sábado, 24 de marzo de 2012

Titán, donde llueve cada mil años


Un nuevo análisis concluye que algunos lugares de Titán, la luna de Saturno, experimentan lluvia una vez cada 1.000 años como promedio. Sólo que la lluvia no es de agua, sino de metano.
La Tierra y Titán son los únicos mundos del sistema solar donde cae líquido sobre una superficie sólida.
Los cálculos se basan en las investigaciones de la sonda Cassini respecto a las lluvias torrenciales que tuvieron lugar en 2004 y 2010.
El doctor Ralph Laurenz presentó detalles de su trabajo en la Conferencia sobre Ciencia Planetaria y Lunar, en Texas.
Titán es fascinante, un sitio paralelo "similar, pero diferente" a la Tierra. Viento y lluvia esculpen la superficie, produciendo canales, ríos, lagos, dunas y líneas costeras.
Pero aquí, los hidrocarburos líquidos reemplazan al agua. Y en Titán, donde la temperatura de la superficie se mantiene en un promedio de 179 grados Celsius bajo cero, llueve metano.
"Pasan cientos de años entre lluvia y lluvia, pero cuando éstas tienen lugar, caen decenas de centímetros, incluso metros, de líquido," le dijo a la BBC el doctor Lorenz, del Laboratorio de Física Aplicada John Hopkins (Jhuapl, por sus siglas en inglés) de Maryland.
"Esto condice con las profundas incisiones de los canales que vemos."
La existencia de estos canales ha sido comprobada tanto por la sonda Cassini como por la sonda Huygens, que se sumergieron en la espesa atmósfera de Titán, en 2005.
El doctor Lorenz dice que los últimos resultados se acercan extraordinariamente a los pronósticos teóricos de lluvia en Titán que hizo hace doce años.

Cuando llueve...

En 2004 y 2010, en diferentes lugares de Titán, la sonda Cassini observó un oscurecimiento de la superficie lunar asociado con actividad de nubes, hechos que los científicos interpretan como lluvia.
Titán: lluvias de metano muy intensas,
 pero no frecuentes.
 
La doctora Elizabeth Turtle, también de Jhuapl, presentó un análisis de las tormentas del otoño de 2010 observadas en la Región Concordia, cerca del ecuador de Titán.
"Pasada esta tormenta, pudimos ver significativos cambios en la superficie. Un mes después, encontramos esta enorme franja oscurecida de más de 2.000 kilómetros de largo, cubriendo un área de unos 500.000 kilómetros cuadrados," explicó.
"La interpretación más simple es que el fenómeno es causado por las precipitaciones que mojan la superficie, y que tal vez hacen lagunas en algunas partes.
"Es la manera más simple de cubrir un área de estas dimensiones a una pequeña escala de tiempo. También condice con el hecho de que los cambios se revirtieron a lo largo de varios meses."
El análisis de la lluvia de Ralph Lorenz representa un promedio global, pero el ciclo de la estaciones de Titán concentra la lluvia en el verano polar.
Hipotéticamente, afirma, si un observador se estacionara en uno de los polos de Titán durante 96 días terrestres (equivalentes a 6 días en Titán), tendría un 50% de posibilidades de ser mojado por la lluvia y podría observar cinco tormentas.
Esto es de especial relevancia para la propuesta misión espacial en la que participa el doctor Lorenz en este momento.
La sonda Titan Mare Explorer (TiME) se hundirá en uno de los grandes lagos de Titán, Ligeia Mare, para pasar 96 días analizando su profundidad y química.
También recolectará información sobre el medio ambiente, incluyendo patrones climáticos.
TiME es uno de tres finalistas que compiten para ser seleccionados como una misión de descubrimiento de la NASA.
Los otros son InSight y CHopper. La decisión será tomada el mes próximo.
Mientras tanto, el equipo de la doctora Turtle ha continuado controlando Titán, pero ha visto muy pocas nubes desde los sucesos de 2010.
Un lapso similar pasó entre las tormentas de 2004 y podría ser el resultado de la desaparición del metano de la atmósfera.
"Eso debe haber pasado aquí; esto vació la atmósfera significativamente y le toma algún tiempo volver a la situación original," dijo.
"Estamos deseosos de ver cuando aparecerán las nubes de nuevo."
Mientras en Titán se pueden apreciar muchos aspectos del clima de la Tierra, una diferencia reside en que la luna es demasiado pequeña para el tipo de actividad que produce ciclones y huracanes en nuestro planeta.

Fuente:

Descubren el "gen de la primavera"

¿Cómo saben las plantas que llegó la primavera? 
Científicos en el Reino Unido identificaron el gen que desencadena el proceso de florecimiento en las plantas cuando aumenta la temperatura. 

