Nota para los más asiduos a esta bitácora: A partir de hoy hasta la última semana de noviembre (2009), estaremos de viaje, por lo que las fechas de los post (que se inscriben cuando el artículo se introduce en la Web) no corresponderán con la del día en que se editen). Se dieron confusiones anteriores y deseamos evitarlas en esta ocasión. Las próximas diez entregas ya han sido incorporadas al sistema. Saludos.

Hace pocas semanas escribí un post sobre la tragedia ambiental que sufría el Mar de Aral. En aquel caso, la creación de canales que desviaban las aguas fluviales, junto al riego, estaban induciendo que extensos territorios, antaño sumergidos bajo aguas limpias se trasformarán en yermos desiertos emergidos. Los efectos de la contaminación eran también pavorosos.  En el caso del Mar Báltico, la contracción del lago no resulta ser el problema, por cuanto hablamos de un mar semi-cerrado. Al margen de vertidos de petróleo, el abuso de fertilizantes en los suelos agrícolas de los países colindantes, así como el vertido de las aguas residuales de unos 85 millones de personas han generado otro problema ambiental de gran envergadura. Cuando viajaba por los Andes Chilenos, Seppe Deckers, de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica), me contaba que llevaba tiempo analizando in situ la catástrofe del Lago Victoria en África. Seppe me hizo mención de los mismos problemas que acucian al Báltico, añadiendo además el generado por la erosión de los suelos de la cuenca que drena y su deposición en el citado cuerpo de agua. Falta se oxígeno y floraciones algales daban paso después a los denominados puntos muertos: extensiones de agua carentes de vida. Las pesquerías del Lago Victoria, que sustentan la existencia  de cientos de miles de personas, se estaban colapsando y sus productos afectando la salud de los moradores. Resulta palmario que, ya hablemos de océanos, mares  o lagos continentales, la agricultura industrial basada en el abuso de agroquímicos, junto con las aguas residuales de las grandes urbes, están convirtiendo tales cuerpos de agua en verdaderas cloacas. Y menos mal que aun algunos no se han secado como el Mar de Aral, que e cerrado, lo cual afecta gravemente al clima de las regiones afectadas. El sistema vascular de Gaia, en tierra firme, se encuentra absolutamente enfermo.        

Floraciones algales en el Mar Báltico: Fuente: UNESCO

En el Mar de cruzado antaño por los antiguos Vikingos.

Tras leer una noticia en Sciencedaily (la última de las dos que hoy expongo), me disponía a escribir un post sobre el tema, cuando me encontré una narración mucho más amena, completa y sencilla en español-castellano. La anglosajona tan solo mentaba la carencia de oxígeno generada por el uso abusivo de los fertilizantes en los suelos de las regiones colindantes. Por el contrario, la noticia en castellano resulta ser mucho más completa, por lo que poco añadiré. La encontré en el sitio Web  “Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente” el cual os recomiendo visitar. Como veréis, los suelos o fondos oceánicos se encuentran  altamente contaminados.

Mar Báltico. Fuente: AIB Mailing

Tras analizar ambos textos, debo entender que la única novedad que ofrece el estudio en ingles deviene de la aplicación de nuevas tecnologías con vistas a elaborar una reconstrucción histórica del ambiente marino desde el siglo XVI, aportando poco más. Ya sabemos como se comercializan los estudios hoy en día, al son de los temas mediáticos de moda. Los autores señalaban que los problemas del Mar Báltico no devenían del calentamiento climático, sino de la fertilización del suelo terrestre, aspecto del que da cuenta la amena nota divulgativa escrita en castellano-español, con datos que no dejan lugar a albergar dudas. En fin, si uno hace algo medianamente interesante, pero tiene problemas para publicarlo, la añade la coletilla del cambio climático (de forma procedente o no, como en este caso) y asunto solucionado: “paper al canto”. No creo que merezca seguir abundando en lo ya expuesto en el comentado sitio del ciberespacio. Eso sí, o cambiamos la cultura industrial basada en el uso de fertilizantes y pesticidas, o terminaremos desolando el planeta. Un día tras otro llueven noticias sobre la palmaria insustentabilidad  de los usos del suelo de la civilización globalizada, que ya ha sido identificada como “una de las principales amenazas que acechan  al planeta y a la humanidad”. 

