miércoles, 15 de julio de 2015

Compaginar agricultura alimentaria con agricultura de biocombustibles

Fuente: NCYT
Le pedimos mucho a la tierra: alimentar al mundo con cultivos, energizarlo con bioenergía, y retener nutrientes para que no contaminen nuestra agua y el aire. Para ayudar a los campos agrícolas a satisfacer a estas altas exigencias, unos científicos del Laboratorio Nacional estadounidense de Argonne en Illinois se encuentran diseñando formas de mejorar, y esperemos que optimizar, el uso del suelo.

Colaborando con una comunidad agrícola en la zona central del estado de Illinois, el equipo de la agrónoma Cristina Negri está encontrando formas de alcanzar simultáneamente tres objetivos: maximizar la productividad agrícola, cultivar biomasa para biocombustibles y ayudar a proteger el medio ambiente. Resulta que estas metas no son necesariamente excluyentes entre sí.

Ante todo, hay que ver a cada campo agrícola no como unidad sino como un conjunto de unidades distintas.

Negri y sus colaboradores hicieron una minuciosa recolección de datos y realizaron un cuidadoso análisis de los mismos, tomando como ejemplo práctico un maizal.

En el campo analizado, hallaron que las zonas con la menor producción tenían también la menor retención de nitrógeno. Estas secciones de tierra son doblemente problemáticas, por cuanto son poco rentables para el agricultor y además dañan el medio ambiente.

Plantar cultivos bioenergéticos en parcelas donde los vegetales alimenticios están teniendo dificultades para crecer podría proporcionar biomasa útil y también limitar el paso del fertilizante de nitrógeno hacia vías acuáticas, todo ello sin mermar los beneficios del agricultor. (Ilustración: John Moreno / Argonne National Laboratory)

Plantar cultivos de bioenergía en una tierra poco productiva podría resolver ambos problemas, el medioambiental y el económico. Todo lo que se necesita es un entorno multifuncional, donde los recursos sean gestionados eficientemente y los cultivos sean situados en la posición ideal del suelo. El equipo de Negri ha llegado a la conclusión de que, en bastantes casos, plantar cultivos bioenergéticos en parcelas donde los vegetales alimenticios están teniendo dificultades para crecer podría proporcionar biomasa útil y también limitar el escurrimiento del fertilizante de nitrógeno hacia vías acuáticas, todo ello sin mermar los beneficios del agricultor.

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martes, 14 de julio de 2015

La disponibilidad mundial de Agua en el futuro

Fuente NCYT
Muchas de las cuestiones apremiantes sobre el clima de la Tierra giran en torno al agua. Siendo las sequías y las inundaciones un problema creciente, la gente quiere saber cuánta agua estará disponible en años y decenios venideros.

Para ayudar a responder a estas preguntas, un nuevo estudio de la NASA proporciona estimaciones sobre los movimientos globales del agua dentro del ciclo hidrológico de principios de este siglo. Esta información ayudará a hacer predicciones sobre la disponibilidad futura del agua.

El ciclo hidrológico es, a grandes rasgos, el itinerario que sigue el agua en el medio ambiente, y en sus diferentes formas, por ejemplo, líquida, gaseosa y sólida. Incluye al agua dulce utilizada en los hogares y para la agricultura. Cualquier cambio en los patrones sobre dónde caen la lluvia, la nieve o el granizo como consecuencia de un clima cambiante podría tener un enorme impacto para comunidades de todo el mundo.

El nuevo estudio, a cargo del hidrólogo Matt Rodell, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, en Greenbelt, Maryland, Estados Unidos, es una contabilización rigurosa de los movimientos del agua de la Tierra desde 2000 a 2010, y es el primero que se basa solo en observaciones por satélite y en modelos de integración de datos.

Las nuevas estimaciones se han obtenido al mismo tiempo que las de la cantidad de energía solar disponible para calentar y mover el agua en el medio ambiente. Un día más caluroso en el exterior implica, por ejemplo, que se evapore más agua desde el suelo, las plantas o el océano, de manera que obtener un número sobre la cantidad de calor ayuda a los científicos a obtener otro sobre la cantidad de agua que se eleva hacia la atmósfera y que es después transportada por los vientos a otras partes del mundo. Evaluar estos dos componentes principales del sistema climático de la Tierra es el primer paso para evaluar cómo los patrones del agua y la energía podrían verse afectados por el cambio climático global.

El ciclo hidrológico describe cómo se evapora el agua de la superficie terrestre, se eleva hacia la atmósfera, se enfría, se condensa en forma de nubes y cae de nuevo a la superficie como precipitación. (Foto: NASA)
                                                    
Los resultados muestran que cada año el calor del Sol evapora 449.500 kilómetros cúbicos (107.841 millas cúbicas) de agua de los océanos del mundo. Como referencia, los Grandes Lagos en Estados Unidos contienen 22.700 kilómetros cúbicos (5.446 millas cúbicas) de agua. En tierra firme, 70.600 kilómetros cúbicos (16.938 millas cúbicas) de agua se evaporan del suelo y la vegetación. La humedad se recoge como vapor de agua en la atmósfera, y los vientos la empujan hacia otras partes del mundo donde se condensa en forma de nubes, lluvia, nieve y granizo.

