren genoma sekuentziatzeaz gain, beste 700 Arabika kafe-ale baino gehiagoren gene-aldaerak aztertu zituzten. Ia 500 ale Etiopian egindako hainbat ikerketatan jasotako barietateak izan ziren; 100 inguru Yemenen jasotako barietateak; 50 ale inguru Indiako eta Afrikako ekialdeko barietateak; eta Typica eta Bourbon barietateetako hainbat ale, Asian eta Latinoamerikan gehien landatzen diren barietateak, hain zuzen ere. Ale horiek guztiak aztertuta bermatu nahi zuten kafearen dibertsitatearen ordezkaritza zabala. Horrez gain, C. canephora espeziearen hainbat ale ere aztertu zituzten erreferentzia moduan, Brasilen landatzen den Conilon barietateko aleak eta munduan zehar landatzen den Robusta barietateko aleak, hain zuzen ere.

Ale horien guztien gene-aldaerak aztertuta, ondorioztatu zuten gene-dibertsitatea oso baxua zela Arabika kafean, C. canephora eta C. eugonioides espezieen dibertsitatea baino hamar aldiz txikiagoa. Izan ere, detektatu zituzten lau mutaziotik hiru ale batean bakarrik aurkitu zituzten eta, gainera, mutazio gehienak ez ziren jatorrizko espezieetan agertzen, hau da, Arabika kafeak berezkoak dituen gene-aldaerak ziren. Emaitza horiek kontuan hartuta, ikertzaileek iradokitzen dute oraingo Arabika kafearen zabalkuntza populazio oso txiki batetik abiatu zela. Hortaz, uste dute jatorrizko bi espezieen hibridazioa behin gertatu zela eta ordutik ez dela berriro jatorrizko espezieekin gurutzatu.

Gene-dibertsitatea baxua bada ere, nahikoa da aleak taldekatzeko. Gene-aldaeretan oinarrituta, ezberdinenak diren taldeak dira Etiopiako aleak eta Yemengo aleak, hala ere, harreman estua dute, Yemengo aleak Etiopiako aleetatik eratorri baitziren. Gainontzeko barietateei dagokiela, Yemengo aleekin batera taldekatu ziren. Hau da, Afrikako Ekialdetik Arabiako Penintsulara landatzen diren aleetan mailaketa bat badago ere, jarraiera bat dute, ez dago gene-etenik. C. canephora-n, ordea, gene-dibertsitatea askoz handiagoa izan zen; eta Brasilgo Conilon barietatea argiki banatzen zen gainontzeko barietateetatik. Analisi horretan ondoriztatu zuten Kongoko, Erdialdeko Afrikako eta Ugandako barietateak zirela Arabikako canephora azpigenomatik gertuen zeuden barietateak, hots, barietate horien aitzindaria izan zela Arabika sortzeko erabili zen barietatea.

3. irudia: Kafe-landarea. (Argazkia: vandelino dias Junior – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Aipatutako guztia ikusita, ikertzaileek nabarmentzen dute ezberdinak diren Etiopiako aleak erabilgarriak izan daitezkeela gainontzeko barietateak hobetzeko, bakoitzean ezaugarri desiragarriak sustatuz. Jardunbide hori ohikoa da hainbat labore hobetzeko, hau da, barietateak gurutzatzea desiragarriak diren ezaugarriak lortzeko. Horrez gain, ikertzaileak aipatzen dute, gene-dibertsitatea hain baxua izanda, Arabika kafearen kasuan hobetze horrek mugak izan ditzakeela. Hortaz, proposatzen dute irtenbide bat izan daitekeela jatorrizko espezieekin gurutzatzea, adibidez, Timor hibridoarekin egin zen bezala. Hau da, laboreak maneiatzeko estrategia tradizionalak erabilita ez direla emaitza eraginkorrak lortuko eta, hortaz, bide berriak aztertu behar direla kafearen maneiuan.

Laburbilduz, kafearen genoman bi genoma daude barneratuta, gene-aldakortasun oso txikia du eta, hortaz, haren kudeaketak, beste laboreekin alderatuta, ezberdina izan behar du. Goizetan, kikarari begira zaudela, kafea koilaratxoarekin mugitzen zaudela, agian zure neuronak ez daude prest kafearen gene-ezaugarri horiei erreparatzeko. Baina orain badakizu zerk egiten duen hain liluragarria kafea.

Erreferentzia bibliografikoa:

Scalabrin S. et al. (2020). A single polyploidization event at the origin of the tetraploid genome of Coffea arabica is responsible for the extremely low genetic variation in wild and cultivated germplasm. Scientific Reports, 10, 4642. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-61216-7.

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Egileaz: Koldo Garcia (@koldotxu) Biodonostia OIIko ikertzailea da. Biologian lizentziatua eta genetikan doktorea da eta Edonola gunean genetika eta genomika jorratzen ditu.

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¿Qué esconden los sedimentos de la Ría?

Cuaderno de Cultura Científica - Mon, 2020/05/18 - 11:59
Imagen: Vista de satélite del estuario de la ría de Bilbao en 2005. (Fotografía: NASA – imagen de dominio público. Fuente:  Wikimedia Commons)

La ría de Bilbao fue originalmente el estuario más grande del Cantábrico. El espesor de sus sedimentos varía enormemente desde los 10 m que encontramos en El Arenal hasta los 30 m de Las Arenas.

La mayor parte de esos materiales son gravas de origen fluvial anteriores al último cambio climático hace 12.000 años, seguidas de arenas depositadas por la entrada del mar en ascenso durante los milenios posteriores y, finalmente, fangos acumulados en los últimos 4.000 años mientras el nivel marino permanecía estable.

La naturaleza proporcionó a Bilbao 2 elementos fundamentales para su enorme desarrollo económico: el mineral de hierro como materia prima y el estuario como puerto natural, y ambos fueron explotados hasta el límite de sus posibilidades durante los últimos 700 años. Los dominios de la Ría y su valle proporcionaron además el soporte físico para asentar la aglomeración urbana e industrial de los siglos XX y XXI.

Ilustración 1: características de la geología de la ría del Nervión y sus inmediaciones. (Ilustración: NorArte Studio)

La Ría es hoy una creación completamente artificial prisionera entre diques que modificaron todo su recorrido para adaptarlo a las exigencias de la navegación. A partir del siglo XIX, un paisaje nuevo de humos y fábricas, de ferrocarriles, de urbanización opresiva, de movimiento incesante impuesto por la industria pasó por encima de todo lo demás.

Desde los primeros altos hornos que se construyeron sobre sus marismas en 1854, las características naturales de la Ría fueron modificadas por el desarrollo urbano, industrial y portuario. El estuario original se redujo de tamaño ocupando sus dominios para formar un canal mareal desde la ciudad hasta el mar que fue completado en 1885.

Durante los últimos 150 años, la Ría ha recibido vertidos incontrolados de desechos mineros, industriales y domésticos que degradaron sus condiciones físico-químicas. Las concentraciones de oxígeno en sus aguas disminuyeron dramáticamente hasta provocar condiciones anóxicas. La calidad microbiológica del agua era deficiente, mientras que los sedimentos mostraban elevadas concentraciones de compuestos químicos orgánicos e inorgánicos. Como consecuencia de este desarrollo insostenible, en la década de 1970 la Ría se había convertido en una cloaca navegable que atravesaba una de las ciudades más contaminadas de Europa.

El estudio geológico de sus sedimentos proporciona una perspectiva histórica sobre la magnitud del problema, permitiendo definir tres zonas ambientales diferentes desde la superficie hacia abajo:

  1. Una etapa industrial sin microfauna, que contiene concentraciones extremas de metales y estéril en microfósiles desde la década de 1950.
  2. Una etapa industrial con microfauna, donde coexisten cantidades elevadas de metales con asociaciones de microfósiles abundantes durante el período 1850-1950.
  3. Una etapa pre-industrial, que muestra concentraciones naturales de metales y microfósiles, y que corresponde al estuario formado tras el cambio climático y el ascenso marino en los siguientes milenios.
Ilustración 2: los sedimentos de la Ría dan cuenta de las distintas etapas de desarrollo de la ciudad de Bilbao. (Ilustración: NorArte Studio)

Sin embargo, durante los años 1980 y 1990 se produjo una disminución significativa en el aporte de materia orgánica y contaminantes debido a la puesta en marcha de políticas de protección ambiental, el cierre de fábricas importantes y la mejora de los sistemas de tratamiento de vertidos, con un plan institucional de saneamiento integral que comenzó en 1984. Los programas de monitorización a largo plazo confirmaron mejoras considerables en las características del agua, la calidad de los sedimentos superficiales y los parámetros ambientales. Adicionalmente, se produjo una disminución general en las concentraciones de metales desde 1997 a 2003, gracias a la reducción de fuentes contaminantes y la implementación del tratamiento biológico en la planta depuradora de Galindo desde 2001.

A pesar de esta mejora, en 2003 la mayor parte de la Ría aún presentaba condiciones adversas para la biota. Desde el año 2009, en cambio, la abundancia de organismos experimentó un notable crecimiento y su colonización se trasladó desde los tramos inferiores a las zonas superiores del estuario. Para 2014, toda la Ría contenía un número moderado de especies vivas.

Por encima de la capa industrial que existía en el año 2003, actualmente encontramos densidades significativas de organismos y niveles mejorados (aunque variables) de metales. A principios del siglo XXI, los cambios socioeconómicos obligaron a la transición desde una economía industrial a una economía de servicios, y las medidas de reducción de la contaminación por aguas residuales fueron clave para su recuperación biológica. Las condiciones ambientales originales aún están lejos de alcanzarse, pero esta capa superior de sedimentos puede definirse como una nueva «zona post-industrial».

En la ría de Bilbao los procesos de mejora ambiental en curso coexisten con una herencia negativa que perdura en forma de grandes cantidades de contaminantes enterrados en sus sedimentos. Aunque algunos cambios son irreversibles (por ejemplo, la pérdida de los ecosistemas originales del estuario por su ocupación urbana e industrial), otros factores, como la calidad geoquímica de las aguas y sedimentos, y el desarrollo de comunidades biológicas, han comenzado a progresar. Un seguimiento regular de la evolución de estas nuevas capas sedimentarias que se están depositando proporcionará información útil para tomar decisiones correctas sobre su gestión ambiental y ayudará a mantener el frágil equilibrio entre su regeneración y las actividades humanas.

Sobre los autores: Alejandro Cearreta es profesor e investigador del Departamento de Estratigrafía y Paleontología de la UPV/EHU y María Jesús Irabien es profesora e investigadora del Departamento de Mineralogía y Petrología de la UPV/EHU.

El proyecto «Ibaizabal Itsasadarra zientziak eta teknologiak ikusita / La Ría del Nervión a vista de ciencia y tecnología» comenzó con una serie de infografías que presentan la Ría del Nervión y su entorno metropolitano vistos con los ojos de la ciencia y la tecnología. De ese proyecto han surgido una serie de vídeos y artículos con el objetivo no solo de conocer cosas interesantes sobre la ría de Bilbao y su entorno, sino también de ilustrar como la cultura científica permite alcanzar una comprensión más completa del entorno.

El artículo ¿Qué esconden los sedimentos de la Ría? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:
  1. Geología, industrialización y transporte del mineral de hierro en el entorno de la Ría de Bilbao
  2. Los sedimentos fluviales, una reserva dinámica de metales contaminantes
  3. Ox Bel Ha, un ecosistema tropical alimentado por metano
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Zertaz hiltzen da jendea munduan?

Zientzia Kaiera - Mon, 2020/05/18 - 09:00
Juan Ignacio Pérez Iglesias Munduan urtean 56 bat milioi pertsona hiltzen dira. Heriotza arrazoi nagusia gaixotasun kardiobaskularrak dira; horien ondorioz ia 18 milioi pertsona hiltzen dira, ia hirutik bat. Eta gaixotasunak kategoria bakarrean bilduta, minbiziak ia 10 milioi pertsona hiltzen ditu. Oro har, pertsonen % 73 kutsakorrak ez diren gaixotasunen ondorioz hiltzen da.

Irudia: Kanposantua (Argazkia: Michael Schwarzenberger – domeinu publikoko argazkia. Iturria: Pixabay.com)

Gaixotasun infekziosoen ondorioz izaten diren heriotzak, gaur egun, heriotza guztien % 19 dira. Talde horretan daude, batik bat, arnas aparatuko gaitzak (2,56 milioi) eta digestio aparatukoak (2,38 milioi), beherakoak barne (1,6 milioi). Duela mende laurden, gaixotasun infekziosoen ondoriozko heriotzak % 33 ziren, eta, oro har, herrialde txiroetan ehuneko hori handiagoa zen. % 33tik % 19ra jaitsi badira, aurrerabideari esker izan da. Herrialde bat zenbat eta txiroagoa izan, orduan eta handiagoa da gaixotasun infekziosoen ondorioz duen heriotza kopurua. Kontrakoa gertatzen da infekziosoak ez diren gaixotasunekin. Beste heriotza kategoria handia kolpeen edo zaurien ondorioz gertatzen diren heriotzena da, baina horiek gutxi aldatzen dira denboran zehar: gaur egun, % 8 dira, eta % 9 ziren duela 25 urte.

Haurren ia % 4 bost urte bete aurretik hiltzen da. Bestela esanda, urtean 5,5 milioi haur hiltzen dira. Heriotza arrazoi nagusia arnas infekzioak dira (800.000 inguru). Izan ere, arrazoi horrengatik hiltzen diren hirutik bat 5 urtetik beherakoa da. 650.000 jaioberri (hilabete baino gutxiago dutenak) jaio ondorengo patologien edo konplikazioen ondorioz hiltzen dira. Beherakoak ere haur heriotzen kausa garrantzitsua dira: kopurua asko jaitsi bada ere, milioi erdi haur inguru hiltzen dira arrazoi hori dela eta. Oro har, gaixotasun horiek bizi urte asko galarazten dituzte. Heriotza asko eragiten dituzte, halaber, zirkulazio istripuek (1,2 milioi; horietatik, asko eta asko nerabeak eta gazteak) eta hartutako immunoeskasiaren sindromeak (hiesa); milioi bat pertsona hiltzen dira hiesaz (% 84k 50 urte baino gutxiago ditu). Urtero beren burua hiltzen duten 800.000 pertsonetatik 460.000 50 urtetik beherakoak dira.

Bestalde, dementziak, bere forma guztietan, 2,5 milioi heriotza eragiten ditu urtean. Kopuru hori nabarmen igo da, eta gora eta gora egingo du bizi itxaropena handitu ahala, batik bat, gaixotasun infekziosoen ondorioz izaten diren heriotzak gutxitu direlako. Alabaina, arrazoi horregatik beragatik, ez dakar bizi urte asko galtzea.

Badira hiru heriotza arrazoi kuantitatiboki nabarmenak ez direnak, baina bai, ordea, oihartzun mediatiko handikoak: hilketak, atentatu terroristak eta hondamendi naturalak. Hilketa dela kausa, urtean 400.000 pertsona hiltzen dira, eta 26.000, berriz, ekintza terroristetan. Hondamendi naturalek 9.600 heriotza baino ez dituzte eragiten.

Heriotza arrazoiak diogunean, horiek eragiten dituzten kausa gertukoei edo zuzenekoei buruz ari gara, heriotzak eragiten dituzten gaixotasunei buruz, baina jakinekoa da badirela zenbait faktore, tartean, gosea, bizimodua eta bizi ohiturak, heriotza eragin dezaketen gaixotasunak hartzeko probabilitatea handitu edo gutxitu dezaketenak.

FAOren arabera, bost urtetik beherako 6 milioi haur hiltzen dira urtean gosearen ondorioz (ziur aski, kopuru osoa handiagoa da, baina 5 urtetik beherakoak dira gosearen ondorioekiko kalteberenak). Egiatan, heriotza horietatik gutxi dira gosearen ondorio zuzena direnak. Gehienak, luzaroan funtsezko behar beste elikagai eta mantenugairik gabe egon direlako dira: haurrak ahul daude, pisu gutxi dute eta kalteberak dira.