"Sabemos desde hace siglos que cuando aumenta la temperatura las plantas florecen. La pregunta es cómo logran controlar este proceso con tal precision", explicó Philip Wigge, del centro internacional de investigaciones en botánica y microbiología John Innes, en Norwich, Inglaterra.
Y la respuesta parece estar vinculada, al menos en parte, al gen PIF4, que dispara el florecimiento sólo cuando se dan ciertas condiciones de temperatura.
"Encontramos que el gen está presente, por ejemplo, en álamos, así como en trigo, maíz y arroz. La mayoría de los cultivos principales parece tener este gen", dijo a BBC Mundo el Dr. Wigge.
El descubrimiento puede ser clave para la adaptación al cambio climático, ya que podría contribuir a desarrollar cultivos con mayor resiliencia a los aumentos de temperatura.
Los investigadores eligieron para su
estudio a Arabidopsis thaliana, la 
primera planta cuyo genoma fue  
secuenciado. 
Existen dos mecanismos que permiten a las plantas responder a la llegada de la primavera: captar cambios en las horas de luz y detectar variaciones en la temperatura.
"Nuestro descubrimiento tiene que ver con el segundo mecanismo. El gen parece estar activo todo el tiempo, pero cuando aumenta la temperatura algo sucede que torna más intensa la actividad de las proteínas involucradas", explicó el Dr. Wigge a BBC Mundo.
Los científicos eligieron para su estudio a una pequeña planta denominada Arabidopsis thaliana, que es nativa de Europa, Asia y el norte de África.
Es la primera planta cuyo genoma fue descifrado y según Wigge es una "herramienta de extraordinario valor" para la biología molecular.

Fuera de sincronización


Las plantas parecen usar una combinación de los dos mecanismos disparadores, la respuesta a la luz y la sensibilidad a los cambios de temperatura.
"Un estudio anterior en Estados Unidos mostró que las plantas que utilizan cambios de temperatura para controlar su florecimiento están desplazando a las otras", señaló Wigge.
El estudio permite entender cómo
responden las plantas al aumento de
temperatura. 
"En los últimos 100 años, muchas plantas que usaban solamente la duración de las horas de luz para iniciar el florecimiento han desaparecido de algunos hábitats".
"Al mismo tiempo, las plantas que utilizan el mecanismo de la temperatura han aumentado su ámbito de distribución y son mucho más comunes".
Otros estudios han demostrado que las plantas están floreciendo antes y por lo tanto produciendo fruta más temprano que en el pasado.
Esas modificaciones, vinculadas al cambio climático, pueden afectar seriamente las relaciones simbióticas en los ecosistemas, como por ejemplo, la existente entre las plantas y los insectos o aves polinizadoras.

Cultivos más resistentes

"Sabemos desde hace algún tiempo que las plantas están respondiendo en formas diferentes a los cambios en el clima. Al comprender mejor los mecanismos involucrados, podremos predecir qué sucederá con ecosistemas en el futuro", señaló el Dr. Wigge.
El descubrimiento del gen PIF4 también puede ayudar a obtener cultivos mejor adaptados al cambio climático.
"Se estima que por cada aumento de un grado centígrado en la temperatura, el rendimiento de muchos cultivos caerá cerca de un 10%. Varios cultivos ya se encuentran cerca del límite de su rango óptimo de temperatura", explicó el científico del centro John Innes.
Cada aumento de un grado en la
temperatura lleva a una caída de
10% en el rendimiento, según un
estudio. 
"Es de enorme interés para nuestro laboratorio poder aplicar estas investigaciones a cultivos y ya hemos comenzado a hacerlo".
Una de las preguntas clave, según el Dr. Wigge, es por qué el rendimiento de las cosechas baja tanto con el aumento en la temperatura. La otra es si será posible desarrollar cultivos con resiliencia al cambio climático.
El rendimiento baja, por ejemplo, porque el aumento en la temperatura afecta el proceso de llenado del grano, la parte comestible de la planta.
"Si logramos comprender cuáles son las moléculas involucradas, podremos producir plantas modificadas a través de técnicas tradicionales o ingeniería genética para que cambie su respuesta al aumento de temperatura".
“Esto significa que podremos obtener cultivos menos sensibles al incremento de temperatura y por lo tanto más resistentes".
El estudio fue publicado en la revista Nature.


"Si logramos comprender cuáles son las moléculas involucradas, podremos obtener cultivos menos sensibles al incremento de temperatura y por lo tanto más resistentes al cambio climático"
Philip Wigge, Centro John Innes


Fuente:

El gas natural no detiene el cambio climático


Aunque el gas natural arde de forma más limpia que el carbón, un nuevo estudio afirma que si se reemplazaran todas las centrales eléctricas de carbón por gas natural, la reducción del calentamiento global durante este siglo sería mínima.

«Hay múltiples razones para preferir el gas natural, pero el cambio climático no es una de ellas», afirma el físico Nathan Myhrvold, director del nuevo estudio.