Los científicos han calculado también que cada año caen 403.500 kilómetros cúbicos (96.805 millas cúbicas) de precipitaciones, y que 116.500 kilómetros cúbicos (27.950 millas cúbicas) lo hacen sobre tierra. De la precipitación sobre ella, 45.900 kilómetros cúbicos (11.012 millas cúbicas) se mueve a través de arroyos y ríos, y 70.600 kilómetros cúbicos (16.938 millas cúbicas) se evapora hacia la atmósfera.

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lunes, 13 de julio de 2015

¿Cómo afecta la iluminación artificial el patrón de vuelo de los Murciélagos en la ciudad?


#Biología #BiodiversidadUrbana
Investigadores de la Universidad de Birmingham han descubierto que los murciélagos que viven en ciudades se mueven menos de árbol a árbol en áreas con mucha luz, según un estudio publicado en Global Change Biology.

Para mantener una alta biodiversidad en las ciudades, los animales salvajes deben poder moverse entre hábitats, que a menudo están separados por superficies pavimentadas, edificios y carreteras. Los murciélagos estudiados en este experimento salen por la tarde, a menudo en zonas residenciales, para alimentarse de pequeños insectos en jardines, arroyos y otros espacios verdes. Para buscar estas zonas de alimento a menudo siguen las mismas rutas a lo largo de líneas de árboles, que se cree que les protegen de depredadores y vientos fuertes.


Los investigadores, junto a compañeros de la Universidad de Lancaster, estaban estudiando el impacto de la luz artificial en las especie de murciélagos Pipistrellus pipistrellus, el pequeño murciélago de ciudad más común,  que se encuentra en muchos parques de ciudades del Reino Unido. Querían descubrir si sus patrones de vuelo se veían afectados por la distancia entre los árboles y la iluminación del espacio intermedio. Descubrieron que los murciélagos cruzaban a través de las partes más oscuras de los espacios y que las zonas donde hay bastante iluminación se convierten en barreras para el movimiento. De forma importante, este efecto barrera variaba según el ancho del hueco en la línea de árboles – los murciélagos toleraban fuerte iluminación en espacios estrechos, pero incluso bajos niveles de luz en espacios más grandes eran suficiente para evitar que cruzaran.

“La capacidad de moverse libremente es clave para la salud individual de los murciélagos y la resistencia de la población general de murciélagos”, asegura James Hale, de la Escuela de Geografía, Tierra y Ciencias Ambientales de la Universidad de Birmingham, que dirigió el estudio. “La intensificación y expansión de la iluminación debido a la capacidad de las tecnologías más baratas y más eficientes energéticamente podrían suponer un auténtico problema para el movimiento en ciudades de los murciélagos. Comprender los factores que afectan el movimiento entre distintos hábitats es por tanto importante para la supervivencia y conservación de especies urbanas. Nuestros modelos predicen que el movimiento sería más restringido en el centro urbano, lo que podría explicar por qué incluso esta especie común de murciélago se encuentra rara vez en áreas intensamente desarrolladas”.


"Hemos centrado nuestro estudio en el pipistrelo común”, prosigue, “pero la conducta de vuelo de otras varias especies de murciélagos podrían también verse influidas por la luz artificial. Se necesita más investigación para explorar la alteración potencial del movimiento en otras especies”. Gemma Davies del Centro de Medio Ambiente de la Universidad de Lancaster, coautora del estudio, asegura que el siguiente paso lógico para esta investigación sería utilizar estos descubrimientos en el proceso de planificación de ciudades y pueblos, “identificando áreas donde las poblaciones de murciélagos son bajas, y rebajar o colocar escudos estratégicamente en las farolas y estrechar los huecos en las redes locales de árboles”.


Referencia
  • The ecological impact of city lighting scenarios: exploring gap crossing thresholds for urban bats (Global Change Biology) DOI: 10.1111/gcb.12884

jueves, 2 de julio de 2015

Grandes represas hidroeléctricas afectan la biodiversidad

Ampliamente aclamadas como fuentes "verdes" de energía renovable, se han construido represas hidroeléctricas en todo el mundo a una escala sin precedentes.

Ahora, una investigación de la Universidad de East Anglia , en Reino Unido, revela que estos grandes proyectos de infraestructura están lejos de ser amigables con el medio ambiente. Su estudio, publicado este miércoles en Plos One, revela los efectos drásticos de la principal represa amazónica de Balbina en la biodiversidad de la selva tropical.