Mar Báltico Fuente: Wikipedia

Juan José Ibáñez

En el sitio Web Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente puede leerse:

El mar Báltico, situado al Norte de Europa, tiene algo más de 100 000 Km² y recibe los vertidos de un área con una población de más de 70 millones de habitantes y con un alto nivel de desarrollo industrial (aproximadamente el 15% de la producción industrial mundial tiene lugar en este área).

Hasta mediados de los años 1960 sus aguas estaban relativamente limpias, pero luego se ha ido convirtiendo en uno de los mares más contaminados del mundo. Además, el Báltico tiene unas características que lo hacen especialmente vulnerable a la polución. Una de ellas es la marcada estratificación de sus aguas. Su agua es salada, pero recibe grandes cantidades de agua dulce de los ríos que desembocan en él. Estos dos tipos de agua no se mezclan suficientemente y se originan dos capas de agua claramente distintas: una en el fondo, de aguas más saladas, y otra de aguas menos saladas colocada encima al ser menos densa. Como el intercambio entre las dos capas es muy pequeño, la de abajo tiene muy bajo contenido en oxígeno y cualquier factor de contaminación que reduzca aun más el nivel de oxígeno tiene efectos devastadores. Otro de los factores que hacen muy vulnerable al Báltico es que es un mar muy cerrado, ya que su única salida es al Mar del Norte a través de un estrecho canal, por el que tarda unos 50 años en renovar toda su agua.

Los cuatro grandes problemas de contaminación detectados en este mar son: 

(i) los vertidos de petróleo, 

(ii) la eutrofización, 

(iii) la bioacumulación de sustancias tóxicas en la cadena trófica y 

(iv) las descargas accidentales de residuos tóxicos y peligrosos.

Vertidos de petróleo.- Según datos de 1996, en el mar Báltico hay de media tres accidentes al año que vierten unas 225 toneladas de petróleo. Pero, como sucede en general en el mundo, del total anual de unas 20.000 a 70.000 toneladas de hidrocarburos que le contaminan, sólo alrededor del 10% se origina en el mismo mar. El resto viene de tierra. Dentro de los productos derivados del petróleo el grupo más peligroso es el de los PAH (Hidrocarburos aromáticos policíclicos) que se encuentran en el Báltico en proporción tres veces mayor que en el vecino Mar del Norte. 

 Eutrofizacion.- Por lo que respecta a la eutrofización, por ejemplo, se calcula que entran en este mar más de 500 000 toneladas métricas de nitrógeno y alrededor de 50 000 toneladas de fósforo al año, procedentes del arrastre de fertilizantes, aguas residuales  y contaminación del aire. Esto supone como unas cuatro veces el nitrógeno y ocho veces el fósforo que llegaban a principios de siglo y provoca el crecimiento masivo de algas verdeazules que, cuando mueren al final del otoño, caen al fondo del mar en donde se descomponen, reduciendo drásticamente el nivel de oxígeno en grandes extensiones del fondo marino. Los científicos estiman que un 25% del fondo del Mar Báltico son "desiertos marinos".

Bioacumulación.- La acumulación de substancias como los PCBs en los tejidos de diferentes animales (en concreto las focas) se piensa que han tenido que ver con la disminución de sus poblaciones. Desde hace unos 20 años, gracias a distintas medidas ha ido disminuyendo la concentración de PCB y otras substancias como el DDT y algunos metales tóxicos. En 1996 las concentraciones de varios de ellos eran un grado de magnitud más bajas que las medidas veinte años atrás, pero seguían siendo tres o cuatro veces más altas que las medidas en aguas abiertas como las del mar del Norte.

Descargas de residuos.- Entre otras muchas cabe citar la de residuos radiactivos causada por el accidente de Chernobyl que multiplicó por cinco el nivel de Cs 137 que se encuentra en este mar. De 1986 a 1991 disminuyó a la mitad, pero el nivel sigue siendo todavía entre cinco y diez veces más alto del que se encuentra en las aguas del mar del Norte.

Los nueve países que rodean a este mar firmaron en 1974 un acuerdo, el llamado acuerdo de Helsinki, por el que se comprometían a reducir la contaminación de sus aguas. Por desgracia la puesta en marcha de este acuerdo ha tenido muchos problemas, (…). En 1992 se volvió a firmar un nuevo compromiso

Warmer Climate Not The Cause Of Oxygen Deficiency In The Baltic Sea

ScienceDaily (Oct. 13, 2009) — Oxygen deficiency in the Baltic Sea has never been greater than it is now. But it is not an effect of climate change but rather of increased inputs of nutrients and fertilisers. This is the finding of researchers at the University of Gothenburg, Sweden, who have analysed the ocean climate of the Baltic Sea since the 16th century.