¿La razón? La cantidad de dióxido de carbono existente es tan grande, y el tiempo que permanece en la atmósfera tan largo, que incluso un cambio drástico hacia un sistema de generación eléctrica sin carbón no impediría que las temperaturas siguieran subiendo durante los próximos cien años. Al cambiar de carbón a gas natural solo se reduciría el calentamiento global en un 20 por ciento, mientras que si adoptáramos energías renovables o nucleares, el calentamiento podría disminuir entre dos tercios y tres cuartos.

Con este nuevo estudio, Myhrvold ha marcado una nueva dirección. El ex director técnico de Microsoft y fundador de Microsoft Research, también ha estudiado cosmología con Steven Hawking y publicado estudios científicos sobre dinosaurios, incluyendo uno sobre heces fosilizadas. En la actualidad, Myhrvold dirige una empresa llamada Intellectual Ventures y es el coautor de Modernist Cuisine, una colección de seis tomos sobre cocina.

Myhrvold siempre se ha interesado por el cambio climático y en su nuevo estudio se unió al investigador Ken Caldeira, del Instituto Carnegie para la Ciencia de Stanford, California (Estados Unidos), para comparar alternativas a las centrales eléctricas de carbón.

Ambos científicos se preguntaron por los efectos que tendría en el clima si se cambiara el carbón por otra opción. «Descubrimos que nadie lo había hecho, al menos no de forma sistemática», afirma Myhrvold, «así que decidí hacerlo yo mismo».

Probando alternativas

Actualmente, el mundo cuenta con suficientes centrales eléctricas de carbón como para producir un teravatio de electricidad, el equivalente a que los siete mil millones de personas del planeta utilizaran dos bombillas de 75 vatios al mismo tiempo.

En su estudio, publicado en febrero en Environmental Review Letters, Myhrvold y Caldeira analizaron el cambio de un teravatio de plantas de carbón por paneles solares, energía eólica, nuclear u otras opciones, y probaron los efectos de llevar a cabo la transición en un solo año o en 100.«Dimos con resultados contrarios a lo que esperábamos», afirma Myhrvold.

«Reducir en dos o tres veces las emisiones apenas tiene efecto», señala. Para reducir de forma significativa el calentamiento este siglo, añade, «habría que reducir drásticamente las emisiones, en diez o veinte veces».

Si en el transcurso de 40 años todas las centrales de carbón pasaran al gas natural, generando la mitad de gases de efecto invernadero por vario-hora de electricidad, disminuiría el calentamiento global, pero en un pequeño porcentaje. El estudio calculó la evolución del calentamiento en un escenario con gas natural, lo que dio como resultado temperaturas entre 17 y 25 por ciento más bajas que si se siguiera con carbón.

Sin embargo, la reducción del calentamiento fue más radical al cambiar a energías como la nuclear, eólica o solar. La reducción del aumento de temperatura fue de entre 57 y 81 por ciento.

En realidad, el mundo se enfrenta a un reto todavía más difícil que el señalado por el estudio, que da por hecho que el consumo futuro de electricidad se mantendrá a los niveles actuales. Sin embargo, casi todos los pronósticos indican que la demanda aumentará en el próximo siglo.

«Es un poco deprimente», admite Myhrvold, aunque «es importante que entendamos la dimensión del problema».

Los resultados sorprendieron a Caldeira, que está especializado en cambio climático y ha estudiado cómo el dióxido de carbono de los combustibles fósiles permanecerá en la atmósfera durante mucho tiempo.

Caldeira ve los resultados como un test de Rorschach, que tendrá dos posibles lecturas. «Podemos decir que tenemos que reducir las emisiones, y hacerlo, o suspirar y rendirnos».

Defensa del gas natural

Es habitual escuchar las ventajas que ofrece el gas natural. La American Clean Skies Foundation, organización que defiende el uso de gas natural, fue fundada por Aubrey McClendon, presidente ejecutivo de Chesapeake Energy, que es la segunda mayor compañía productora de gas natural de Estados Unidos.

Patrick Bean, consejero energético de American Clean Skies Foundation, no encontró errores en los resultados del estudio, pero afirmó que el gas natural puede ser una gran ayuda a pesar de todo.

El estudio se centro en varios posibles sustitutos del carbón, uno por uno, pero lo que «realmente necesitamos es una combinación» de distintas fuentes, señaló, añadiendo que las energías eólica y solar siguen siendo muy caras.

Teniendo en cuenta «las limitaciones económicas y políticas», el gas natural sigue teniendo un papel importante a la hora de buscar fuentes limpias, afirmó Bean.

Según Caldeira, sea cual sea nuestra fuente de energía, «la conservación y la eficiencia son esenciales. El problema será mayor si derrochamos energía».

Este artículo forma parte de un especial sobre energía. Para más información, ir a The Great Energy Challenge.


Fuente:

 
Design by Compass World | Bloggerized by Carlos Alberto - Premium Blogger Themes | Carlos Alberto C. C.