Bestalde, urtean 8 milioi pertsona hiltzen dira tabakoarengatik, eta obesitatearengatik, berriz, 5 milioi; kasu batean eta bestean, hilen erdiak 70 urtez azpikoak dira. Alkoholarengatik 2,8 milioi hiltzen dira (horietatik 2 milioi, 70 urtez azpikoak).

Azkenik, ingurumen faktoreak aipatu behar dira; kutsadura atmosferikoak 3,4 milioi pertsona hiltzen ditu, eta etxekoak, 1,6 milioi. Baiki, kutsadura hilgarria da, eta atmosferikoa ere bai.

Oharra: Aurreko kopuru horietan ez dira sartu Covid-19aren ondorioz izandako heriotzak. Maiatzaren 17an, 311.588 heriotza egiaztatu ziren kausa horrengatik, baina egiazko zifra, ziur aski, askoz ere handiagoa da. Esaterako, Espainian, erregistro zibiletan jaso diren heriotzak, pandemia hasi zenetik beste urte batzuetan aldi horretan bertan egon ohi direnak baino % 56 gehiago dira. Pentsatzekoa da gehikuntza hori Covid-19aren eraginagatik dela; beraz, kausa hori dela medio gertatutako heriotzak ofizialki jakinarazitakoak baino % 30 gehiago dira.

Iturria: Our World in Data

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Egileaz: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) UPV/EHUko Fisiologiako katedraduna da eta Kultura Zientifikoko Katedraren arduraduna.

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Historias de la malaria: La guerra y la historia

Cuaderno de Cultura Científica - Sun, 2020/05/17 - 11:59

«Quizás sea un duro golpe para el amor propio de nuestra especie pensar que los humildes mosquitos y los virus sin cerebro pueden condicionar nuestros asuntos internacionales. Pero pueden.”

John R. McNeill, Ecology and war in the Greater Caribbean, 1620-1914, 2010.

Estamos en guerra con los mosquitos … De media, el número anual de muertes es de unos dos millones … se calcula que la mitad de todos los humanos que han vivido hasta ahora han muerto por los mosquitos”.

Timothy Winegard, El mosquito, 2019.

Los hombres hacen su propia historia, pero no la hacen a su libre arbitrio, bajo circunstancias elegidas por ellos mismos, sino bajo aquellas circunstancias con que se encuentran directamente, que existen y les han sido legadas por el pasado”.

Karl Marx, El Dieciocho Brumario de Luis Bonaparte, 1852.

Creemos que hacemos la historia, pero es la historia la que nos hace a nosotros”.

Martin Luther King.

La historia de la malaria está ligada a la historia de los países, sobre todo a sus crónicas militares. O viceversa, y es la historia de los países la que está condicionada por las enfermedades y, en este caso, por la malaria. Poco dicen los historiadores de “la obra de los invisibles”, como la llama Wilhelm von Drigalski. Esa “obra” difundió, casi más que otros poderes más conocidos, el terror, el miedo, la muerte, la devastación y la ruina. Aunque todavía se ignora mucho de cómo lo conseguían “los invisibles”, es evidente su importancia en el transcurrir de la historia de la humanidad. El plasmodio de la malaria fue, y todavía lo es en muchas zonas del planeta, un actor histórico inadvertido, sobre todo en las áreas rurales. Nuestra historia, la de la especie humana, es un juego complicado con guerras, política, viajes, comercio y enfermedades.

Además, para los occidentales, la colonización de los trópicos por los países europeos cambió su ecología. Tal como ocurrió cuando apareció la agricultura, la tala de los bosques tropicales para el desarrollo de plantaciones mejoró las condiciones ambientales para la alimentación y reproducción de mosquitos y, en consecuencia, para la extensión de la malaria. La enfermedad se convirtió en un factor importante en las luchas geopolíticas por las colonias cercanas al trópico.

En África occidental se seleccionó una adaptación genética, la anemia falciforme, con glóbulos rojos defectuosos y menos receptivos al plasmodio de la malaria. Los pueblos agricultores bantúes, con esta mutación, se extendieron por el centro, el este y el sur de África. Vivían en comunidades estables, a diferencia del movimiento continuo de los cazadores recolectores. La malaria, sobre todo con el Plasmodium falciparum, mataba regularmente a sus niños y, ocasionalmente, también a las madres. Pero los que sobrevivían adquirían una cierta inmunidad y, de adultos, podían salir adelante. Así, los pueblos bantúes comenzaron su expansión, hace unos 7000 años, y, 700 años después apareció la mutación de la anemia falciforme. Se calcula que la tasa de mortalidad cayó hasta un 55%. Y los bantúes llegaron al Índico en África oriental, y hacia el sur hasta Sudáfrica. Además, ayudaron las armas de hierro que utilizaban en la guerra. Y, también, la agricultura del ñame que, incluso, inhibe la reproducción del plasmodio de la malaria en la sangre. Los pocos pueblos que quedan y no hablan dialectos de origen bantú, ocupan entornos marginales, más duros y pobres y, además, son marginados sociales.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) declaró que la guerra es una “emergencia compleja” que crea las condiciones ideales para mosquitos y plasmodios. La guerra, según la OMS, es incompatible con los avances en el control de la malaria.

«Lord Byron en su lecho de muerte» de Joseph Denis Odevaere (c. 1826). Óleo sobre lienzo, 166 × 234,5 cm. Groeningemuseum, Brujas. Fuente: Wikimedia Commons

 

Hay evidencias de malaria en algunos restos óseos de hace 9000 años recuperados en Catalhuyuk, en la actual Turquía. El faraón Tutankamon murió de malaria hace unos 3500 años. La malaria atacó a los galos cuando sitiaban Roma en el siglo IV antes de nuestra era, aunque tomaron la ciudad. La enfermedad atacó a las expediciones militares contra Roma del emperador Lotario y de Federico Barbarroja en la Edad Media, en los siglos IX y XII. La expedición portuguesa que subió el río Zambeze, en el sur de África, en 1569, murió casi en su totalidad por las enfermedades. En el siglo XVIII golpeó a los ejércitos ingleses en los Países Bajos. Lord Byron murió de malaria en 1824 cuando luchaba con los griegos por su independencia del Imperio Otomano. Murieron 88 de los 108 europeos de la expedición a Gambia de 1825. Y en 1865, al terminar la Guerra de Secesión de Estados Unidos, las tropas de la Unión tuvieron 1.3 millones de casos de malaria con unas 10000 bajas. En la expedición al río Níger en 1841 enfermó el 80% de los componentes. Las campañas para la colonización, por Francia, de Argelia y Madagascar, durante el siglo XIX fueron un paseo militar y un desastre sanitario. En conclusión, el significado estratégico de la malaria es conocido desde hace cientos de años.

Y, también, la muerte por malaria de dirigentes e intelectuales. Por ejemplo, los emperadores romanos Vespasiano, Tito, Adriano y Constantino, entre el siglo I y el IV; Alarico, rey de los visigodos; los Papas Gregorio V y Sixto V, en el siglo X y el XVI; el emperador de Bizancio Alexius I; o Dante y Petrarca en los siglos XIII y XIV.

La Segunda Guerra Púnica, entre Roma y Cartago, terminó con la derrota de Aníbal en Zama en el año 202 antes de nuestra era. Su ejército estaba debilitado por la malaria contraída en las Marismas Pontinas, junto a Roma, una de sus mejores defensas, peligrosa incluso para los propios romanos, durante siglos. Por allí pasaron con sus ejército, y sufrieron o utilizaron la malaria como defensa, desde Julio César a Napoleón. Incluso, en la Segunda Guerra Mundial, cuando los aliados invadieron Italia y se acercaban a la capital contrajeron la malaria provocada por los alemanes. La malaria de las Marismas Pontinas destruyó ejércitos invasores durante siglos.

En el siglo XVIII cambió la historia de Inglaterra por la malaria. Oliver Cromwell inició la llamada Revolución Inglesa, derrotó a Carlos I, que fue ejecutado en 1649, e instauró la República. En 1653, se nombró Lord Protector de Inglaterra y acaparó el poder que había tenido el decapitado rey Carlos I. Pero, un lustro después, en 1658, Cromwell sufrió “calenturas”, o sea, fiebres causadas por la malaria. No quiso medicarse con quina, el llamado “polvo de los jesuitas”, y el único remedio conocido entonces. Era un protestante fanático, y los prejuicios antipapistas no le dejaron utilizar la quina. Cromwell murió aquel año de 1658. Desapareció la República, la corona fue a Carlos II, hijo de Carlos II, y volvió la monarquía a Inglaterra.

A finales del siglo XVIII, después de la Revolución Francesa, el ejército de Napoleón desembarcó en Alejandría y, desde Egipto, emprendió la campaña para llegar a Siria. En San Juan de Acre, cerca de la actual Haifa, en Israel, era un ejército diezmado por la malaria. Solo quedaban 8000 hombres de los más de 40000 que habían llegado a Egipto. Napoleón retrocedió hasta El Cairo.

La malaria fue un adversario no esperado en la Primera Guerra Mundial. Atacó ejércitos y civiles, y los movimientos de personas, militares o no, extendieron la enfermedad por todo el continente. Hubo enfermos en el sudeste de Inglaterra, en el centro de Italia, en el sur de los Balcanes y, en concreto, en Albania, Macedonia y Grecia. Y en Oriente Próximo, desde Egipto hasta Georgia y de Turquía a Irán. Eran áreas endémicas de la enfermedad desde Inglaterra a Irán y en el centro y el este del Mediterráneo.

Según las estadísticas militares de la época, los casos de malaria en los ejércitos aliados superaron los 600000, con casi 4000 fallecidos. Entre los alemanes y sus aliados, el número de casos superó los 500000 con más de 23000 muertes. Además, los soldados con malaria estaban debilitados y, si eran heridos en el combate, sucumbían con facilidad. En el frente occidental, la malaria no fue tan importante como en Grecia y el Oriente Próximo, con ejemplos como Macedonia donde eran 300 enfermos por cada mil, o en el ejército otomano y en los alemanes estacionados en Turquía.

Militares estadounidenses rastrean la selva en la Guayana Holandesa en 1942. Fuente.

En oriente, la armada francesa tuvo el 50% de sus hombres con malaria y provocó 20000 repatriaciones. En aquellos años, en 1917, y por el empuje de Lawrence de Arabia, el general Allenby y el ejército británico tomaron Jerusalén y se dirigieron al valle del Jordán para cruzar el río y llegar a Damasco. Pero el valle era cálido y húmedo, lleno de mosquitos y un hábitat perfecto para la malaria endémica. Los soldados cayeron enfermos y tuvieron que ser evacuados a Jerusalén. Murieron por miles.

Muy al norte de Palestina, en el valle del río Struna, entre Grecia y Bulgaria, se estacionó el ejército del general francés Maurice Sarrail. Estaba formado por británicos, franceses e italianos. En poco tiempo, tenía 6000 enfermos de malaria de un total de 15000 hombres. Y tuvieron que ser evacuados a Salónica. Hubo momentos en que solo tenía 2000 soldados listos para el combate. Cuando le ordenaron atacar, respondió que “mi ejército está inmovilizado en los hospitales”. Una queja parecida escribió el general McArthur en la campaña de Filipinas, durante la Segunda Guerra Mundial.

En Italia, en 1914, al comienzo de la guerra, las estadísticas sobre la malaria eran de 57 fallecidos por millón de habitantes. En 1918, al final de la guerra, la cifra era de 325 fallecidos por millón de habitantes. Para 1923, cinco años después, fueron 61 muertos por millón de habitantes, casi la cifra de antes de la guerra.

A principios del siglo XX, entre 1911 y 1927, la guerra de España en Marruecos supuso el ataque de la malaria tanto a los reclutas españoles como a la población indígena. En Melilla, casi toda la guarnición pasó, en un momento u otro, por el hospital y, para 1918, eran 2600 enfermos de más de 23000 de guarnición. En 1918, en Ceuta había casi 6000 casos de malaria en un total de 23500 militares. Cerca de Tetuán, en uno de los campamentos, hasta el 80% de los soldados estuvo afectado por la malaria cada verano. O, en otro ejemplo, un batallón con 800 soldados quedó reducido a 150, con 87 fallecidos, y tuvo que ser relevado.

En la Segunda Guerra Mundial, cerca de medio millón de soldados de Estados Unidos fueron hospitalizados con malaria. En las islas del Pacífico conquistadas por el ejército japonés, era la malaria la mejor defensa contra los aliados. En Guadalcanal, en 1942, todos los soldados de Estados Unidos tuvieron malaria. En Papua Nueva Guinea, el 70% de los soldados australianos enfermaron de malaria.

En el campo de concentración de Dachau, el profesor Claus Schilling inoculó a prisioneros con malaria. Fue ejecutado por condena del Tribunal de Nuremberg. En ese campo de Dachau se instaló el Instituto Entomológico de las Waffen-SS, creado en 1942 para estudiar la transmisión de malaria por el mosquito Anopheles, parece ser, sin confirmación escrita, para su utilización como arma biológica.

Las tropas del Vietcong llegaban a Vietnam del Sur por el llamado Camino Ho Chi Minh desde Vietnam del Norte. En 1965, de un regimiento con 1200 soldados, cuando llevaba un mes de viaje, solo 120 podían luchar. Un médico del Vietcong recordaba que “nosotros no teníamos miedo de los imperialistas americanos, solo temíamos a la malaria”.

Los artrópodos que llevan patógenos, como el plasmodio de la malaria, se ha utilizado como armas biológicas desde hace siglos. Los mongoles y las pulgas que llevan la Yersinia pestis, causa de la peste, las moscas que ensayó el Ejército Imperial del Japón para infectar Mongolia en la Segunda Guerra Mundial y, como hemos visto, las SS nazis de Alemania con sus investigaciones con mosquitos y el plasmodio de la malaria. En conclusión, malaria y guerra están unidas en la historia de nuestra especie.

Referencias:

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Winegard, T.C. 2019. El mosquito. La historia de la lucha de la humanidad contra su depredador más letal. Penguin Ramdon House Grupo Ed. Barcelona. 635 pp.

Sobre el autor: Eduardo Angulo es doctor en biología, profesor de biología celular de la UPV/EHU retirado y divulgador científico. Ha publicado varios libros y es autor de La biología estupenda.

El artículo Historias de la malaria: La guerra y la historia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Asteon zientzia begi-bistan #302

Zientzia Kaiera - Sun, 2020/05/17 - 09:00
Uxue Razkin

Osasuna

Asteon ezagutu ditugu Espainiako gobernuak abiatu zuen azterketa serologikoen lehen emaitzak. %5 inguruk eman du positibo testetan. Horrek esan nahi du oso urruti gaudela talde-immunitatetik (horretarako populazioaren %60-%70 egon behar da immunizatuta). Hego Euskal Herrian, %4,4k ditu antigorputzak. Emaitzen berri izateko, jo ezazue Elhuyar Aldizkariko artikulu honetara.

Birusaren jarraipen epidemiologikoa egiteko mekanismo eraginkorra izan daiteke hondakin-urak aztertzea. Artikulu batean hala azaldu dute, hain zuzen, infekzioa hasi eta hiru egunera jada birusa gorotzetan eta gernuan azaltzen baita, eta erraz detektatu baitaiteke araztegietan. Informazio guztia Elhuyar aldizkarian.

Espainiako Estatuko Karlos III.a Osasun Institutuak hondartzetan eta igerilekuetan SARS-CoV-2 birusak duen transmisio arriskua aztertu du. Jakinarazi dituzten ondorioei buruz hitz egin digu Miren Basarasek Berriako honetan. Esaterako, itsasoko uretara ailegatuko lirateke birusaren arrastoak? Eta hondartzetako harean? Igerilekuei dagokienez, kloroaren erabilerak lagunduko luke birusa inaktibatzen?

Osasun-zentroetako paradigma erabat aldatzea ekarri du izurriak. Beste modu batean funtzionatzeko aukerak kontuan hartu eta hainbat mekanismo jarri dituzte abian Osakidetzako eta Osasunbideko arduradunek: segurtasun neurriak sendotzeaz gain, telemedikuntzaren aldeko apostua egin dute. Berrian aurkituko dituzue xehetasun gehiago.