85 million people live in the drainage basin of the Baltic Sea. This population has a great impact on the marine environment of the Baltic. This is shown by the researcher Daniel Hansson at the Department of Earth Sciences, who has analysed the ocean climate of the Baltic Sea since the 16th century using new methods.

Human activity

In his thesis, Hansson notes that oxygen deficiency and spread of dead seabeds in the Baltic Sea are essentially due to human activity. "Climate change to date has only had a negligible effect on oxygen deficiency in the Baltic Sea. The principal cause of oxygen deficiency and large areas of dead seabed is that inputs from agriculture and untreated wastewater increased sharply, in particular in conjunction with increased use of commercial fertiliser in the mid-20th century," says Hansson.

New methods

By combining new methods to reconstruct the historical climate and modern computer models, Hansson has been able to study in detail changes in water temperature, ice extent, river runoff, salinity and oxygen concentrations in the Baltic Sea over 500 years. The studies show clearly that the oxygen condition today cannot be compared with any other period since the 16th century, and that the present-day raised water temperature and limited ice extent are similar to situations that have occurred only twice previously.

Changes can come

"But if the trend towards continued warming persists, we may soon see climate change outside the variation that has occurred in the past 500 years," says Hansson.

The technique used in the thesis provides very high time resolution. Hansson has, for example, been able to reconstruct how the ice thickened during the turbulent days of January and February 1658, when King Charles X Gustav marched with the Swedish Army across the Little and Great Belt, leading to the annexation of Blekinge, Skåne, Halland and Bohuslän by Sweden.

Adapted from materials provided by University of Gothenburg.

Nota para los más asiduos a esta bitácora: A partir de hoy hasta la última semana de noviembre (2009), estaremos de viaje, por lo que las fechas de los post (que se inscriben cuando el artículo se introduce en la Web) no corresponderán con la del día en que se editen). Se dieron confusiones anteriores y deseamos evitarlas en esta ocasión. Las próximas diez entregas ya han sido incorporadas al sistema. Saludos.

Ya hablamos en un post anterior, como el área y el relieve condicionan en gran medida las diversidades de suelos, climas, vegetación, etc., que albergan los sistemas insulares. De este modo, las islas de menores dimensiones son las más pobres de todas, respecto a las variables previamente aludidas. ¿Cuál es la razón, o razones? En este post damos cuenta de las mismas.

Islote en Islandia. Fuente: Música y vino

La Ley de Korcák nos recuerda que, en un archipiélago con el suficiente número de islas, el número de estas últimas disminuye, ajustándose a una ley potencial, conforme aumenta su área. Dicho de otro modo, existen muchas de escaso tamaño y muy pocas grandes. Sin embargo, en el post aludido, también demostramos como al aumentar el área lo hace el relieve, por lo que las “islitas e islotes, a penas se elevan sobre el nivel del mar. A menudo, ni tan siquiera poseen redes de drenaje desarrolladas, careciendo pues de modelados fluviales a los que se asocian determinados tipos de suelos o pedotaxa, especialmente los que denominamos intrazonales (Gleysoles, Fluvisoles, etc.). En el cuadro de abajo os mostramos los datos de algunas variables en función del tamaño, en las Islas del Mar Egeo, justo el archipiélago, en donde Korcák llevo a cabo el análisis que dio nombre a su ley, después valorada como universal. Veamos que información edafológica podemos extraer de su análisis.         

Edafodiversidad y cobertera de suelos en las Islas del Egeo

Fuente: Ibáñez et al. 2008

La información de esta tabla ha sido elaborada a partir de otra publicada con anterioridad y cuya referencia es la siguiente:

Ibáñez, J. J., Sánchez-Díaz, J., Rodríguez-Rodríguez, A and Effland, W. R. 2008. Preservation of European Soils: Natural and Cultural Heritage. In: Carmelo Dazi and Edoardo Costantini (Eds.), The Soils of Tomorrow (pp. 37-59). Advances in Geoecology 39,  Catena Verlag, IUSS. 728 pp.