Represa Balbina desde el espacio

En concreto, alerta de una pérdida de mamíferos, aves y tortugas de la gran mayoría de las islas provocada por la creación de este gran lago artifical, uno de los mayores reservorios hidroeléctricos del mundo. Comenzó a operar en 1989 y ocupa 2.360 kilómetros cuadrados.

La autora principal, Maíra Benchimol, exestudiante de doctorado en la Universidad de East Anglia (UEA) y ahora en la Universidad Estadual de Santa Cruz, Bahía, Brasil, explica: "Las represas hidroeléctricas se han considerado como una fuente no contaminante de energía renovable y en los últimos años se han construido para abastecer las crecientes demandas de energía de los países tropicales emergentes".

"Estudios anteriores han demostrado que las grandes represas generan graves pérdidas en los ingresos de la pesca, aumentando las emisiones de gases de efecto invernadero y los costos socioeconómicos para las comunidades locales. Nuestra investigación añade pruebas de que la biodiversidad forestaltambién paga un alto precio cuando se construyen grandes represas", alerta.

El profesor Carlos Peres, de la Escuela de Ciencias Ambientales de la UEA, detalla:"Por supuesto, se sabe ampliamente que las represas causan pérdidas masivas de población en las especies terrestres y arborícolas dentro de las áreas forestales de las tierras bajas que se inundan. Sin embargo, sólo estamos empezando a darnos cuenta de la impactante magnitud de las extinciones en áreas forestales que permanecen fuera del agua como islas hábitat".

"El gobierno brasileño está planeando construir cientos de nuevas presas en algunas de las regiones de bosques tropicales más biodiversos del mundo. Sin embargo, deben sopesarse cuidadosamente los altos costos de la biodiversidad de las mega represas frente a los beneficios de la producción de energía hidroeléctrica".


La presa de Balbina en la Amazonía Central de Brasil es una de las mayores represas hidroeléctricas del mundo en términos de superficie total inundada. La creación de esta presa hizo que un paisaje anteriormente ininterrumpido de continuo bosque imperturbable se convirtiera en un archipiélago artificial de 3.546 islas.

El equipo de investigación realizó análisis intensivos de la biodiversidad durante más de dos años en 37 islas aisladas por el embalse hidroeléctrico y tres zonas forestales continuas vecinas. También estudiaron la tierra y los árboles habitados por vertebrados en estos 40 sitios forestales. Más investigación realizada por estos expertos se centró en las plantas y utilizó imágenes satelitales de alta resolución para entender mejor el nivel de degradación de los bosques en las islas.

Entre los resultados obtenidos, destaca una clara evidencia de pérdida generalizada de los animales en las islas forestales tras 26 años de aislamiento, incluso bajo el escenario de la mejor protección asegurada por la reserva biológica más grande de Brasil. Vertebrados grandes que incluyen mamíferos, aves de caza grandes y tortugas han desaparecido de la mayoría de las islas formadas por la creación del lago de Balbina.

De las 3.546 islas creadas, solamente 25 son ahora susceptibles de albergar al menos cuatro quintas partes de las 35 especies analizadas en el estudio. El tamaño de la isla era el factor más importante para predecir el número de especies de vertebrados forestales que continúan en ellas. Benchimol subraya: "Hemos encontrado que sólo unas pocos islas mayores de 475 hectáreas todavía contenían una comunidad diversa de especies de animales y aves, que corresponde a sólo el 0,7 por ciento de todas las islas".

"Además de los efectos de la reducción de la superficie, la mayoría de las islas pequeñas sucumbieron a la exposición al viento y los fuegos efímeros que se produjeron durante una severa sequía de El Niño en 1997-98. Las islas tras los fuegos conservan incluso menos especies de vida silvestre que las islas de tamaño similar que no se vieron afectadas por los incendios forestales", subraya.

En otro estudio publicado el mes pasado en el 'Journal of Ecology', los autores mostraron que los incendios en estas pequeñas islas tienen un efecto en cadena sobre la vida animal, con aceleración de las tasas de extinción por la reducción de los bosques habitables.

"Las diferentes especies de vida silvestre responden de manera diferente en función de su estilo de vida. Las que necesitan áreas de distribución pequeñas hicieron frente mejor a la pérdida de hábitat forestal causada por la represa. Sin embargo, la futura viabilidad demográfica y genética de pequeñas poblaciones aisladas en las zonas afectadas por las grandes represas parece oscura, ya que algunas especies son capaces de mantener el flujo de genes al nadar largas distancias para llegar a otras islas", señala Benchimol.

A ello, Peres agrega:"Hemos previsto una tasa de extinción local global de más del 70 por ciento de las 124.110 poblaciones de vida silvestre de las especies que estudiamos en las 3.546 islas a través de todo el archipiélago. Estamos aportando más luz sobre los devastadores impactos de proyectos de infraestructura de gran tamaño en la biodiversidad de los bosques tropicales, algo que debería tenerse en cuenta en cualquier evaluación de impacto ambiental de las nuevas represas hidroeléctricas".

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