Koronabirus berriak eragindako osasun krisia hasi zenetik, askotan entzun dugu PCR hitza, birus horren diagnosia erabiltzen den teknika, alegia. Bada, Berriako testu honetan, teknika horri buruz hitz egin digute: biologia molekularraren arloan, XX. mendeko aurkikuntza garrantzitsuenetarikoa izan da. Bere asmatzailea Kary Mullis da, 1993. urtean kimika arloko Nobel saria eskuratu zuen biokimikaria.

Egunotan gure lagunekin elkartu gara lehenengoz konfinamendua hasi zenetik baina kontuz ibili behar dugu berriketa hutsarekin milaka birus zabaltzen direlako eta airean 14 minutu arte iraun dezaketelako ahotik irten ondoren, ikerketa batek jakinarazi duenez. Sustatu.eus-en aurkituko duzue informazio gehiago.

Zalantzak daude oraindik umeak eta gazteak pertsona helduen maila berean kutsatzen diren ala ez. Txinan egin den ikerlan batek aipatzen du hamabost urte baino gazteagoa den ume kutsatu baten ondoan hiru edo lau pertsona heldu daudela. Horretaz gain, Hego Euskal Herrian, umeak berriro kalera irteten hasi zirenetik, ikusi da umeen kutsatu kopuruak gora egin duela: hamar urtetik gorakoetan igoera hori %55ekoa izan da. Nola eragingo du honek ikastetxeen irekiera? Miren Basarasek honen inguruan hausnartu du Berrian.

GIBaren aurkako txerto eraginkorrago bat lortu dute tximinoetan AEBko ikertzaile-talde baten arabera. Antigorputz neutralizatzaileak sortzeaz gain immunitate zelularra indartzea da txerto berriaren gakoa. Elhuyar aldizkariak eman dizkigu xehetasunak.

Kimika

Konfinamendu egoeran, ogia egitea zaletasun bihurtu duzue askok. Horri jarraiki, Josu Lopez Gazpiok glutenari buruz hitz egin du. Berak azaltzen duen moduan, glutena irinean dauden proteina jakin batzuk dira eta proteina horiek egitura berezi bat osatzen dute. Ez galdu bere artikulu interesgarria!

Matematika

Koronabirus berria agertzeak ekarri duegunero datu pila bat jasotzea. Horien artean, grafikoak ditugu, pandemiaren eboluzioa islatzen dutenak. Horietako batzuetan, eskala logaritmikoa erabiltzen da. Bada, zer da eta zergatik komeni da hori erabiltzea? Artikulu honetan topatuko duzue erantzuna.

Astrofisika

UPV/EHUko Planeta Zientzien Taldeko ikertzaileek Saturnoko hexagonoaren, Planetako ipar poloan dagoen, egitura argitu dute. Elhuyar aldizkariak azaltzen digunez, hexagonoa lanbro-geruzaz osatuta dago eta geruza bakoitzak 7 eta 18 kilometro arteko lodiera du; analisi espektralaren arabera, partikula oso txikiz osatuta daudela ikusi dute. Konposizio kimikoari dagokionez, lanbro horiek hidrokarburozko izotz kristal txikiaz osatuta egon litezke.

Berriak ere eman du ikerketa honen berri. Batez ere, egitura meteorologiko horren egonkortasunak harritu ditu zientzialariak, “engima” bat dela diote. Euren esanetan, lanbro horren aurkikuntzak informazio interesgarria ekarri du: “Laino geruza horiei esker, badakigu eremu horretan ia ez dagoela mugimendu bertikalik, geruzak oso egonkorrak direlako. Bestalde, jakin dugu laino horiek gai kimiko oso exotikoz osatuta daudela: azetilenoa eta benzenoa, besteak beste. Halako laino egiturarik ez dago beste inon”.

Klima-aldaketa

Klima-aldaketa dela eta, 2070. urtearen bueltan, 3.500 milioi lagun inguru bizitzeko egokiak ez diren eremuetan egongo direla aurreikusi dute ikerketa batean (hori populazioaren %30 izango da). Tenperaturen igoerak bizitza ia ezinezkoa bihurtuko du lurren %19an. Zientzialariek adierazi dutenez, ez zuten espero ondorioak hain muturrekoak izatea. Informazio guztia Juanma Gallegoren artikuluan

Emakumeak zientzian

Clara Immerwahrrek kimikako doktoretza egitea lortu zuen: azterketa gainditu zuen aurreneko emakumea izan zen. Haren tesi zuzendariaren laguntzaile gisa hasi zuen ibilbide zientifikoa; artikulu andana argitaratu zuen eta emakumeentzako eskoletan irakasle aritu zen. Baina ibilbide hori zapuztu zitzaion Fritz Haber zientzialariarekin ezkondu zenean. Clara nazkatuta zegoen Haber Alemaniako armadan egiten ari zen lanaz, armamentu kimikoaren fabrikazioan parte hartzea basakeria iruditzen baitzitzaion.

Genetika

Itxialdirako artikulu-sorta utzi digu beste behin Koldo Garciak. Bertan, gene-aholkularien inguruan idatzi du, gene-informazioa behar bezala jasotzea garratzitsutzat jotzen du.

Horretaz gain, koronabirus berriaren erretratua egin du honetan: bere historia, ezaugarriak, jatorria, infekzio-gaitasuna eta immunitateari buruz azalpen interesgarriak emanez. Ez galdu!

Biologia

Jakina da oraindik ez ditugula ezagutzen existitzen diren intsektuen espezie gehienak baina kalkulatzen da guztira sei eta hamar miloi artean izan daitezkeela, agian, animalia espezie guztien % 90 baino gehiago. Kakalardoa da, adibidez, espezie mota gehien dituen intsektua. Hain zuzen, horiei buruzko azalpenak aurkituko dituzue artikulu honetan.

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Asteon zientzia begi-bistan igandeetako atala da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna erreparatuz, Interneteko “zientzia” antzeman, jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

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Egileaz: Uxue Razkin (@UxueRazkin) kazetaria da.

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Catástrofe Ultravioleta #25 CUARENTENA

Cuaderno de Cultura Científica - Sat, 2020/05/16 - 11:59
Catástrofe Ultravioleta #25 CUARENTENA

Después de una larga espera, vuelve Catástrofe Ultravioleta para ofrecer una tercera temporada. Lo hacemos además en Podium Podcast, la plataforma de la Cadena SER y continuamos contando con el inestimable apoyo de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU y de la Fundación Euskampus. En este capítulo especial, grabado durante el confinamiento, hemos contado con vuestra ayuda para explicar lo que sucedió durante el parón de la actividad humana provocado por la pandemia de coronavirus y lo que visteis por la ventana.

Agradecimientos: Douglas Cardoso, Cristina Martín, Adriano y Eva Morán, Iñaki López, Céline, Miguel y Leo. Juan López Medrano , Sergio de Mayorga, Luis de Barcelona, Varyn, María de Málaga.

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Ezjakintasunaren kartografia #306

Zientzia Kaiera - Sat, 2020/05/16 - 09:00

Zerk ezberdintzen gaitu gizakiak primateengandik? Oraindik ez da topatu erantzun genetikoa. Baina aurrerapenak egiten ari dira. María Gibésen Human Accelerated Regions: What makes us human?

Zelan gogoratzen dugu gogoratzen duguna eta ahaztu ahazten duguna? The art of forgetting: microglia eats memories away in mice Rosa García-Verdugorena.

Grafenoa diamagnetikoa da, hau da, ezin da magnetiko bilakatu. Triangelu formako zatitxoa moztu ezean. DIPCren The magnetism of triangulene.

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Mapping Ignorance bloga lanean diharduten ikertzaileek eta hainbat arlotako profesionalek lantzen dute. Zientziaren edozein arlotako ikerketen azken emaitzen berri ematen duen gunea da. UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren eta Nazioarteko Bikaintasun Campusaren ekimena da eta bertan parte hartu nahi izanez gero, idatzi iezaguzu.

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Saturno tiene el sistema de nieblas en capas más extenso observado en el Sistema Solar

Cuaderno de Cultura Científica - Fri, 2020/05/15 - 11:59

En la extensa atmósfera de hidrógeno del planeta Saturno, un mundo gigante, con unas diez veces el tamaño de la Tierra, se desarrollan fenómenos meteorológicos muy diversos cuyo estudio nos permite comprender mejor los de la atmósfera terrestre. Entre ellos destaca por su singularidad el conocido “hexágono”, una estructura ondulante que rodea a la región polar norte del planeta cuya forma parecería haber sido trazada por un geómetra.

Descubierta en 1980 por las naves espaciales Voyager 1 y 2 de la NASA, ha sido observada ininterrumpidamente desde entonces, a pesar del intenso y largo ciclo de estaciones del planeta. Por el interior de esta gigantesca onda planetaria fluye una estrecha y rápida corriente en chorro en donde los vientos alcanzan velocidades máximas de unos 400 km/hora. Mientras, curiosamente, la onda en sí misma permanece casi estática; es decir, apenas se desplaza con respecto a la rotación del planeta. Todas estas propiedades hacen que el “hexágono” sea un fenómeno altamente atractivo para los meteorólogos e investigadores de las atmósferas de los planetas.

La nave Cassini, que estuvo en órbita del planeta entre los años 2004 y 2017, tomó una inmensa cantidad de imágenes desde muy variadas distancias al planeta y ángulos de visión. En junio del año 2015, su cámara principal obtuvo imágenes del limbo del planeta a muy alta resolución, capaces de resolver detalles de 1-2 km, que capturaban las nieblas situadas sobre las nubes que trazan la onda hexagonal. Además, utilizó muchos filtros de color, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano, permitiendo así estudiar la composición de estas nieblas. Como apoyo para este estudio se usaron también imágenes del Telescopio Espacial Hubble tomadas 15 días más tarde y que muestran al hexágono no en el limbo sino visto desde arriba. “Las imágenes de Cassini nos han permitido descubrir que, como si formaran un “sandwich”, el hexágono tiene un sistema multicapa de, al menos, siete neblinas que se extienden desde la cima de sus nubes hasta más de 300 km de altura sobre ellas”, ha declarado el profesor Agustín Sánchez Lavega, quien lidera el estudio. “Otros mundos fríos como el satélite Titán de Saturno o el planeta enano Plutón tienen también capas de nieblas, pero no en tal número, ni tan regularmente espaciadas”.

Cada capa de niebla tiene entre 7 y 18 kilómetros de espesor en vertical y de acuerdo con el análisis espectral contienen partículas muy pequeñas con radios del orden de 1 micra. Su composición química es exótica para nuestros estándares terrestres, ya que, debido a las bajas temperaturas en la atmósfera de Saturno, entre 120 °C y 180 °C bajo cero, pudieran estar compuestas por cristalitos de hielo de hidrocarburos como el acetileno, propino, propano, diacetileno, o incluso butano en el caso de las nieblas más altas.

Otro de los aspectos que el equipo ha estudiado es la regularidad en la distribución vertical de las nieblas. La hipótesis que proponen es que las nieblas están organizadas por la propagación vertical de ondas de gravedad que generan oscilaciones en la densidad y temperatura de la atmósfera, fenómeno bien conocido en la Tierra y otros planetas. Los investigadores plantean que es la propia dinámica del hexágono y su intensa corriente en chorro la que puede estar detrás de la formación de estas ondas de gravedad. En la Tierra también se han observado este tipo de ondas generadas por la corriente en chorro ondulante que con velocidades de 100 km/h se dirige de Oeste a Este en las latitudes medias. El fenómeno pudiera ser semejante en ambos planetas, si bien las peculiaridades de Saturno hacen que este sea un caso único en el sistema solar. Este es un aspecto que queda pendiente para futuras investigaciones.

Referencias:

A. Sánchez-Lavega, A. García-Muñoz, T. del Río-Gaztelurrutia, S. Pérez-Hoyos, J. F. Sanz-Requena, R. Hueso, S. Guerlet & J. Peralta (2020)  Multilayer hazes over Saturn’s hexagon from Cassini ISS limb images  Nature Communications  doi: 10.1038/s41467-020-16110-1

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

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Krisi klimatikoak inoizko giza mugimendurik handiena eragin lezake

Zientzia Kaiera - Fri, 2020/05/15 - 09:00
Juanma Gallego Berotegi efektuko gasen isuriei buruzko aurreikuspen ezkorrenean abiatuta, 2070. urterako, gizateriaren heren bat Saharako basamortuko zenbait eremutan dagoen tenperatura berdinaren menpe egon daitekeela ohartarazi dute.

Zalantzarik ez dago: gizakiaren arrakasta ikaragarria izan da. Hainbat irteeretan Afrikatik atera zenetik, gizakia gai izan da inguru guztietara egokitzeko: basamortutik latzenetan zein hotz ikaragarria egiten duen lekuetan, horietan guztietan loratu da gizadia. Arrakasta honen abiapuntua seguruenera aurrenekoz haitzulo batean norbaitek su bat piztea lortu zuen unea izan zen, eta baita ehiza baten ondoren norberaren azala hotzetik babesteko ehizatutako animalia baten larrua erabili izan zen lehen unea ere.

1. irudia: Tenperaturen igoerak bizitza ia ezinezkoa bihurtuko du lurren %19an, eta horrek migrazio handiak eragingo dituela aurreikusi dute. (Argazkia: Ninno Jackjr / Unsplash)

Hau hala izanik ere, argi dago badirela hainbat eskualde non bereziki bizitza errazagoa den. Beste leku batzuetan, berriz, bizitza sufrikarioa izan daiteke. Izan ere, eta hau esatea politikoki zuzena ez den arren, ez du zentzu askorik basamortu batean edo Artikoaren erdian bizitzeak. Inguru horietara eta, batez ere, bertako baliabideetara ondo egokituta zeuden tribu txikien garaian hau ulertu zitekeen arren, gaur egungo gizarte garatuen kasuan, muturreko egoera horiek ez dira jasangarriak. Petrolio merkea, aire girotua eta gatzgabetutako ura barra-barra izan ditzakete bakar batzuek Dohan edo Abu Dhabin, baina, ezinbestean, halako egoerek pobreziaren mantentzea eta baliabideei lotutako gatazkak baino ez dakartzate.

Bada, orain inguru horietan dagoen egoera are gehiago zailduko da. Izan ere, klima-aldaketari buruz hitz egitean, ohikoa da mugituko diren espezieen inguruan jardutea, indartuko den muturreko eguraldiari buruz ohartaraztea edota mahastiek izango duten garapenari erreparatzea. Baina, agian zuzentasun politiko berdinagatik, gutxitan heltzen zaio benetan erabakigarria izan daitekeen kontu bati: krisi klimatikoak sustatuko dituen gatazken areagotzeari. Eta hau, zinez, zibilizazioaren beraren jarraipena kolokan jar dezakeen faktore garrantzitsua izan daiteke: mundu mailako gobernantzarik ez duen planeta batean, gero eta estatu gehiagok dituzte mundu mailako ondorioak izan ditzaketen suntsipen masiborako tresnak. Horri gehitzen badiogu milioika lagunen biziraupena eta segurtasuna, hein handi batean, klima egoerari lotuta egon daitezkeela, abian da ekaitz perfektua.

Egoera zehatza zein izango den aurreikustea ezinezkoa den arren, gero eta gehiago dira etorkizun hori marrazten saiatzen diren ikerketak. PNAS aldizkarian argitaratu dute azkena. Eta bertan azaldutakoa ez da ez batere lasaigarria.

Biogeografiaren ikuspuntutik, gizakiak azken milurtekoetan izan duen klima nitxoari erreparatu diote, eta etorkizunerako joerak igartzen saiatu dira. Giza populazioa, tenperaturak eta lurraren erabilera dira kontuan hartu dituzten faktore nagusiak. Duela 6.000 urte hasita eta 2015era arteko datuak baliatu dituzte. Funtsean, animaliekin egin ohi dena egin dute, baina gizakiei aplikatuta. Zientzia artikuluan azaldu dutenez, “espezie orok du ingurumen nitxoa, eta aurrerapen teknologikoa gertatu arren, ez dirudi gizakia salbuespena denik”.