Isla pequeña. Fuente: Buscador Bing de Microsoft

Vemos que la riqueza y diversidad de los tipos de suelos o edafotaxa tiende a incrementar con el área de las mismas, como ya habíamos anunciado. Sin embargo, también cabe recordar como el tamaño muestral disminuye, existiendo tan solo una isla que supera los 1000 Km²., por lo que atesora menos edafotaxa de los que cabría esperar de haber existido más de tales dimensiones. Por la misma razón, la gran abundancia de islas pequeñas da lugar a que sus riquezas y edafodiversidades se encuentren sobre valoradas, ya que por término general cada una menos de 1 km².  no alberga más de dos o tres edafotaxa aumentando su número paulatinamente conforma lo hace el área. Sin embargo, los índices Lept-1 (Leptosolización de tipo 1) y lept-2, (Leptosolización de tipo 2) aportan mucha más información edafológica. Ya os explicamos el significado de tales constructos en el post que dedicamos a explicar estas ex profeso.  Nos referimos al titulado: La Erosión Histórica: Índices de Leptosolización y Paisajes Erosivos. De este modo, Lept-1 puede definirse, como ya mencionamos en esta última contribución: 

“(…)calcular el porcentaje de un área determinada ocupada por Leptosoles, Regosoles y afloramientos rocosos (es decir con una casi absoluta ausencia de cobertura edáfica) y dividirla por la cubierta por los restantes tipos de suelos, más evolucionados y profundos”.

Islote en Islandia. Fuente: Música y vino

Del mismo modo, Lept-2 equivaldría a Lept-1 añadiendo los edafotaxa que atesoran un epipedión orgánico profundo sobre el parental parental, sin la presencia de otros horizontes, Estos pueden ser úmbricos (pobres en bases), dando lugar a lo que antiguamente se denominaban Rankers, o atesorar carbonatos y nutrientes (mólico), que equivale a clasificar a los suelos como Rendizas de la antigua clasificación de la FAO de los años 70. Pues bien, los datos de la tabla muestran que las islas de menos tamaño poseen suelos someros y muy poco evolucionados, aumentando estos últimos conforme lo hace el área de las mismas. En otras palabras, al aumentar esta última magnitud, la edafosfera de las islas resulta ser más profunda, extensa y evolucionada. En primer lugar, al incrementarse el área, también lo hace la proporción del área cubierta por los suelos zonales. Cuando tales magnitudes son suficientes para dar lugar a la presencia de modelados de erosión fluvial y la existencia de catenas altitudinales, irán apareciendo los suelos intrazonales, y los asociados a diversos tipos de climas (montañosos). Pero de estos temas ya hablamos en el post anunciado al principio de esta contribución. Digamos simplemente que la diversidad de plantas climas y comunidades biológicas sigue la misma pauta que la aquí mostrada para la edafodiversidad.

Isla pequeña. Fuente: Buscador Bing de Microsoft

El efecto de las Islas Pequeñas (Small, Effect Islands)

Los ecólogos y biogeografos se percataron hace tiempo que el ajuste a la Ley potencial era un tanto ambiguo para las islas pequeñas, aunque luego resultaba ser incuestionable a partir de que estas unidades insulares alcanzaran mayores dimensiones. En la bibliografía científica, se han propuesto varias explicaciones que, a mi entender, son totalmente fútiles. El problema reside en la estructura muestral. Al existir tantas islitas e islotes de escasas dimensiones, la población es enorme, al menos en comparación con las de mayor tamaño. Por tanto, podemos alegar que se trata de un efecto de la estructura de la muestra (o de la propia población), es decir la inherente a la Ley de Korcák. Resumiendo, no hay que darle más vueltas al asunto. Eso sí también ocurre que algunas de estas “pequeñajas” son de hecho parte de unidades mayores, separadas por brazos de agua, de escasas dimensiones y profundidad, que desaparecen al bajar el nivel del mar unos pocos metros, conectándose entonces con las segundas. Así pues, podrían considerarse submuestras de otras de mayores dimensiones, que atesoran mayor diversidad de materiales parentales, suelos etc. Tal hecho, puede demostrase acudiendo a la información que proporcionan los mapas del relieve submarino. Muchas veces, nos complicamos la vida, cuando la solución del enigma resulta ser extremadamente simple.

Isla pequeña. Fuente: Buscador Bing de Microsoft

Las fotografías que ilustran el texto dan cuenta de diversas islas de muy reducidas dimensiones, con vistas a mostraros que por tal razón sus paisajes de suelos son extremadamente pobres. Tener en cuenta, además, que el oleaje y los vientos que las acechan son intensos, por lo que también la erosión que sufren (costera y eólica), colaborando a que sus paisajes de suelos pudieran madurar de alguna forma.

Islas de Croacia: Fuente: Way faring travel guide

Vemos pues que la maduración de ensamblajes de suelos y vegetación de alta diversidad demandan una mínima “área elemental” para poder desarrollarse. La cuestión estriba en averiguar cuanta, si es una propiedad más o menos constante, o varia en función de otros atributos de la isla, aspecto que aun no ha sido abordado por los investigadores.      

Juan José Ibáñez

Una de las preguntas más frecuentes que nos hacen los jóvenes estudiantes resulta ser “cuantos biomas tiene mi país” o “cuantas regiones biogeográficas tiene mi país”. Obviamente, se trata de trabajos escolares. Ya hemos reiterado numerosas veces que: (i) existen diferentes clasificaciones basadas en criterios distintos, por los que no se puede dar una respuesta concluyente, ya que dependerá de la que usa cada cual, y (ii) existe una enorme confusión terminológica que afecta a los conceptos de bioma, región biogeográfica y ecoregión, por lo que realmente desconozco lo que preguntan, y como corolario, no puedo responder de una manera unívoca (ni yo ni nadie). Si tal problema atañe a la propia práctica científica, más aun lo es a la hora de la divulgación y docencia. ¿Qué entiende cada profesor por cada uno de estos tres conceptos? ¡A saber!. Pues bien, el otro día, localicé en el ciberespacio una página Web de la Organización ambientalista WWF Adena que ofrece instantáneamente una repuesta de las ecoregiones que alberga cada uno de los países del mundo. Hablamos de la siguiente. “WWWF en Latinoamérica y el Caribe”, aunque incluye información de tosos los países del mundo. Ahora bien, habría mucho que matizar, tanto en el caso de los conceptos utilizados, como por los propios resultados que muestra esta interesante iniciativa. Me explico.

Esquema del Mapa de Ecoregiones del Mundo de WWW Adena

Ante todo, uno debe agradecer el esfuerzo que ha hecho esta organización ecologista. Empero no puedo más que discrepar del producto obtenido. Por ejemplo, existen  ciertas  unidades, a los que ellos les llaman “ecoregiones”, que cabría entenderlas como tal, o al menos que pudieran corresponder con regiones biogeográficas, mientras que otras, son tan genéricas que encajarían en el concepto de bioma. Dicho de otro modo, no nos parece nada uniforme, dando lugar a confusión. A sí mismo, cuando uno baja la leyenda se encuentra con que esta escrita en inglés y habla de “tipos de hábitats”. ¿A que jugamos? ¿Biomas, eco-regiones, regiones biogeográficas o hábitats?. ¡Y encima en suahili!. Difícil para los chavales ¿verdad? ¿No podía haberse traducido la leyenda  al español castellano, uniformizando la nomenclatura de los contenidos?

La definición de ecoregión nos parece bastante confusa, poco esclarecedora para los más jóvenes, como podéis observar:

¿Qué es una Eco-Región?

Las eco-regiones definidas

La biodiversidad no está distribuida de forma pareja alrededor de la Tierra, sino que sigue patrones complejos determinados por el clima, la geología y la historia evolutiva del planeta. Estos patrones se llaman "eco-regiones". WWF define una eco-región como "una gran unidad de tierra o agua que contiene una mezcla geográficamente distintiva de especies, comunidades naturales y condiciones ambientales".

Los límites de una eco-región no son fijos y definidos, sino que abarcan un área en la que importantes procesos ecológicos y evolutivos interactúan más fuertemente.

Las eco-regiones globales reconocen el hecho de que, a pesar de que las selvas tropicales y los atolones de coral abrigan la mayor parte de la biodiversidad y son los objetivos tradicionales de las organizaciones de conservación, también encontramos manifestaciones únicas de la naturaleza en regiones templadas y boreales, en desiertos y cadenas montanas, que no ocurren en ningún otro lugar de la Tierra y que están en riesgo de perderse para siempre si no son conservadas.