Mapa baten gainean ondo ikusten dira nitxo horren nondik-norakoak: bai Ipar zein Hego hemisferioan, batez ere bi zerrendatan aurki daitezke tenperaturarik hoberenak, eta eskualde horietan biltzen da bereziki gizateria. Neolitoarekin batera nekazaritza eta abeltzaintza hasi zirenetik, berrikuntzak eta migrazioak izan arren, funtsean nitxo hori bere horretan mantendu da milurteko hauetan guztietan zehar.

Zibilizazioa erraz egokitu da euri egoera zein lur emankortasun maila desberdinetara, baina gehiegizko beroa izan da beti faktore mugatzaile nagusiena. Horregatik, batez bestean 11-15 gradu zentigrado arteko tenperatura goxoa izan ohi duen tarte estu horretan biltzen dira gizaki gehienak. Gizaki kopuru txikiago bat, berriz, 20-25 gradu arteko batez besteko tartean bizi da, eta 20 milioi bat lagun besterik ez dira batez bestean 29 gradu baino gehiagoko tenperaturak dituzten eskualdeetan. Muturreko egoera horiek Sahara eta Saudi Arabia moduko tokietan gertatzen dira.

“Etengabean mantendu den klima nitxo harrigarri honek erakusten du zeintzuk izan diren gizakiak bizirik irauteko eta aurrera egiteko izan dituen funtsezko hertsadurak”, laburbildu du Wageningengo Unibertsitateko (Herbehereak) ikertzaile Marten Scheffer-ek, prentsa ohar batean.

2. irudia: Gaur egungo tenperatura nitxoa (A) eta RCP8.5 agertokiaren arabera 2070erako aurreikusten dutena (B). (Irudia: Chi Xu et al. / PNAS)

Baina laster egoera hori aldatzear egon daiteke. Modu dramatikoan, gainera. Klima-aldaketa dela eta, tenperatura epelen zerrenda horiek azken 6.000 urteetan mugitu direna baino gehiago mugituko direla aurreikusi dute. Hainbat eskualdetako egoerak dezente txarrera joko du, beste batzuetan bizi baldintzek onera joko duten bitartean.

Mahai gainean jarri dituzten zenbakiak izutzeko modukoak dira. 2070. urtearen bueltan, 3.500 milioi lagun inguru bizitzeko egokiak ez diren eremuetan egongo direla aurreikusi dute. Portzentajean, aurreikusitako populazioaren %30 da hori. Gutxi gorabehera, tenperaturek gora egingo duten gradu zentigradu bakoitzeko mila milioi lagun inguru biziko dira bizitzarako egokiak ez diren eremuetan, 29 ºC-ko tenperatura baino handiagokoetan, hain justu. Lurren %19 hartuko dute eremu horiek. Gaur egun 13 graduren bueltan dauden eskualdeek, berriz, 20 graduko tenperatura izango dute batez bestean.

Egoera are larriagoa da kontuan hartzen badugu berotze gehien izango duten eskualde gehienak gaur egun txiroenen eta populatuenen artean daudela. Hori dela eta, “tentsio sozial erraldoiak” sortuko direlakoan daude ikertzaileak, eta agertoki berriak ezinbestean migrazio mugimendu handiak ekarriko dituela uste dute. Lagun horietatik guztietatik, batzuek migratzeko hautua hartuko dute, baina beste batzuek klima berrira egokitu beharko dira, eta horrek ere erronka handia ekarriko die.

Zientzialariek adierazi dutenez, ez zuten espero ondorioak hain muturrekoak izatea. “Guztiz harrituta geratu ginen hasierako emaitzekin. Hain deigarriak izan ziren ezen urte oso bat eman baikenuen tentu handiz gure susmoak eta datuen tratamendua aztertzen”. Horrez gain, datu guztiak zein erabilitako kode informatikoa askatzea erabaki zuten, gardentasuna sustatu eta beste ikertzaileen ekarpenak jaso ahal izateko.

Kontuan izan behar da, ordea, IPCC taldearen RCP8.5 agertokia erabili dutela modelizazioa egiteko; hau da, agertokirik ezkorrena. Baina agertoki samurragoetan ere egoera ez da batere lasaigarria. Tartean dauden milioika eta milioika lagunen kopuruak kontuan izanda, gauzak antzekoak izan daitezke. 3.500 milioi lagun jartzen den lekuan 1.500 milioi lagun jarrita ere, arazo sakona izango du gizateriak. Horixe da, hain zuzen, baikorragoa den RCP2.6 agertokia kontuan izanda ateratzen den kopurua: populazioaren %13. Egileek nabarmendu dutenez, berotegi efektuko gasen murrizketa azkar batek erdira jaitsi lezake halako egoeran bizitzera kondenatuta egongo den populazioaren kopurua.

Erreferentzia bibliografikoa:

Xu, Chi et al. (2020). Future of the human climate niche. Proceedings of the National Academy of Sciences, 201910114. DOI: 10.1073/pnas.1910114117.

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Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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El ferrocarril metropolitano ante la COVID-19

Cuaderno de Cultura Científica - Thu, 2020/05/14 - 11:59

Iván Rivera

Cercanías entrando en la estación de Atocha, Madrid. Foto: Iván Rivera

La pandemia provocada por SARS-CoV-2, el virus informal y metonímicamente conocido como coronavirus, está suponiendo un reto complejo de afrontar para una enorme cantidad de sistemas de organización y tecnológicos cuya rentabilidad, tanto social como económica, ha dependido hasta ahora de su rendimiento medido en número de personas servidas por unidad de medida temporal o de tamaño.

Entre estos sistemas destaca por méritos propios el transporte público metropolitano. Esencial para garantizar la movilidad en los entornos urbanos, el transporte público es el gran igualador de oportunidades para amplios segmentos de la población. Por ello, la respuesta de los sistemas de transporte, y en particular los ferroviarios, frente a la crisis de la epidemia de COVID-19 ha suscitado gran atención y preocupación.

Los límites del distanciamiento

Hasta ahora, ésta ha pivotado mayoritariamente en torno a medidas destinadas a aumentar el distanciamiento social. En términos prácticos, el distanciamiento social en el transporte se traduce en separación física entre usuarios: una distancia recomendada de seguridad de más de un metro [1], lo que significa que en un recinto cerrado y suponiendo una disposición óptima hexagonal y un área personal —el área físicamente ocupada por cada individuo— de 0,28 m², la densidad máxima alcanzable está por debajo de las 0,45 personas/m². Los límites físicos del recinto —mamparos, paramentos verticales— introducirían una corrección al alza en esta estimación.

Celda unitaria del modelo de empaquetamiento óptimo para personas, considerando un espacio individual ocupado circular de radio 0,3 metros. Imagen: Iván Rivera

La recomendación de mantener una distancia de seguridad de un metro de distancia, emitida por la Organización Mundial de la Salud, choca con otras estimaciones superiores. El CDC (Centers for Disease Control and Prevention, Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades) estadounidense recomienda una separación social de dos metros, lo que coincide con la recomendación del administrador de infraestructuras ferroviarias español, Adif. Recientes estudios acerca de la propagación de nubes de gotículas [2] han llegado a medir velocidades de hasta 30 metros por segundo en el estornudo, lo que establecería una cota superior para la distancia de riesgo en el rango de los 7-8 metros en la dirección frontal.

Incluso sin tener en cuenta la influencia de los estornudos en la posible propagación de patógenos, estos resultados chocan frontalmente con los cálculos de capacidad realizados por organismos reguladores como el Consorcio de Transportes de Madrid, que estima un máximo de 4 personas por metro cuadrado, o incluso con los de operadores como Metro de Madrid, que ha llegado a establecer su oferta de transporte en función de capacidades máximas de 6 personas por metro cuadrado [3].

El modelo de separación de seguridad con empaquetamiento óptimo sugiere que habría que multiplicar por nueve —en el mejor de los casos— la oferta de plazas en el momento más desfavorable, la hora punta. Aunque los sistemas ferroviarios metropolitanos han optado mayoritariamente por mantener o incluso aumentar las frecuencias de paso de los enlaces considerados estratégicos, no es posible aumentar la capacidad de transporte de una línea de metro o cercanías que esté operando cerca de su máximo de tráfico. Este viene fijado por sistemas de señalización que podrían modernizarse en algunos casos, pero nunca más allá de los máximos teóricos ofrecidos por los sistemas de bloqueo más avanzados, como CBTC o ERTMS nivel 3.

Como vemos, ampliar el espacio disponible por pasajero mediante el aumento de la capacidad de transporte es un enfoque con una potencia muy limitada para responder a las nuevas exigencias de seguridad de un mundo post-pandémico. Teniendo esto en cuenta, los gestores del transporte ferroviario han trabajado en propuestas adicionales que ha recogido la UIC (Union Internationale des Chemins de Fer, Unión Internacional de Ferrocarriles) en un documento de trabajo [4]. Estas medidas están clasificadas en tres grupos: relativas al contacto físico persona a persona, relativas al contacto objeto a persona, y de comunicación hacia los pasajeros.

Medidas propuestas por la UIC

Ya hemos visto cómo el contacto físico persona a persona es una característica definitoria de todo el transporte público, que basa su eficiencia precisamente en la compartición del espacio dedicado a la prestación del servicio. Por ello, toda medida basada en el distanciamiento social tendrá necesariamente un recorrido escaso y requerirá ser apoyada por acciones externas al propio sistema de transporte. En este sentido, la limitación de aforos en las estaciones es fundamental, pero como toda limitación de acceso, puede resultar en la denegación del servicio para una parte de los usuarios. Esto se puede paliar mediante la laminación de la hora punta, obligando a los diferentes usuarios a distribuir sus horas de entrada y salida del trabajo en un intervalo lo más amplio posible. El fomento del teletrabajo es también una medida con impacto tanto sobre el transporte público como privado que puede reducir la presión sobre los espacios compartidos.

La adopción obligatoria de mascarillas es otra de las medidas que ofrece el potencial de entorpecer los flujos de gotículas que transmiten el virus SARS-CoV-2, entre otros. Se ha observado que existe una relación entre la eficacia filtrante de la mascarilla, la frecuencia de su uso por parte de la población y el número de reproducción básico R₀ de un patógeno [5]. Esta relación hace posible que el uso de mascarillas de relativa baja eficacia, pero portadas por fracciones cercanas al total de los usuarios, resulte en una medida eficaz para permitir reducir las distancias de seguridad en espacios cerrados y, por consiguiente, aumentar los pasajeros-kilómetro transportados con un grado de seguridad epidemiológica aceptable.

Impacto del uso de mascarillas en función de la frecuencia de su uso y su eficacia protector. El color indica el número de reproducción básico resultante (Rₒ), partiendo de un valor inicial de 2,4. Imagen tomada de [5].Otras actuaciones que pueden resultar en una mejora de la seguridad epidemiológica del transporte colectivo son la adopción de señalización específica tanto en estaciones como embarcada para recordar a los usuarios las distancias de seguridad; la disponibilidad generalizada de dispensadores automáticos de gel hidroalcohólico —si es posible, cuya operación sea sin contacto físico—; así como medidas que favorezcan la trazabilidad de los usuarios: billetes nominativos, controles masivos de temperatura mediante termografía o cuestionarios de síntomas. Este último grupo de intervenciones, sin embargo, plantea riesgos importantes en lo referente a los derechos fundamentales de privacidad de los usuarios [6]. Por ello, su implantación generalizada está llevándose a cabo en estados donde estos derechos no son reconocidos por la legislación, como China.

Existe, por último, la posibilidad de introducir mejoras en los sistemas de ventilación de estaciones y, sobre todo, coches de viajeros. Por ejemplo, el operador de transporte japonés Japan Rail East reporta haber incorporado nuevos protocolos de revisión más exhaustiva de los dispositivos de aire acondicionado, con limpiezas más frecuentes de los elementos filtrantes. Los ciclos de trabajo también están siendo reducidos en la medida de lo posible, renovando el aire de la cabina en intervalos menores (de 6 a 8 minutos). Por su parte, los ferrocarriles iraníes se han embarcado en un interesante proyecto para utilizar luz ultravioleta de alta frecuencia (UV-C, entre 200 y 280 nm) en componentes clave de los sistemas de ventilación. El uso de luz ultravioleta de alta frecuencia como fungicida, bactericida y viricida está avalado por la práctica en laboratorios de alta seguridad biológica [7], si bien el entorno ferroviario requerirá asegurar la ausencia de exposición de los pasajeros y los operarios a la radiación UV-C, así como dimensionar adecuadamente el sistema en función de las características del patógeno SARS-CoV-2 frente a este tratamiento.

Respecto del contacto y posible transmisión de la enfermedad entre objetos y usuarios, la UIC recomienda acortar los ciclos de limpieza y desinfección de los diferentes recintos, disponer de contenedores apropiados para desechar residuos potencialmente contaminados (como las propias mascarillas) y reducir en la medida de lo posible el contacto físico entre las manos de los pasajeros y los diferentes elementos de interacción de su entorno, como billetes —que deberán ser sustituidos por elementos sin contacto, como tarjetas o móviles con tecnología NFC— y también botones de apertura de puertas. La apertura de puertas deberá ser automática en la medida de lo posible, aunque también puede recurrirse allá donde sea una opción a su operación con partes del cuerpo distintas de la mano, como el codo, apoyándose en señalización ex profeso.

Finalmente, no debemos olvidar las medidas de comunicación. Una política abierta y clara de difusión de riesgos, reglas y consejos es fundamental para reducir la inseguridad del público respecto de sus sistemas de transporte. Para ello, todos los soportes comunicativos de los que disponen los administradores de infraestructuras del transporte y sus encomiendas de gestión deben ponerse al servicio de esta misión: megafonía, cartelería, señalética y sistemas avanzados de vídeo. Es preciso que esta comunicación pueda ser bidireccional, habilitando para ello los canales precisos en redes sociales y, presencialmente, en las mismas instalaciones a través del personal encargado del mantenimiento y seguridad, quienes deberán recibir formación específica.

Qué no hacer

La respuesta de los sistemas de transporte ferroviario a las necesidades inducidas por la pandemia de la COVID-19 tiene todavía aspectos importantes que deberán ser refinados con la práctica. No es una opción, sin embargo, prescindir del ferrocarril metropolitano como medio de transporte de alta capacidad y fomentar en su lugar el uso del automóvil privado como refugio seguro más que en casos aislados y siempre temporalmente.

Esto es así por varias razones. En primer lugar, el problema de las emisiones del transporte privado no desaparecerá mágicamente cuando la crisis de la pandemia pase. Fomentarlo acríticamente dañará los objetivos de limitación de emisiones de CO₂ y otros gases de efecto invernadero que están arrastrando las temperaturas medias del planeta en su actual curso ascendente, con las consecuencias previstas en los modelos climáticos a largo plazo y que estamos comenzando a comprobar en forma de una mayor siniestralidad debida a fenómenos atmosféricos extremos, así como la subida del nivel del mar.

Concentraciones de la columna troposférica de NO₂ sobre la península Ibérica en marzo de 2019 y marzo de 2020. Imagen tomada de [8].En segundo lugar, la lista de contaminantes debidos al automóvil privado no finaliza con el CO₂. Los óxidos de nitrógeno y las partículas en suspensión también son relevantes para establecer la calidad del aire de los grandes núcleos urbanos. Los datos del satélite Copernicus Sentinel-5P, tratados por científicos del Real Instituto Meteorológico de los Países Bajos (KNMI) mediante filtros para eliminar la variación meteorológica intradía, muestran claramente que la disminución de la actividad industrial y del tráfico debida a las medidas de confinamiento y cierre tomadas por los diferentes gobiernos nacionales tienen un impacto inmediato sobre la atmósfera [8]. La primera fase del confinamiento en Madrid, por ejemplo, ocurrió en un contexto meteorológico de bajas temperaturas durante el que las calefacciones estuvieron mayoritariamente activas. Pese a ello, la contaminación atmosférica disminuyó considerablemente, lo que apunta a un origen mayoritario en el transporte no electrificado y en la industria. La relación de la contaminación del aire por partículas en suspensión, óxidos de nitrógeno y otros es responsable, según la literatura disponible, de un 3 % de la mortalidad anual en España, unas 10000 personas [9].