Pinchando aquí, podéis leer más acerca de las Eco-regiones Globales. También os ofrecen diversas versiones sobre el “Mapa Global de las Ecorregiones”, con diferentes resoluciones (cuidado que algunas ocupan muchos bits y se puede tardar mucho en descargarlas, si no disponéis de una conexión a Internet potente, es decir de banda ancha). Comenzar pues por la primera. Estos productos cartográficos son:

Mapa de las Ecorregiones 54 KB jpg

Leyenda del mapa de las Ecorregiones 32 KB jpg

Mapa Ecoregiones, alta resolución, 360ppi. 1.14 MB jpg

Leyenda del mapa de las Ecoregiones, alta calidad. 162 KB ps

Mapa G200, alta resolución EPS 3.43 MB ps

Reitero, a los escolares, que bajéis el primero, ya que puede ser suficiente. Una vez más, la leyenda habla de hábitats (“en inglés”), pero tal vocablo debe ser asumido como el de eco-región. En esta página Web también aparece la  Lista de Eco-Regiones del Mundo, por países. Estos deben buscarse alfabéticamente pinchando sobre la letra correspondiente con la que comienza el país buscado. Si deseas conocer las eco-regiones de Argentina, por ejemplo, se pincha en la letra A, mientras que los interesados en las de México en la “M” y “E” para los de España, etc. Así podréis conocer todas estas unidades (llamémosle biomas) para cada uno de los países.

Advertencia a los más jóvenes

Si se trata de tareas escolares, copiar y pegar suele acarrear malas consecuencias, en la mayoría de los casos. Vuestros profesores pueden utilizar otro tipo de clasificaciones. Por tanto, al responder o mostrar la tarea mediante el “copia pega”, es probable que os llevéis un serio disgusto (malas calificaciones). ¿Qué hacer? Simplemente decirle a vuestro maestreo(a) de donde habéis extraído la información, es decir de la Página WWF Adena.

Para los más mayores

Fijaros primero en el listado de Eco-Regiones de estos tres países.

Lista de Eco-Regiones del Mundo

Argentina

Bosque Atlántico

Bosque Lluvioso Templado de Valdivia / Archipiélago Juan Fernández

Estepa Patagónica

Lagos de los Altos Andes

Puna Seca de los Andes Centrales

Ríos y Corrientes del Alto Paraná

Sudoeste Atlántico Patagónico

Yungas de los Andes Centrales

México

Agua Dulce de Chihuahua

Atolón Mesoamericano

Bosque de Pino-Roble de Sierra Madre Oriental y Occidental

Bosque Mesoamericano de Pino-Roble

Bosque Seco Mexicano

Corriente de California

Chaparral y Áreas Boscosas de California

Desiertos de Baja-Sonora

Desiertos de Chihuahua-Tehuacán

Golfo de California

Lagos de las Tierras Altas Mexicanas

Río Colorado

España

Bosques, Arboledas y Malezas Mediterráneos

Mar Mediterráneo

Como se constata palmariamente, la clasificación es muy asimétrica, pero además errónea si se tiene en cuenta la leyenda. Así, para el caso de España. El mapa contempla tres unidades (mediterránea, templada para el caso de la cornisa cantábrica y montañosa en los pirineos), más la que denomina mar mediterráneo. Ahora bien, el listado tan solo muestra una, muy genérica que es la mediterránea, cuando en realidad, de haber utilizado los mismos criterios que para México y Argentina habría que haber desglosado algunas más en este “bioma”. He constatado que, en algunos países, además del caso de España, no se contempla ni tan siquiera todos los biomas que albergan (concepto más amplio que el de ecoregión). Resumiendo, es un producto deficiente, aunque puede servir para comenzar un estudio, si bien los resultados no son fiables, tan solo orientativos. Estamos seguros que en el futuro WWF Adena irá mejorando la información mostrada en la página Web, hasta llegar a presentar un contenido más riguroso, tanto a jóvenes como a mayores.

Juan José Ibáñez

Nota para los más asiduos a esta bitácora: A partir de hoy hasta la última semana de noviembre, estaremos de viaje, por lo que las fechas de los post (que se inscriben cuando el artículo se introduce en la Web) no corresponderán con la del día en que se editen). Se dieron confusiones anteriores y deseamos evitarlas en esta ocasión. Las próximas diez entregas ya han sido incorporadas al sistema. Saludos.

Aunque suelo defender a la prensa anglosajona frente a la Española, por la calidad de sus noticias, a veces (….). Fijaros en las dos notas de prensa escritas en suahili. En fin, sin comentarios. Y a veces, también debe felicitarse a los que solemos poner a caer de un burro. Esta vez la noticia ha sido correctamente traducida al español-castellano.  Un muy buen artículo sobre el tema publicado en la revista en open accesses Biogeosciences, lo podéis bajar libremente pinchando aquí. En el post anterior sobre este tema: “Suelos de los Oceánicos y Sus Factores Formadores: Los Hidratos de Metano o Clatratos”, ya os explicamos en que consistían estos últimos compuestos. Se distribuyen ampliamente por los fondos oceánicos y, como apunta Wikipedia: “Se calcula que las fuentes de este compuesto pueden igualar o ser más grandes que la de todos los combustibles fósiles que se conocen en la actualidad”. Sin embargo, conviene que leáis también el que esta enciclopedia alberga sobre los clatratos, en el cual se viene a decir el metano contenido en ellos es expulsado desde los sedimentos o suelos marinos (a cierta profundidad) en grandes cantidades, “ya sea por efectos mecánicos o físicos (hipótesis del fusil de clatratos)”, para continuar señalando:

Burbujas de metano escapando masivamente del fondo del mar.

Fuente:  The resilient Earth

La hipótesis del fusil de clatratos (en inglés clathrate gun hypothesis) es una teoría científica que sostiene que el aumento de la temperatura del mar puede dar lugar a una liberación repentina de metano desde los compuestos de clatrato de metano situados en los fondos oceánicos. Esto provocaría una alteración del medio ambiente de los océanos y la atmósfera de la Tierra, similar a la que pudo acontecer según la teoría de extinción Permiano-Triásico,[1] y en el Máximo térmico del Paleoceno-Eoceno (…) La liberación repentina de grandes cantidades de gas natural desde estos depósitos, en un hipotético efecto invernadero descontrolado, podría ser una causa de los cambios climáticos pasados y futuros. La liberación de este metano atrapado es una de las consecuencias potenciales del calentamiento global: se investiga formulando la hipótesis que esto podría aumentar la temperatura global unos 5° C adicionales ya qué el metano, pese a que su vida en la atmósfera se encuentra alrededor de los 10 años, es cerca de 8 veces más fuerte como gas invernadero que el dióxido de carbono, al tener un potencial de calentamiento global de 63 en un plazo de 20 años y de 23 en uno de 100 años. La teoría también pronostica que esto afectaría en gran medida al contenido de oxígeno disponible en la atmósfera terrestre (…)

Debemos entender que, cuando comienza a estudiarse un fenómeno previamente desconocido, como este es el caso, la efímera verdad científica lo es más que nunca. Cierto  que ya una primera inspección visual parece detectarse ya la liberación de grandes burbujas de metano a la superficie del mar, y de ahí a la atmósfera. Sin embargo, como apuntamos en el post anterior, para que los hidratos de metano se formen, se requieren ciertas condiciones de humedad y temperatura que solo se dan a partir de una determinada profundidad.

Y es que la presión de la columna de agua es esencial para su formación, junto a la temperatura.  Conforme el calentamiento climático progrese, ascenderán las temperaturas de las aguas más superficiales generando que los hidratos de metano cristalinos se inestabilicen y comiencen a liberar el metano a mayores profundidades. Sin embargo, tales emisiones se producirán tan solo hasta ciertas profundidades, aun por determinar con exactitud. Dicho de otro modo, las formas cristalinas de este compuesto seguirán mayoritariamente como están. Ni mucho menos va a desprenderse todo el metano que atesoran los suelos oceánicos. Veréis que se está hablando de una profundidad que ronda los 400 metros, cuando gran parte de la superficie de los suelos marinos se encuentra mucho más abajo. No debemos confundir reservas totales con potencial de desprendimiento. Otra cuestión bien distinta deviene que el enriquecimiento potencial agrave el calentamiento climático y la acidez de los océanos aun más. Empero no existe prueba alguna de que tal proceso, por si solo, nos lleve a la hecatombe. Por hoy acabo, ya que las noticias son suficientemente ilustrativas. Sin embargo, tener en cuenta que algunas son deliberadamente catastrofistas. No existen evidencias científicas que avalen tales aseveraciones.

Pero comencemos primero con otros comentarios de Wikipedia a cerca de la hipótesis hipótesis del fusil de clatratos, para seguir después con el resto de las noticias.