En tercer lugar, existen resultados preliminares, pendientes de confirmación, que indican que son precisamente los altos niveles de contaminación ambiental los que correlacionan con la letalidad de la COVID-19 [10]. Serán necesarios más estudios en esta dirección para confirmar, en su caso, esta posible relación, así como para determinar los mecanismos que puedan explicarla. Parece, sin embargo, que el tan justamente denostado principio de precaución podría aquí mostrarse relevante: optar por medidas que supongan aumentos indiscriminados de la contaminación ambiental, de la que ya sabemos que tiene impactos inmediatos en la salud pulmonar de los ciudadanos, no parece lo más inteligente en plena pandemia de un patógeno nuevo que también afecta al sistema respiratorio.

El ferrocarril metropolitano se enfrenta a la ardua tarea de recuperar la confianza de millones de usuarios. Este objetivo solo podrá cumplirse afianzando la seguridad epidemiológica del entorno del transporte. Para ello, deben aplicarse con rigor aquellas todas las acciones y políticas que tengan un impacto reconocido por la comunidad científica. Pero, a la vez, es necesario redoblar esfuerzos en la investigación para probar nuevas ideas y medir el efecto de otras que, de modo concebible, puedan rendir beneficios y mejoras. Solo así los operadores de transporte ferroviario podrán mantener el ferrocarril de nuestros grandes núcleos urbanos como la opción sostenible y de futuro que, incluso en el nuevo contexto epidémico, sigue siendo.

Agradecimientos

El autor quiere agradecer su ayuda en la elaboración de este texto a Conchi Lillo, profesora titular del área de Biología Celular en la Facultad de Biología de la Universidad de Salamanca e investigadora del Instituto de Neurociencias de Castilla y León (INCYL).

Referencias:

[1] Coronavirus disease (COVID-19) advice for the public, World Health Organization. Visitado el 07/05/2020 en https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/advice-for-public.

[2] Bourouiba, L. (2020). Turbulent Gas Clouds and Respiratory Pathogen Emissions. Jama. doi: 10.1001/jama.2020.4756. Visitado el 07/05/2020 en https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2763852.

[3] León, P. (11/02/2019). Metro satura sus vagones para ofertar más plazas sin aumentar los trenes. El País. Visitado el 07/05/2020 en https://elpais.com/ccaa/2019/02/10/madrid/1549808836_600403.html.

[4] Management of COVID-19 — Potential measures to restore confidence in rail travel following the COVID-19 pandemic, Union Internationale des Chemins de Fer. (04/2020). Visitado el 07/05/2020 en https://uic.org/IMG/pdf/potential_measures_to_restore_confidence.pdf.

[5] Howard, J., Huang, A., Li, Z., Tufekci, Z., Zdimal, V., Westhuizen, H.-M. V. D., … Rimoin, A. W. (04/2020). Face Masks Against COVID-19: An Evidence Review. doi: 10.20944/preprints202004.0203.v1. Visitado el 07/05/2020 en https://www.researchgate.net/publication/340603522_Face_Masks_Against_COVID-19_An_Evidence_Review.

[6] Comunicado de la AEPD en relación con la toma de temperatura por parte de comercios, centros de trabajo y otros establecimientos, Agencia Española de Protección de Datos. (30/04/2020). Visitado el 07/05/2020 en https://www.aepd.es/es/prensa-y-comunicacion/notas-de-prensa/comunicado-aepd-temperatura-establecimientos.

[7] La función de las lámparas UV-C como germicida en instalaciones de HVAC, Ingeniarg SA. (02/02/2016). Visitado el 07/05/2020 en http://www.in4geniarg.com/blog/24-la-funcion-de-las-lamparas-uv-c-como-germicida-en-instalaciones-de-hvac.

[8] Coronavirus lockdown leading to drop in pollution across Europe, European Space Agency. (2020, March 27). Visitado el 07/05/2020 en https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Copernicus/Sentinel-5P/Coronavirus_lockdown_leading_to_drop_in_pollution_across_Europe.

[9] La contaminación del aire, protagonista del Día Mundial del Medio Ambiente: muertes prematuras evitables, Instituto de Salud Carlos III. (06/06/2019). Visitado el 07/05/2020 en https://repisalud.isciii.es/bitstream/20.500.12105/7937/1/2019_06_04_LaContaminaci%c3%b3nDelAire.pdf.

[10] Travaglio, M., Yu, Y., Popovic, R., Leal, N. S., & Martins, L. M. (04/2020). Links between air pollution and COVID-19 in England. doi: 10.1101/2020.04.16.20067405. Visitado el 07/05/2020 en https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.16.20067405v3.

 

Sobre el autor: Iván Rivera (@brucknerite) es ingeniero especializado en proyectos de innovación de productos y servicios para ferrocarriles.

El artículo El ferrocarril metropolitano ante la COVID-19 se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:
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Clara Immerwahr (1870-1915): Fritz Haberri aurre egin zion kimikaria

Zientzia Kaiera - Thu, 2020/05/14 - 09:00
Uxue Razkin 1915ean, kapitain izendatu berritan, Fritz Haber zientzialaria gerrara abiatu zen egun berean, Clara Immerwahr kimikariak bere buruari tiro egin zion, bularrean, bere senarraren pistola erabiliz. Goiz hartan, Haber, zirkinik egin gabe, frontera joan zen bere hamahiru urteko semea etxean bakarrik utziz. Hura izan zen, tiro-hotsa entzun ostean, bere ama laguntzera joan zen bakarra; Haberrek, aldiz, ez zuen emazteari buruz ezer jakin nahi, ez zuen astirik galduko traidore batekin.

Zergatik egin zuen Immerwahrrek bere buruaz beste? Arrazoia oraindik ez dago argi. Apika ekintza horren bitartez adierazi nahi zuen bere senarra Alemaniako armadan egiten ari zen lanaz nazkatuta zegoela, armamentu kimikoaren fabrikazioan parte hartzea basakeria iruditzen baitzitzaion. Izan ere, Lehen Mundu Gerran, kloro gasaren garapenean murgildu zen Haber, Ypreseko bigarren guduan erabili zutena, alegia. Beste gas pozoitsu bezain hilgarri batzuen ikerketan ere lan egin zuen; horregatik diote Haber arma kimikoen “aita” dela.

Irudia: Clara Immerwahr 20 bat urte zituenean, gutxi gorabehera 1890. urtean. (Iturria: Wikimedia Commons – domeinu publikoko argazkia)

Zientziak bikotearen hasiera eta amaiera markatu zituen; zientziari esker hurreratu ziren eta geroago, zientziak desegin zuen bikotea oso jokabide desberdinak zituztelako. Alde batetik, Haberrek zioen bake garaian, zientzialariak munduari zegozkiola, baina gerra garaian, norberaren herriaren esanetara egon behar zutela. Aldiz, Clarak, bere aldetik, senarraren gehiegizko abertzaletasuna deitoratzen zuen, eta jarrera hartatik azkar urrundu nahi zuen. Harentzat, ikerketa zientifikoak bizitza errespetatzera behartzen zuen. Eta Haberrek hori egiteari utzi zion aspaldi.

Lehenengo doktorea kimikan

Clara Immerwahr 1870ean jaio zen, Polkendorfen, Poloniako Breslavia hiritik gertu. Txikitatik ez zien jaramonik egin garai hartako emakumeek bete behar zituzten arau eta patroiei. Berak ikasi egin nahi zuen, are gehiago, kimikan jardun nahi zuen, baina garai hartan, tamalez, emakumeek ezin zuten izena eman Alemaniako unibertsitatetan. Azkenean, hainbeste debekuen artean, irakaslea izango zela erabaki zuen. Haatik, beti izan zuen arlo zientifikoan aritzeko itxaropena, emakume izateagatik zegokion bizitza hori ez zela onartu bazuen ere. Pazientziaz itxaron zuen 1896ra arte, emakumeei unibertsitateko klaseetara entzule gisa joatea onartu zitzaien urtea, alegia. Clararentzat urrats handia izan zen hori, baina ez zen nahikoa izan; berak kimikako doktoretza egin nahi zuen, eta baita lortu ere: azterketa gainditu zuen aurreneko emakumea izan zen. 1900ean doktoretza titulua eman zion Breslaviako Unibertsitateak.

Haren tesi zuzendariaren laguntzaile gisa hasi zuen ibilbide zientifikoa; artikulu andana argitaratu zuen eta emakumeentzako eskoletan irakasle aritu zen. 1901ean Fritz Haberrekin egin zuen topo, kimikan doktorea bera ere. Aurretik ere ezagutzen zuten elkar, dantza klase batean elkartu baitziren lehenengoz. Une hartan, Fritzek ezkontzeko eskatu zion baina Clarak ezetz ihardetsi zion, bere ikasketetan buru-belarri zebilelako. Baina bigarren topaketaren ondotik, ezkondu eta, Karlsruhe hirira (Alemania) joan ziren bizitzera. Han, Haber kimikako irakasle gisa hasi zen lanean. Urtebete geroago, 1902an, Clara seme batez erditu zen. Gertaera horrek betiko aldendu zuen bere ibilbide zientifikotik.

Izutu zuen aurkikuntza

Zientziaren alorrean, Clara itzaliz joan zen, eta Haber, aldiz, inoiz baino distiratsuago zegoen. 1904an, ekonomia irauli zuen Haber-Bosch Prozesua asmatu zuen, hau da, amoniakoa egiteko aireko nitrogenoa masiboki erabiltzeko modua aurkitu zuen kimikariak. Laborantzan, ongarriak egiteko erabiltzen zen jada baina arazo bilakatu zen aurkikuntza hori gerraren erdigune bilakatu zenean, amoniakoa lehergailuak egiteko erabil zitekeela ohartu zirenean, hain zuzen. Hori egin zitekeela ikusi zutenean, Haberrek eta bere taldeak ez zuten zalantzarik izan, aukera aprobetxatu, eta kloroa, fosgenoa edo ziape-gasa bezalako gas pozoitsuak garatu zituzten. Ildo horretatik, amoniakoaren sintesiari esker lortu zuen Kimikako Nobel saria, 1918an. Argi dago batzuentzat heroia izan zela; beste batzuentzat, ordea, bere emaztearentzat bezala, gerra-eraile hutsa.

Hasieran, Clarak haren lanean lagundu egin zuen, esaterako, bere testuak ingelesera itzultzen zituen; Thermodynamik technischer Gasreaktionen (1905) obra da horren adibide. Liburu hartan, Haberrek bere “lankidetza isilagatik” eskerrak eman zizkion emazteari. Isildua, hobeto esanda. Alabaina, Clarak ez zuen inoiz errekonozimendurik jaso egindako lanagatik.

Bere historia tragikoak oraindik darrai gure oroimen kolektiboan. Gainera, egun banatzen diren sari batzuetan Clara Immerwahrren oroitzapena iltzatuta gelditu da. Besteak beste, gerra nuklearraren prebentzioari buruzko sariketa batek bere izena darama, baita UniCatek (Unifying Concepts in Catalysis) proposatutako beste batek ere; azken honek zientzialari emakume gazte bat saritzea du helburu -2015ean, esaterako, Anna Company Casadevallek irabazi zuen-.

Haren ezkonlagunak egindako lanak erabat hondatu zuen Clara. Une hartan, zientziak bi bide agertu zituen begien aurrean, eta Clararen harridurarako, Haberrek pentsaezina zena hautatu zuen. Hala eta guztiz ere, Clarak ez zuen amorerik eman. Ez zion lagundu, ez zuen inolaz ere bere konplizea izan nahi. Bere bizitza beltzera urtu egin zen tiro burrunbatsuaren ostean.

Iturrirak:

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Egileaz: Uxue Razkin (@UxueRazkin) kazetaria da.

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Vida de Galileo

Cuaderno de Cultura Científica - Wed, 2020/05/13 - 11:59

 

Quien no conoce la verdad, es sólo un zoquete. Pero quién la conoce y la llama mentira, ¡es un criminal!

Vida de Galileo, Bertold Brecht

Vida de Galileo es una obra de teatro de Bertold Brecht (1898-1956) escrita entre 1938 y 1939, durante su exilio en Dinamarca. El dramaturgo escribió otras dos versiones, una entre 1945 y 1947 –adaptada a los gustos del público estadounidense–, y la última en 1955 –la llamada «versión berlinesa»–.

Esta pieza –una biografía novelada de Galileo–se centra en los últimos años de vida del investigador. Simboliza la lucha de la verdad contra el oscurantismo; defiende el racionalismo y el espíritu científico.

SINOPSIS: En su hogar en Florencia, Galileo transmite parte de sus conocimientos a Andrea, el hijo de su casera. Cuando el científico anuncia sus descubrimientos sobre el Sistema Solar, recibe la condena de la Inquisición. Galileo debe retractarse de sus ideas temiendo la tortura y la pérdida de sus privilegios. Pero, al mismo tiempo, difunde en secreto sus descubrimientos entre sus colaboradores.

Galileo, por Justus Sustermans. Imagen: Wikimedia Commons.

 

Recorremos brevemente la obra a través de algunas citas extraídas de la traducción de Miguel Sáenz.

La obra comienza en 1609, en el gabinete de estudio de Galileo, que comenta a Andrea sus descubrimientos:

GALILEO. Yo predigo que, antes de que hayamos muerto, se hablará de astronomía en los mercados. Hasta los hijos de las pescaderas irán a las escuelas. Porque a los hombres de nuestras ciudades, ansiosos de novedades, les gustará que una nueva astronomía empiece a moverse sobre la Tierra. Siempre se ha dicho que los astros estaban fijos en una bóveda de cristal para que no pudieran caerse. […] Y la Tierra gira alegremente alrededor del Sol, y las pescaderas, mercaderes, príncipes y cardenales, y hasta el mismo Papa, giran con ella.

Galileo presenta su telescopio en Venecia:

GALILEO. ¡Excelencia, señorías! Como profesor de matemáticas de vuestra Universidad de Padua y director de vuestro Gran Arsenal, aquí en Venecia, siempre he considerado mi deber, no sólo el cumplir con mi alta labor docente, sino también procurar beneficios excepcionales a la República de Venecia por medio de útiles inventos. […] Hoy puedo presentaros y entregaros un instrumento totalmente nuevo, mi anteojo de larga vista o telescopio, construido en vuestro Gran Arsenal, famoso en el mundo entero, de acuerdo con los más altos principios científicos y cristianos y fruto de diecisiete años de paciente investigación de este vuestro devoto servidor. […] Ésos creen haber recibido una baratija lucrativa, pero es mucho más. Ayer enfoqué el tubo hacia la Luna.

Galileo enseñando al dux de Venecia el uso del telescopio, por Giuseppe Bertini. Imagen: Wikimedia Commons.

 

Junto a su amigo Sagredo, Galileo observa la Luna:

GALILEO. ¡No hay soportes en el Cielo, no hay nada fijo en el Universo! ¡Júpiter es otro sol! […] Lo ves no lo había visto nadie. ¡Tenían razón!

SAGREDO. ¿Quiénes? ¿Los copernicanos?

GALILEO. ¡Y el otro también!i ¡El mundo entero estaba contra ellos y ellos tenían razón! […] Sí, ¡y no que todo el gigantesco Universo, con todos sus astros, gira en torno a nuestra minúscula Tierra, como piensan todos!

SAGREDO. ¡Es decir, que sólo hay astros!… ¿Y dónde está Dios? […]

GALILEO. ¿Soy teólogo acaso? Soy matemático. […] ¡Tengo fe en los hombres, lo que quiere decir que tengo fe en su razón!

En la corte de Florencia, Galileo no consigue convencer a los científicos de la utilidad de las observaciones realizadas con su telescopio:

EL FILÓSOFO. […] Señor Galilei, antes de utilizar su famoso tubo quisiéramos tener el placer de una discusión. Tema: ¿pueden existir esos planetas?

EL MATEMÁTICO. Una discusión en regla.

GALILEO. Yo había pensado que miraran simplemente por el anteojo y se convencieran. […]

EL MATEMÁTICO. Claro, claro… Naturalmente, usted sabe que, según la opinión de los antiguos, no es posible que existan estrellas que giren en torno a otro centro que no sea la Tierra, ni que no su apoyo en el Cielo. […] Se sentiría la tentación de responder que su anteojo, al mostrar lo que no puede ser, no es muy de fiar, ¿no? […] Sería mucho más provechoso, señor Galilei, que nos diera las razones que le inducen a suponer que, en las más altas esferas del Cielo inmutables, los astros pueden moverse libremente.

EL FILÓSOFO. ¡Razones, señor Galilei, razones!

GALILEO. ¿Razones? ¿Cuándo una ojeada a las propias estrellas y a mis anotaciones demuestran el fenómeno? Señor mío, la discusión me parece de mal gusto.

En 1616 el colegio romano confirma los descubrimientos de Galileo:

EL PEQUEÑO MONJE. Señor Galilei, el padre Clavius dijo antes de irse: ¡ahora tendrán que ver los teólogos cómo recomponen las esferas celestes! Usted ha vencido.

GALILEO. ¡Ha vencido! ¡No yo, sino la razón!

Pero la Inquisición rechaza sus teorías:

PRIMER SECRETARIO. El Santo Oficio ha decidido la pasada noche que la teoría de Copérnico, según la cual el Sol es el centro del Universo y está inmóvil, y la Tierra no es el centro del Universo y se mueve, es demencial, absurda y herética. Se me ha encargado que le exhorte a renunciar a esa opinión.

GALILEO. […] ¿Y los hechos? Creí entender que los astrónomos del Collegium Romanum reconocieron la exactitud de mis anotaciones. […] Pero los satélites de Júpiter, las fases de Venus…

BELLARMINO. La Santa Congregación ha tomado su decisión sin tener en cuenta esos detalles.

GALILEO. Eso significa que toda investigación científica ulterior…

Galileo ante el Santo Oficio, por Cristiano Banti. Imagen: Wikimedia Commons.

 

Galileo conversa con un monje, que explica los motivos por los que ha abandonado el estudio de la Astronomía:

EL PEQUEÑO MONJE. He conseguido penetrar en la sabiduría de ese decreto. Me ha descubierto los peligros que encierra para la Humanidad una investigación sin freno, y he decidido renunciar a la Astronomía. […] ¿Qué dirían los míos si yo les dijera que se encuentran en un pequeño conglomerado rocoso, que gira incesantemente en el espacio vacío y se mueve en torno a otro astro, uno de muchos, bastante insignificante? […]

GALILEO: ¡Cómo puede suponer nadie que la suma de los ángulos de un triángulo pueda contradecir sus necesidades! Pero si no se movilizan y aprenden a pensar, ni los más hermosos sistemas de riego les servirán para nada.

La llegada de un nuevo Papa, Urbano VIII, anima a Galileo a volver a investigar:

GALILEO. Empecemos a observar por nuestra cuenta y riesgo esas manchas solares que nos interesan. […] Mi intención no es demostrar que he tenido razón hasta ahora, sino saber si realmente la he tenido. […] Quizá sean vapores, quizá sean manchas, pero antes de suponer que son manchas, lo que nos vendría muy bien, supondremos que son colas de pez. Efectivamente, lo pondremos en duda todo, todo otra vez. […]. Y lo que hoy encontremos, lo borraremos mañana de la pizarra y sólo volveremos a anotarlo cuando lo encontremos de nuevo. […]. ¡Quitad el paño al anteojo y apuntadlo a Sol!

Molestos por los panfletos contra la Biblia difundidos por el pueblo, los inquisidores culpan a Galileo. El Papa es un hombre ilustrado, pero no tiene poder contra la Inquisición:

EL PAPA. ¡No haré que se rompan las tablas de cálculo! ¡No!

EL INQUISIDOR. […] Es la inquietud de sus propios cerebros la que aplican a la Tierra, a esta Tierra inmóvil. Y gritan: ¡Los números hablan! ¿Pero de dónde vienen esos números? Todo el mundo sabe que vienen de la duda. […] Y entonces van esos gusanos de matemáticos y apuntan sus anteojos al cielo y comunican al mundo que también allí, en el único lugar que no se os discutía, la posición es difícil.

El 22 de junio de 1633, Galileo se retracta de su teoría sobre el movimiento de la Tierra, ante la desilusión, entre otros, de Andrea:

ANDREA. Lo matarán. No terminará de escribir los “Discorsi” […] Porque no se retractará jamás. […] ¡No se atreverán! Y aunque lo hicieran, no se retractará. “Quien no conoce la verdad, es sólo un zoquete. Pero quién la conoce y la llama mentira, ¡es un criminal! […]

VOZ DEL PREGONERO. “Yo Galileo Galilei, profesor de Matemáticas y de Física en Florencia, abjuro de lo que he enseñado: que el Sol es el centro del mundo y que está inmóvil en su lugar, y que la Tierra no es el centro y no está inmóvil. Abjuro, maldigo y abomino, con corazón sincero y fe no fingida, de todos esos errores y herejías, así como de cualquier otro error y cualquier otra opinión contrarios a la Santa Iglesia”. […]

ANDREA: ¡Pobre del país que no tiene héroes! […] ¡Tonel de vino! ¡Devorador de caracoles! ¿Has salvado tu querido pellejo? […]

GALILEO. No. Pobre del país que necesita héroes.

Portada de los Discorsi. Imagen: Wikimedia Commons.

 

Desde 1633 hasta su muerte en 1642, Galileo vive en una casa cerca de Florencia, prisionero de la Inquisición. Recibe la visita de Andrea, que ya es un hombre de mediana edad, y se dirige a Holanda para trabajar en ciencia:

GALILEO. He terminado los “Discorsi”.

ANDREA. ¿Qué? ¿Los “Discursos sobre dos nuevas ciencias: la Mecánica y las leyes de la gravitación”? […] “Mi propósito es presentar una ciencia muy nueva sobre un tema muy viejo: el movimiento. Por medio de experimentos he descubierto algunas de sus propiedades, que son dignas de ser conocidas.” […] ¡Y nosotros que pensábamos que había desertado! ¡Mi voz fue la que más alto se alzó contra usted!

GALILEO. […] Yo sostengo que el único objetivo de la Ciencia es aliviar las fatigas de la existencia humana. Si los científicos, intimidados por los poderosos egoístas, se contentan por acumular Ciencia por la Ciencia misma, se la mutilará, y vuestras nuevas máquinas significarán sólo nuevos sufrimientos. […] Si yo hubiera resistido, los hombres dedicados a las ciencias naturales hubieran podido desarrollar algo así como el juramento de Hipócrates de los médicos: ¡la promesa de utilizar la Ciencia únicamente en beneficio de la Humanidad! […]

Andrea sale de Italia en 1937, con el manuscrito de Galileo:

EL GUARDIA. ¿Por qué deja usted Italia?

ANDREA. Soy científico.

Nota:

i Se refiere a Giordano Bruno.

Sobre la autora: Marta Macho Stadler es profesora de Topología en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU, y colaboradora asidua en ZTFNews, el blog de la Facultad de Ciencia y Tecnología de esta universidad.

El artículo Vida de Galileo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:
  1. 42, la respuesta definitiva a la vida, el universo y todo lo demás
  2. Galileo vs. Iglesia Católica redux (y VII): Balanzas
  3. Galileo vs. Iglesia Católica redux (V): Reconvención
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Itxialdian, ogia eta glutena

Zientzia Kaiera - Wed, 2020/05/13 - 09:00
Josu Lopez-Gazpio Konfinamendu garaian ogia egiteko zaletasuna asko handitu da. Etxetik atera ezina, denbora librea… agian horiexek dira ogia egiteko behar diren osagaiak. Beste osagai batzuk ere behar dira: irina eta legamia, behintzat. Horiek dendetan erostea zaila bilakatu da zenbait kasutan; izan ere, konfinamendu garaiaren une batzuetan gari-irinaren eta legamiaren salmenta bikoiztu egin zen. Ogiarekin lotuta, bestalde, askotan entzuten da gluten hitza, baina, zer da glutena? Bada, pasa eta hona azalpenak.

Irudia: Konfinamenduan zehar ogia egiteko zaletasuna asko handitu du eta sarritan zaila da lehengaiak erostea. (Argazkia: domeinu publikoko irudia (Argazkia: Rudy and Peter Skitterians – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Konfinamendu garaian askoz elikagai gehiago kontsumitu ditugu etxean eta gozogintzari eta okintzari ekin diogu. Antza, postreak, bizkotxoa edo ogia egitea oso gozagarria da guretzat. Sentimendu onak ekartzen dizkigu labean hazten ari den horrek eta, are gehiago, eskuz egindako zerbait bada. Alabaina, ogi gozo eta samurrak lortzeko osagairik erabiliena irina da; gari-irina, hain zuzen ere. Gari-irina oso berezia da. Ehotako edozein osagai urarekin nahasten bada, ore neutroa lortzen da, neutroa, ezaugarri berezirik gabekoa. Gauza bera gari-irinarekin egiten badugu, aldiz, oreak ezaugarri bereizgarri batzuk dituela ikusten da. Horretarako nahikoa da ogi-irina eta ura nahastea -uraren masa irinaren masaren erdia izanik, gutxi gorabehera-. Orea nahasten hasitakoan, hasiera batean forma aldatzea kostatzen zaion orea lortzen da, baina, lantzen jarraitzen bada, erantzun elastikoa duen orea osatzen da, pixkanaka. Gari-irinaren -edo ogi-irinaren- ezaugarri berezi horrek desberdintzen du irin hori eta beste zerealekin egindako irinak. Horri esker, bestalde, egin daitezke ogi arinak eta bigunak eta bestelako ore samurrak.

Irinez eta urez osatutako nahasteak oreak edo irabiakiak izan daitezke. Oro har, oreak irin gehiago dauka ura baino eta eskuz lantzeko moduko trinkotasuna du. Irabiakiek, aldiz, ur gehiago daukate -oreek baino 3-4 aldiz ur gehiago- eta errazago jariatzen dira. Oreen kasuan, irinaren proteinek eta almidoiak ur gehiena xurgatzen du eta, hortaz, fase erdisolido nahiko trinkoa osatzen da. Irabiakien kasuan, berriz, nahastean dagoen irina ez da gai ur guztia xurgatzeko eta ur kantitate handia modu askean dago. Irinaren proteinak eta almidoia ur-fasean sakabanatuta daude.

Ogiaren kasuan, lortzen den nahastea orea da, eta ez irabiakia. Edozein kasutan, nahaste horiek hiru egituraz osatuta daude: ura, irinaren proteinak eta almidoi pikorrak. Hiru horiek nahaste homogeneoa osatzen dute eta, ogien kasuan, esaterako, proteinek eta almidoiak osatutako sarean milioika burbuila mikroskopiko harrapatuta daudelako lortzen dira ore samurrak. Oreak berotzen direnean egitura aldaketa gertatzen da. Almidoi pikorrek ura xurgatzen dute, puztu egiten dira eta egitura solido iraunkorra osatzen dute, hasierako egitura likido edo erdisolidoaren ordez. Horretarako ezinbestekoa da legamiak erabiliz oreak zein irabiakiak airezko burbuila txikiz betetzen dira eta horrela bolumen unitateko dagoen materia solido kantitatea murrizten da. Horren ondorioz, ogiak, pastelak eta bestelako postreak askoz arinagoak, bigunagoak eta dentsitate txikiagokoak izango dira. Hala ere, ogiaren kasuan, atseginak diren testura eta zaporeak lortzeko gakoa gari-irinaren proteinen egitura berezia da: glutena.

Zer da glutena?

Merkatuan dauden gari-irin desberdinak -arrunta, gozogintzakoa, indar-irina, eta abar- gluten edukiarekin lotuta daude. Glutena, azken batean, irinean dauden proteina jakin batzuk dira eta proteina horiek egitura berezi bat osatzen dute. Gozogintzan, adibidez, oreak harroagoak izaten dira eta, hortaz, gluten gutxiagoa izatea gomendagarria da, ogiaren kasuan, aldiz, ez. Glutenaren proteinek kate luzeak osatzen dituzte, elkarren artean lotzen direnak. Glutenaren proteinak lehorrak daudenean inerteak dira, baina, hezetasuna dutenean -ura xurgatzeko gai dira- itxura aldatzen dute eta glutenaren egitura osatzen hasten dira.

Proteinak molekula luzeak dira, kate modukoak, aminoazidoz osatuta daudenak. Glutenaren proteinak –gliadinak eta gluteninak– 1.000 aminoazidoz osatuta daude, gutxi gorabehera. Gliadina kateak tolestu egiten dira eta modu ahulean lotzen dira haien artean edo gluteninekin. Gluteninak, era berean, haien artean hainbat lotura osatzen dituzte eta kate-egitura luzeak agertzen dira. Glutenina proteinaren mutur bakoitzean sufrea duten aminoazidoak daude eta, hortaz, sufre-sufre loturak osatu daitezke kate baten amaieraren eta beste kate baten hasieraren artean, horrela kate luzeagoak osatuz.

Sare eta kate egitura hor osatzeko, agente oxidatzaileak behar dira, alegia, airean dagoen oxigenoa. Horrela, orea eskuekin lantzen denean, pixkanaka glutenaren kate-egitura osatzen da. Horregatik, eskuz oratu ahala, oreak plastikotasuna eta elastikotasuna hartzen du. Orearen itxura aldatu egiten da indarra egiten denean, baina, indarra egiteari uzten zaionean, bere hasierako formara itzultzen da. Ezaugarri esker, legamiak karbono dioxidoa askatzen duen bitartean orea lantzen jarraitu daiteke milioika burbuila orean harrapatuta gelditzen direlarik.

Hemen gako bat aipatu behar da. Glutenaren eraketa kontrolatzea oso garrantzitsua da lortu nahi den azken emaitzaren arabera. Txikle egiturak nahi badira, alegia, presioa egiterakoan zanpatuko dena, baina, gero bere hasierako formara itzuliko dena, gluten asko garatzea beharrezkoa da. Hauxe da, oro har, ogiaren kasua. Horretarako, orea asko landu behar da eta proteina eduki altuko irinak erabili behar dira egitura elastikoak lortzeko. Krepe leunak, erraz birrintzen diren tartak, edo madalena harroak lortu nahi badira, orduan glutenaren eraketa saihestu behar da. Horretarako, proteina eduki baxuko irinak erabili behar dira, orea ez da gehiegi irabiatu behar eta glutenaren eraketa saihesten duten osagaiak gehitu behar dira: gurina, azukrea eta gorringoak, adibidez.

Informazio gehiago:

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Egileaz: Josu Lopez-Gazpio (@Josu_lg) Kimikan doktorea, irakaslea eta zientzia dibulgatzailea da. Tolosaldeko Atarian Zientziaren Talaia atalean idazten du eta UEUko Kimika sailburua da.
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Impurezas dopantes

Cuaderno de Cultura Científica - Tue, 2020/05/12 - 11:59
Es equivalente decir que las burbujas de aire suben como que el agua baja. Foto:  Martin Str / Pixabay

El uso más importante de los semiconductores, como el silicio o el germanio, incluido su uso como transistores, surge de su comportamiento cuando, después de estar suficientemente purificados de átomos distintos del elemento básico (esto es, silicio o germanio), se introducen cantidades muy pequeñas de impurezas muy concretas.

Si bien los métodos para purificar primero y agregar pequeñas cantidades de impurezas después al germanio estuvieron disponibles tras la Segunda Guerra Mundial, la investigación sobre la purificación y la introducción controlada de impurezas para el silicio no tuvo éxito hasta finales de la década de 1950. Como el silicio es más abundante que el germanio y otros semiconductores, pronto reemplazó al germanio como el semiconductor preferido.

El germanio (elemento 32) y el silicio (elemento 14) tienen ambos cuatro electrones de valencia, que llenan la banda de valencia cuando estos metales forman un cristal. El elemento 33, el arsénico, tiene cinco electrones de valencia, al igual que el elemento 15, el fósforo. Si se agrega una cantidad muy pequeña de arsénico al germanio a medida que se forma el cristal de germanio, los átomos de arsénico sustituirán a varios átomos de germanio en la red. Lo mismo sucede cuando se agrega una pequeña cantidad de fósforo al silicio. Las pequeñas cantidades se controlan cuidadosamente en el proceso de producción y son solo alrededor del 0,0001% del total de átomos.

Fuente: Wikimedia Commons

Este proceso se llama dopaje, y las impurezas se llaman dopantes. Cuando el dopante correspondiente se introduce en la red de germanio o silicio, cuatro de sus electrones de valencia se unen a los otros átomos en la red, dejando el quinto electrón ”suelto”. Estos electrones de valencia extra de los dopantes están tan ligeramente unidos a sus átomos que con muy poca energía de vibración saltan a la banda de conducción del semiconductor. Tanto es así que, a temperatura ambiente, todos se encuentran en la banda de conducción, lo que significa que el semiconductor dopado ahora actúa como un conductor. Dado que los electrones, que tienen carga negativa, donados por las impurezas permiten que el material conduzca, estos tipos de semiconductores se denominan semiconductores de tipo n.

Una situación similar ocurre cuando los semiconductores se dopan con impurezas de elementos que están un peldaño más abajo en la tabla periódica, es decir, cuando el silicio (14) se dopa con el elemento 13, aluminio, y el germanio (32) se dopa con el elemento 31, galio. Los dopantes tienen solo tres electrones de valencia. Eso hace que, cuando están incorporados a la red de silicio o germanio, generen un espacio en la banda de valencia, un espacio que puede aceptar un electrón de un átomo de silicio o germanio vecino. Este espacio es lo que se conoce como hueco [1]. El hueco se comporta de manera similar a una burbuja de aire en un vaso de agua con gas [2].

Fuente: Wikimedia Commons

Cuando se activa un campo eléctrico externo, los electrones de los átomos vecinos, que normalmente no tienen lugar al que moverse, ahora pueden cambiar de átomo para llenar el hueco. Pero esto deja un hueco en el átomo que han dejado, que puede ser llenado por su vecino, y así sucesivamente. Del mismo modo, el movimiento ascendente de la burbuja de aire en un vaso de agua con gas en realidad implica el flujo descendente del agua hacia el espacio ocupado por la burbuja, que es la que a simple vista parece la única en moverse. En el semiconductor, si el campo mueve los electrones a la izquierda, por ejemplo, el hueco parecerá migrar a la derecha. Al moverse hacia la derecha, se comporta como lo haría una carga positiva, aunque solo sea un espacio.

Es decir, debido al movimiento de carga negativa hacia la izquierda, el efecto físico es el mismo que si hubiese cargas positivas fluyendo hacia la derecha (en nuestro ejemplo) en la banda de valencia, por debajo de la banda de conducción, donde anteriormente no podían fluir cargas. Una vez más, la introducción muy cuidadosa de pequeñas cantidades de impurezas ha convertido el semiconductor en un conductor. Como las cargas conductoras parecen ser positivas, estos semiconductores se conocen como semiconductores de tipo p.

Estos semiconductores dopados podrían usarse como cualquier otro conductor, pero no merece la pena, ya que podemos producir conductores como los cables de cobre de manera mucho más fácil y económica. En cambio, se reconoció durante y después de la Segunda Guerra Mundial que las aplicaciones realmente útiles de este tipo de semiconductores aparecen cuando se colocan físicamente uno al lado del otro dentro de dispositivos electrónicos.

Notas:

[1] Podría llamarse hueco, boquete, bujero u oquedad, pero no, se llama hueco de electrón.

[2] O de refresco, o de cerveza, o de champán. Captas la idea. Elegimos agua porque las alternativas no son buenas para la salud en comparación.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

El artículo Impurezas dopantes se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:
  1. Semiconductores
  2. El modelo clásico de electrones libres de Drude-Lorentz
  3. La teoría de bandas explica la conducción eléctrica
Categories: Zientzia

Grafikoak eta eskala logaritmikoa

Zientzia Kaiera - Tue, 2020/05/12 - 09:00
Javier Duoandikoetxea Koronabirus berria gure eguneroko bizitzan kokatu denetik, datu-zaparrada bat heltzen zaigu egunero. Adi-adi egoten gara, pandemiaren eboluzioa jarraitu nahian. Hain zuzen, bilakaera hori erakusteko, ohikoa bihurtu da grafikoak ematea, eta egunotan entzun ditugun kurbaren pikoa edo kurba apaltzea terminoek grafikoei egiten diete aipamen. Aurkezten zaizkigun grafiko batzuetan eskala logaritmikoa erabiltzen da, eta hor goranzko urratsak ez dira proportzionalak, altuera bikoitzak ez du kopuru bikoitza adierazten, adibidez. Zer da eskala logaritmikoa eta zergatik komeni da batzuetan hori erabiltzea?

1. irudia: Funtzio esponentziala (gorria), lineala (berdea) eta
logaritmikoa (urdina). (Grafikoa: Wikimedia Commons – Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unporte lizentziapean)

Grafikoak planoan

Aipatzen ari garen grafikoak planoan egiten dira eta ardatz bi dituzte. Ardatz horizontalean aldagai bat hartzen da, denbora adibidez, eta bertikalean, neurtzen ari garen balioak. Koronabirusaren kasuan, ardatz horizontalean egunak joaten dira eta bertikalean, grafikoaren arabera, positiboak, hildakoak, sendatuak, ospitaleratuak eta abar.

Ardatz bertikalean eskala arrunta hartuz gero, eskala lineala alegia, 3tik 5era dagoen aldea eta 60tik 62ra dagoena berdinak dira. Aldiz, eskala logaritmikoan 3tik 5era dagoen aldea eta 60tik 100era dagoena dira berdinak. Alde bera egoteko, eskala logaritmikoan zenbaki bien arteko erlazioa (zatidura) berdina izan behar da (5/3=100/60). Eskala linealean kendurak dira berdinak (5-3=62-60).

2. irudia: Irudi honetan grafiko bi batera ematen dira. Positiboen grafikoa logaritmikoa da (eskuineko eskala) eta hildakoena lineala (ezkerreko eskala). Baliteke irudi berean eskala biak elkartzea nahasgarri gertatzea. (Iturria: Berria egunkaria)

Zergatik erabili eskala logaritmikoa?

Datuen tamainaren eta azaldu nahi dugun zehaztasunaren arabera, zentzuzkoa izango da eskala logaritmikoa erabiltzea. Adibide bat jarriko dut: demagun Bizkaiko udalerrien populazioa ematen duen grafiko bat egin nahi dugula. Ardatz horizontalean herriak joango dira, bertikalean biztanle kopurua. Herriak populazioaren arabera ordenatu ditugu.

Eskala lineala erabili dugu 3. irudian eta urrats bakoitzak 5000 biztanle adierazten ditu. Bilbo kendu dugu, grafikoaren zehaztasuna are txikiagoa izango baitzen bestela. 111 udalerri daude eta handiena (Barakaldo), txikiena (Arakaldo) halako 650 da, gutxi gorabehera. Udalerri erdiak ia ikusezinak dira. Bilbo sartuz gero, grafikoko lerroen luzera heren batera txikituko litzateke, eta, ondorioz, are ikusezinago izango lirateke herri horiek eta gehiago.

3. irudia: Bizkaiko udalerrien biztanleria eskala linealean (Bilbo kenduta). (Irudia: Javier Duoandikoetxea)

Eskala logaritmikoa erabiliz, udalerri guztiak ikusiko genituzke, 4. irudiko grafikoan bezala. Hor goranzko urrats bakoitzak aurrekoaren bikoitza adierazten du.

4. irudia: Bizkaiko udalerrien biztanleria eskala logaritmikoan (Bilbo kenduta). Ardatz bertikaleko zenbakiak 2ren berreturak dira, 20=1-etik 217=131072-raino. (Irudia: Javier Duoandikoetxea)

Bada beste zerbait kontuan hartzekoa: 200 biztanleko aldea garrantzitsua da herri txikietan, baina ez 10 000 biztanletik gora duen batean. Hori ere erlatibizatzen du eskala logaritmikoak. Irudian, ezkerreko herri bati 200 biztanle gehituz gero, maila bat igoko litzateke; eskuineko batek, ordea, ez luke nabarituko igoera.

Grafiko horietan barrak erabili ditugu, baina nahikoa da bakoitzean goiko puntua erabiltzea gauza bera adierazteko. Puntu horiek eratzen duten kurba eginda ere eman genezakeen grafikoa.

Zenbait propietateren portaera grafiko linealetan eta logaritmikoetan

Logaritmoa funtzio monotonoa da. Horrek esan nahi du kantitate batek gora edo behera egiten badu, berdin egingo duela gora edo behera haren logaritmoak. Horregatik ere maximo bat edo minimo bat dauden tokiak (aldagaiaren balioak) berdin mantenduko ditu grafiko logaritmikoak.

Kurba batean, maldak adierazten du hazkundearen abiadura. Horretan desberdin jokatzen dute grafikoek eskala linealean eta logaritmikoan. Koronabirusaren grafikoekin azaltzeko, egun batetik bestera 100 kutsatu gehiago gertatu badira malda bera erakutsiko luke eskala linealak bosgarren egunean gertatuta edo hogeigarren egunean gertatuta. Eskala logaritmikoan, aldiz, 100 gehiago izatea 2000 kutsatu daudenean edo 20 000 daudenean ez da berdin ikusten, bigarrenean malda hamar aldiz txikiagoa (gutxi gorabehera) izango litzateke. Hori bat dator informazio honekin: kutsatu berriak % 5 dira kasu batean eta % 0.5 bestean. (Ikus behean hirugarren ohar matematikoa.)

Adibide horrek berak balio digu ulertzeko grafikoa eman nahi dugun informazioaren arabera egokitu behar dugula. Datu metatuak ematean (kutsatu guztien eboluzioa, esaterako) grafiko logaritmikoak beharrezkoak izan daitezke, zenbaki txikiekin hasi eta handietara heldu behar dugulako (3. irudian bezala, nolabait). Kutsatu berrien kopurua jaitsi ahala, eguneko aldaketa ez da nabarituko grafiko logaritmikoan. Datu hori erakusteko, hobe litzateke datu ez-metatuak ematea eta eskala linealeko grafikoa ematea (3. irudiko grafikoko hildakoak ematen diren moduan).

Eskala logaritmikoak bizitza errealean

Musikako notak. Musikako noten ezaugarri fisikoa bibrazio-maiztasuna da. Horrela, do zentralaren maiztasuna 261.62 Hz da. Hurrengo do notaren maiztasuna bikoitza da eta aurrekoarena erdia. Zortzidun batetik hurrengora igotzea maiztasuna bikoiztea da. Eskala logaritmikoa da, beraz. Ikus azalpen gehiago Josu Lopez-Gazpioren Musikaren zientzia (II): Musika notak eta bibrazio maiztasunak artikuluan Zientzia Kaieran.

Lurrikarak. Lurrikaren intentsitatea neurtzeko, Richter eskala erabiltzen dugu. “Bertizaranen 3.7ko lurrikara bat izan da” zioen Berriak duela urtebete inguru. Aurtengo urtarrilean 7.7ko lurrikara batek astindu zuen Karibea. Bigarrena lehenengoaren bikoitza baino zertxobait gehiago bada ere (Richter eskalan), eragin dezakeen kaltea ez da bikoitza… Puntu bateko aldeak Richter eskalan 10 bider indar handiagoa adierazten du. Hau da, Karibeko lurrikara Bertizarangoa baino 10 000 aldiz indartsuagoa izan zen. Richter eskala logaritmikoa da. Beste eskala bat ere erabiltzen da lurrikaretarako, momentu magnitude eskala, hori ere logaritmikoa.

Denbora-lerro logaritmikoa. Unibertsoa sortu zenetik 13 800 milioi urte inguru joan direla esaten digute adituek. Unibertsoaren hasieran gertatu ziren aldaketak grafikoki adierazteko, denbora-lerro logaritmikoa erabiltzen da (ikus Big Bang artikulua Wikipedian).

Alderantziz ere, gaurko egunetik atzeranzko gertaerak erakusteko denbora-lerro logaritmikoa erabil daiteke, eta horrela pisu gehiago ematen diegu gugandik hurbil dauden gertaerei. Ikus irudi hau.

Adibide gehiago. Ikus Eskala logaritmiko artikulua Wikipedian.

Zenbait ohar matematiko

1. Logaritmoak definitzeko, oinarri bat behar da. Ohiko oinarriak 2 edo 10 dira, e zenbakia oinarri duen logaritmoak matematikan garrantzi berezia badu ere (logaritmo natural edo nepertar deritzo). Har dezagun 2 oinarria, adibidez. Zenbaki baten 2 oinarriko logaritmoa da 2ri jarri behar zaion berretzailea zenbakia lortzeko. Horrela, 23 = 8 denez, 8ren logaritmoa 3 da, eta 27 = 128 denez, 7 da 128ren logaritmoa. Berretzailea osoa ez bada ere defini daiteke berretura eta, horrela, edozein zenbaki positibok logaritmoa du. Hurrengo taulan zenbait zenbakiren 2 oinarriko logaritmoa agertzen da.

2. Aldagaiaren t baliorako datua u(t) idazten badugu, grafiko linealean altuera u(t)-ren proportzionala da eta logaritmikoan, aldiz, log(u(t))-ren proportzionala. Logaritmoak propietate hau du: log(a/b) = log a – log b. Horregatik, log a – log b konstantea bada, a/b da konstantea. (Logaritmoaren oinarria edozein izanda betetzen da propietatea, horregatik ez dugu adierazi.)

3. Funtzioetan (kurbetan) malda deribatua da. Baldin u(t)-ren deribatua u’(t) bada, log(u(t))-ren deribatua ku’(t)/u(t) da (k konstantea logaritmoaren oinarriaren araberakoa da). Ikusten denez, t uneko grafiko linealaren u’(t) malda u(t) balioarekin zatitzen du grafiko logaritmikoak. Zenbat eta u(t) handiagoa izan, gehiago apalduko da grafikoa.

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Egileaz: Javier Duoandikoetxea Analisi Matematikoko Katedraduna da UPV/EHUn.

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Geología, industrialización y transporte del mineral de hierro en el entorno de la Ría de Bilbao

Cuaderno de Cultura Científica - Mon, 2020/05/11 - 11:59
Imagen 1: la ría de Bilbao entre Portugalete y Getxo. (Fotografía: LBM1948 – bajo licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International. Fuente: Wikimedia Commons)

El desarrollo económico, tecnológico y social de Bizkaia, surgido en la segunda mitad del siglo XIX y que alcanzó su máximo esplendor a finales del mismo y principios del XX, tuvo lugar como consecuencia de la suma de una serie de factores:

  • Unas características geológicas muy favorables. La existencia de una importante mineralización de hierro aflorante, muy próxima a una geomorfología facilitadora de la explotación y transporte de los minerales.
  • La creación de unas condiciones económicas y legislativas que impulsaron la explotación y exportación de grandes cantidades de mineral.
  • La existencia de una mano de obra abundante y barata, procedente del entorno local y de regiones cercanas, que si bien trabajaron a destajo y bajo condiciones, en algunos casos infrahumanas, tuvieron también la valentía y el orgullo de organizarse en movimientos asociativos de gran valor y trascendencia social. En 1910 había unas 13.000 personas trabajando en las minas.
  • El desarrollo empresarial minero, que tuvo la facilidad, oportunidad y visión de crear negocios locales, pero de ámbito económico más amplio, que a su vez generaron el desarrollo de otros sectores (bancos, compañías de seguros, siderúrgicas, de ferrocarriles, astilleros, navieras, etc…).
Ilustración 1: características de la geología de la ría del Nervión y sus inmediaciones. (Ilustración: NorArte Studio)

Vamos a centrarnos en uno de estos factores, las características geológicas, tanto desde su vertiente de contener los yacimientos de hierro como desde la de facilitar la creación de una geomorfología adecuada para el desarrollo de los medios de transporte que sirvieron para el traslado de los minerales tanto a nivel interno como para su exportación.

El subsuelo del área que rodea la ría de Bilbao se halla compuesto mayoritariamente por rocas sedimentarias. Son el resultado de la acumulación, litificación, plegamiento y erosión de materiales detríticos y biogénicos (areniscas, lutitas, calizas, margas y margocalizas principalmente) en una cuenca sedimentaria, Cuenca Vasco-Cantábrica, que tuvo su origen en la apertura del Océano Atlántico Norte y del Golfo de Bizkaia.

Dicha cuenca ha evolucionado desde momentos con una elevada tasa de acumulación de sedimentos marinos, pasando por situaciones de erosión o de sedimentación continental, hasta terminar por recibir presiones laterales (debidas al choque y ligera rotación de las placas ibérica y euroasiática durante la Orogenia Alpina), que provocaron el plegamiento, fracturación y posterior erosión de las rocas preexistentes, hasta llegar a la situación actual.

Ilustración 2: bajo el suelo del entorno de la ría de Bilbao existe una gran variedad de materiales y estructuras. Calizas, areniscas, volcánicas, lutitas y margas, así como una falla normal y otra inversa. (Ilustración: NorArte Studio)

Durante este largo proceso de evolución de la Cuenca Vasco-Cantábrica se han registrado multitud de eventos geológicos superpuestos, si bien son dos los que adquieren mayor relevancia para el tema que nos ocupa:

  1. La formación de los yacimientos de hierro y su enriquecimiento por oxidación.
  2. La creación de una geomorfología adecuada para el desarrollo del transporte fluvial.

Las mayores mineralizaciones de hierro del entorno de Bilbao se encuentran encajadas en calizas de edad Cretácico inferior (Aptiense y Albiense, entre 125 y 90 millones de años de antigüedad). Se agrupan en dos franjas más o menos paralelas que corresponden con los flancos norte y sur de una estructura anticlinal de entidad regional, el Anticlinal de Bilbao. La zona mineralizada se extiende entre las localidades de Basauri y Mioño (Cantabria).

Su génesis está sometida a diferentes interpretaciones. No todos los yacimientos pertenecen a la misma tipología, pero podrían clasificarse en dos grupos, las masivas y las filonianas.

Las masivas corresponden a reemplazamientos de las calizas. Son masas de siderita (FeCO3) albergadas en las calizas (CaCO3), con ankerita, calcita y algunos sulfuros. Los volúmenes involucrados en el reemplazamiento pueden ser muy variables. La Mina Bodovalle, en Gallarta, cerrada en 1993 tenía cubicadas 50 Mt de reservas.

Ilustración 3: las calizas del Cretácico inferior (~125-90 millones de años), presentes en ambos flancos del Anticlinal de Bilbao, fueron enriquecidas con hierro mediante diferentes procesos de mineralización. (Ilustración: NorArte Studio)

Las filonianas son también muy abundantes. Los filones presentan orientación preferente NO-SE. Se asocian a fracturas de escala regional. Pueden presentar potencias (grosores) desde centimétricas a métricas (filones explotables). La mineralogía es similar a la que presentan las mineralizaciones masivas: siderita, cuarzo, ankerita y como minerales accesorios sulfuros.

En algún momento, cuando las calizas estaban ya sedimentadas y compactadas, o en vías de estarlo, pero no deformadas por las fases compresivas Alpinas, a favor de fracturas y planos de estratificación se introdujeron soluciones hidrotermales (calientes), salinas, clorurado-sódicas, capaces de transportar los cationes disueltos. Suministraron el hierro, produciéndose el reemplazamiento del catión Ca++ por el catión Fe++, formando siderita y ankerita. La mayor parte de los filones con mineralización representan el relleno de las propias fracturas por las que ascendieron los fluidos hidrotermales.

Durante el proceso de plegamiento, y asociado al ascenso y erosión de los sedimentos suprayacentes, las rocas mineralizadas entraron en contacto con el oxígeno ambiental generando una alteración en las zonas superficiales, lo que provocó la transformación de los minerales carbonatados (siderita principalmente), en óxidos e hidróxidos de hierro (hematites, goethita y limonita), cuyo contenido en hierro y la facilidad de su tratamiento metalúrgico es muy superior.

Durante los primeros años de explotación se produjo una doble ventaja competitiva. Por una parte los minerales más ricos en hierro (óxidos e hidróxidos) se explotaron a cielo abierto y por otra no era necesario un tratamiento previo para su incorporación a los hornos altos. En años posteriores, ya bien entrado el siglo XX, empezaron a explotarse los carbonatos, cuya extracción se producía a mayor profundidad, en muchos casos mediante minería subterránea, y además era necesario su tratamiento previo mediante hornos de calcinación para poder enriquecer su contenido en hierro y evitar problemas metalúrgicos.

El segundo de los factores decisivos para el desarrollo económico de Bizkaia, desde el punto de vista geológico, ha sido la evolución geomorfológica del subsuelo, con la creación del estuario de Bilbao, que ha actuado y sigue funcionando como puerto natural. Ya desde la Edad Media y hasta el siglo XIX, la ría actuó como eje vertebrador y comercial de los productos procedentes de Castilla, y es a mediados del siglo XIX y durante el siglo XX cuando se desarrolló la actividad económica minera y su industria asociada.

Ilustración 4: trazado de las grandes estructuras cartográficas del estuario de Bilbao, coincidentes con la dirección general del cauce fluvial. (Ilustración: NorArte Studio)

Basta con observar desde una cierta distancia la morfología rectilínea y la orientación NW-SE del estuario de Bilbao para percatarse de que esta disposición no es casual. La dirección de los plegamientos principales (anticlinorio y sinclinorio) es totalmente coincidente con la dirección general del cauce fluvial. La alternancia de materiales competentes, calizas y areniscas principalmente, con sedimentos mucho más blandos, lutitas y margas, facilitó que por éstos últimos, y a favor de los accidentes estructurales principales, fallas, planos de debilidad, diaclasas, contactos estratigráficos, fluyeran las aguas que originaron el encauzamiento y redireccionaron los flujos procedentes de los cauces afluentes (Cadagua, Nervión, Ibaizabal).

Todo ello configuró un estuario que, en la zona cercana a su desembocadura, donde los ríos pierden su capacidad erosiva y el sistema se hallaba muy influenciado por los cambios mareales, se produjeron grandes acúmulos de sedimentos que originaron ecosistemas de marismas en los que los cauces fluviales pasaron de una disposición rectilínea a una meandriforme.

Ilustración 5: ubicación de los cargaderos de mineral que existían a lo largo de la orilla de la ría de Bilbao. (Ilustración: NorArte Studio)

Pese a existir una magnífica red de transporte a través de los cauces fluviales, éstos tenían en muchos casos un calado insuficiente y variable en función de cada temporada o incluso eran estacionales. Fue necesario actuar para encauzar los ríos de forma artificial, asegurar su calado y permitir la construcción de cargaderos estables. Llegaron a existir decenas de cargaderos de mineral a lo largo de la margen izquierda del estuario, que representa las vías de ferrocarril que transportaban el mineral hasta los cargaderos.

Sobre el autor: Alex Franco San Sebastián es geólogo y Responsable del Área de Geología y Minería del Ente Vasco de la Energía – EVE

El proyecto «Ibaizabal Itsasadarra zientziak eta teknologiak ikusita / La Ría del Nervión a vista de ciencia y tecnología» comenzó con una serie de infografías que presentan la Ría del Nervión y su entorno metropolitano vistos con los ojos de la ciencia y la tecnología. De ese proyecto han surgido una serie de vídeos y artículos con el objetivo no solo de conocer cosas interesantes sobre la ría de Bilbao y su entorno, sino también de ilustrar como la cultura científica permite alcanzar una comprensión más completa del entorno.

El artículo Geología, industrialización y transporte del mineral de hierro en el entorno de la Ría de Bilbao se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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  2. Naukas Bilbao está en marcha
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Kakalardoekiko neurrigabeko zaletasuna

Zientzia Kaiera - Mon, 2020/05/11 - 09:00
Juan Ignacio Pérez Iglesias Milioi eta erdi espezie inguru deskribatu dira animaliak sailkatzeko erabiltzen ditugun 33 filumetan (edo talde handiak). Espezie horietako milioi bat eta berrehun mila, filum bakarrari dagozkio, artropodoei hain zuzen ere. Eta espezie horietako milioi bat inguru klase bakarrari dagozkio: Insecta.

Zenbaki horrek zer esan nahi duen jakiteko, nahikoa da honakoa azaltzea: protisto, landare, onddo eta animalia espezie guztien erdiak baino gehiago intsektuak dira, hau da, intsektuak dira organismo eukariotikoen erdiak baino gehiago (nukleodun zelulak dituzten organismoak dira eukariotikoak). Oraindik ere gizakiak ez ditu ezagutzen existitzen diren intsektu espezie gehienak eta kalkulatzen da guztira sei eta hamar miloi artean izan daitezkeela, agian, animalia espezie guztien % 90 baino gehiago.

Irudia: Intsektu bilduma bat. (Argazkia: Domianick – domeinu publikoko argazkia. Iturria: Pixabay.com)

Orain arte ezagututako intsektuak 35 ordenatan sailkatzen dira, eta horietako 28 ordenaren ordezkari bizidunak daude. Bada, espezie mota gehien dituen intsektua, kakalardoa (Coleoptera) da, 400.000 ingururekin. Hori bai, urtero-urtero 2.000 espezie berri deskribatzen dira, eta, egindako estimazioen arabera, litekeena da errealitatean hiru milioitik gora kakalardo espezie izatea.

Orain dela 300 milioi urte inguru sortu ziren koleopteroak. Hori bai, orain dela 120 eta 100 milioi urte inguru izan zen benetako eztanda, loredun landareak agertzean: garai horretan koleoptero espezie kopurua seiehun aldiz handiagoa zen. 50 miloi urte lehenago sortutako Phytophaga taldea izan zen batik bat onura atera zuena; gaur egun, talde horretako 135.000 espezie inguru daude, hau da, kakalardo belarjaleen % 80 baino gehiago eta intsektu belarjaleen erdiak baino gehiago –loredun landareak janez elikatzen dira gehien-gehienak–.

Belarjaleen artean barietatea handia da; landareak jaten dituzten antofagoak daude, fruituak jaten dituzten frugiboroak, hostoak jaten dituzten filofagoak, polena jaten duten polinifagoak, sustraiak jaten dituzten errizofagoak… Baina landareak ez dira talde horretako kakalardoen elikagai bakarra: koleoptero predatzaileak daude (ehizakiak harrapatzen dituzte), koprofagoak (beste animalia batzuen gorozkiak jaten dituzte), saprofagoak (deskonposizioan dauden hondakin begetalak jaten dituzte), nekrofagoak (gorpuzkiak jaten dituzte)… Hain zuzen ere, dibertsitate hori zuzenean lotuta dago jaten dituzten elikagaien barietate handiarekin.

Ordezkarietako batzuk ezagunak dira zenbait arrazoi tarteko, adibidez pipia (egurrean kalteak eragiten ditu), gurgurioa (izurriteak eragiten ditu landutako landareetan), sakratu edo pilotagilea (gorozki-pilotetan barnean jartzen ditu arrautzak) edo marigorringoa (kolorazio patroi ikusgarria du). Beste batzuk, berriz, ez dira hain ezagunak, adibidez, kakalardo bonbaketaria. Guztira, bostehun espezie baino gehiago daude, guztiak ere Carabidae familiakoak. Defentsa sistema izugarri sofistikatua dute, bi substantziaren konbinazioan oinarritzen dena: hidrogeno peroxidoa eta hidroxikinona. Kakalardoak bere burua arriskuan ikusten duenean, bi substantziok nahastu egiten dira eta katalasa eta peroxidasa entzimekin kontaktuan sartzen dira. Hidrogeno peroxidoaren hidrolisiak eta hidrokinonaren oxidazioak bat-batean bero handia askatzea eragiten dute, eta, sortutako eztandak, kakalardoak spray motako nahaste erasotzaile leun bat kanporatzea eragiten du, 100 ºC-ko tenperaturan.

Ziurrenik anekdota apokrifoa baldin bada ere, kontatzen denez, aurreko mendeko 40ko hamarkadan, teologo batek J.B.S. Haldane biologo ezagunari galdetu zion ea zer ondorio ateratzen zuen berak Jaungoikoaren izatearen inguruan haren sorkuntza aztertu ostean, eta Haldanek honakoa erantzun omen zion: “Kakalardoekiko neurrigabeko zaletasuna du, antza”.

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Egileaz: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) UPV/EHUko Fisiologiako katedraduna da eta Kultura Zientifikoko Katedraren arduraduna.

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¿De qué se muere la gente en el mundo?

Cuaderno de Cultura Científica - Sun, 2020/05/10 - 11:59
Foto: Davide Ragusa / Unsplash

En el mundo mueren cada año unas 56 millones (en adelante, M) de personas. La principal causa de muerte son las enfermedades cardiovasculares; por su culpa mueren casi 18 M, cerca de la tercera parte del total. Y si se agrupan en una única categoría, los cánceres son los responsables de casi 10 M de muertes. En conjunto, el 73% fallece a causa de enfermedades no contagiosas.

Los fallecimientos debidos a enfermedades infecciosas representan hoy el 19%. En ese grupo entran, sobre todo, afecciones del aparato respiratorio (2,56 M) y del digestivo (2,38 M), incluidas las diarreas (1,6 M). Hace un cuarto de siglo el porcentaje de muertes debidas a enfermedades infecciosas era del 33% y, en general, es más alto en los países pobres. La bajada del 33% al 19% es consecuencia del progreso. Cuanto más pobre es un país mayor es el porcentaje de muertes debidas a enfermedades infecciosas. Lo contrario ocurre con las no infecciosas. La otra gran categoría de muertes corresponde a las producidas por golpes o heridas, pero estas apenas varían con el tiempo y representan un 8% (9% 25 años antes).

Casi un 4% de los niños y niñas mueren antes de cumplir cinco años. En otras palabras: cada año fallecen 5,5 M. La principal causa de muerte de esas criaturas son las infecciones respiratorias (unas 800.000). De hecho, una de cada tres personas muertas por ese motivo es menor de 5 años. 650.000 bebés (menores de un mes) fallecen por patologías o complicaciones neonatales. Y las diarreas son también una causa de muerte infantil importante; aunque ha bajado mucho su número, alrededor de medio millón de niños y niñas mueren por esa razón. En conjunto estas afecciones son responsables de una gran pérdida de años de vida. También lo son los accidentes de tráfico (1,2 M de muertes, muchos de ellos de adolescentes y jóvenes), y el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), a causa del cual pierden la vida casi 1 M de personas (el 84% menores de 50 años). De las 800.000 personas que se quitan la vida cada año, 460.000 son menores de 50 años.

En el extremo opuesto están las distintas formas de demencia, que son responsables de 2,5 M de muertes anuales. Esa cifra ha subido mucho y seguirá subiendo conforme siga aumentando la esperanza de vida por la disminución, sobre todo, de las muertes debidas a enfermedades infecciosas. Pero precisamente por esa razón, no provoca la pérdida de muchos años de vida.

Hay tres causas de muerte que no tienen la relevancia cuantitativa de las anteriores pero que, sin embargo, reciben una gran atención mediática; son los homicidios, los atentados terroristas y las catástrofes naturales. Fallecen por homicidio unas 400.000 personas al año, y 26.000 por actos terroristas. Las catástrofes naturales solo provocan 9.600 muertes.

Cuando hablamos de causas de muerte nos referimos a las causas próximas o inmediatas, a las enfermedades que las provocan, pero como es sabido, hay hábitos o modos de vida que aumentan o disminuyen la probabilidad de contraer enfermedades que pueden resultar fatales. Cada año 8 M de personas mueren a causa del tabaco, y la obesidad es responsable de casi 5 M de muertes; en ambos casos, la mitad son menores de 70 años. Por culpa del alcohol fallecen 2,8 M (2 M son menores de 70).

Están, por último, los factores ambientales: la contaminación atmosférica provoca la muerte de 3,4 M, y la del hogar, de 1,6 M. Y es que la contaminación sí mata, la atmosférica también.

 

Nota: En las cifras anteriores no están incluidas las muertes debidas a Covid19. A fecha 9 de mayo, se habían producido 274.290 muertes confirmadas por esa causa, aunque la cifra real es seguramente muy superior. A modo de ejemplo, en España, los fallecimientos que constan en los registros civiles son, desde la llegada de la pandemia, del orden de un 56% más que en el mismo periodo de otros años. Es de suponer que ese exceso de muertes se debe a los efectos de Covid19, por lo que las muertes reales por esa causa representan del orden de un 30% más de las reportadas oficialmente.

Fuente: Our World in Data

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

El artículo ¿De qué se muere la gente en el mundo? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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