Juan José Ibáñez

En base a ello, el geólogo Gerry Dickens o el profesor de la Universidad de Santa Bárbara (Estados Unidos), James Kennet quien dio nombre a la hipótesis, han sugerido como base a pistas de trabajo e investigación que la causa del aumento de C¹² podría encontrarse en la sublimación del hidrato de metano congelado del fondo marino, liberándose así metano rico en C¹² rápidamente. Los experimentos y estudios para evaluar qué subida de temperatura de las profundidades marinas sería necesaria para producir este fenómeno han sugerido que con una subida de 5° C sería suficiente.

En Septiembre de 2008 científicos que viajan a bordo de un barco ruso afirmaron tener pruebas de que millones de toneladas de metano están escapando a la atmósfera desde los fondos marinos del Ártico, al descubrir intensas concentraciones de metano en varias zonas que cubren miles de kilómetros cuadrados de la plataforma continental siberiana. Esta sería la primera vez que se observa un campo en el que la liberación de metano era tan intensa que el gas no tiene tiempo de disolverse en el agua del mar, sino que sale a la superficie en forma de burbujas.

"La liberación de metano en esas regiones inaccesibles, parece indicar que la capa de permafrost está comenzando a perforarse, lo que permite escapar al gas. Hemos encontrado niveles elevados de metano en la superficie del mar y aun más a ciertas profundidades." Örjan Gustafsson, Jefe del equipo de científicos del barco 'Jacob Smirnitskyi'[2]

Los océanos contribuyen al efecto invernadero

El metano, el componente fundamental del gas natural, considerado como uno de los gases de efecto invernadero más potentes, también se emite desde los océanos.

FUENTE | Público 11/07/2009

Un grupo de científicos del Instituto Oceanográfico Scripps de La Jolla, en California (EE.UU.), ha descubierto que la cantidad de metano procedente de los fondos submarinos que alcanza la atmósfera puede llegar a ser hasta 1.000 veces superior de lo que se creía hasta ahora.

El estudio, publicado en la revista Nature, revela que la mayoría de las burbujas de este gas, originadas en el interior de la Tierra, llegan a la superficie marina sin disolverse.

La investigación se ha llevado a cabo en el golfo de México, donde pueden observarse burbujas de metano a simple vista en su ascensión hasta la superficie. También se han estudiado las zonas más profundas empleando submarinos.

Los científicos opinan que este proceso también tiene lugar en el resto de rifts oceánicos (aperturas de la corteza terrestre) como los del golfo Pérsico, el mar Caspio o el talud del norte de Alaska. La tasa de emisiones de metano aumenta así, favoreciendo el calentamiento global, ya que este gas atrapa el calor 20 veces más que el CO2.

El calentamiento del Ártico provoca la liberación de metano

El aumento de las temperaturas en el Ártico está provocando la liberación de metano del fondo marino, según una nueva investigación realizada por científicos alemanes y británicos y publicada en la revista Geophysical Research Letters. Fuente: CORDIS: Servicio de Información en I+D Comunitario 19/08/2009

Durante una expedición de investigación llevada a cabo en otoño de 2008, el equipo de investigación descubrió más de 250 columnas de gas metano que ascendían a borbotones desde el fondo marino a menos de 400 metros de profundidad cerca de la costa de la isla noruega de Spitsbergen en el Océano Ártico. (…). «Nuestro estudio fue diseñado para determinar cuánto metano podría liberarse en el futuro como consecuencia del calentamiento del océano; no esperábamos descubrir pruebas tan evidentes de que este proceso ya ha comenzado», comentó el profesor Tim Minshull del Centro Nacional de Oceanografía de la Universidad de Southampton (Reino Unido).

El metano es liberado a partir de los hidratos de metano alojados en los sedimentos del fondo del mar. El hidrato de metano es una sustancia similar al hielo formada por agua y metano que es estable a presiones elevadas y bajas temperaturas. La comunidad científica predijo hace cierto tiempo la liberación de metano procedente de la licuación de los hidratos de metano del fondo marino situados cada vez a mayor profundidad conforme aumente la temperatura de los océanos. Según los investigadores, hace 30 años el hidrato de metano era sólido a 360 metros de profundidad. Hoy en día, sólo es sólido a 400 metros de profundidad.

A bordo del buque de investigación RRS James Clark Ross, el equipo usó un sónar para detectar columnas de burbujas. A continuación, desplegó un sistema mediante el cual tomó muestras de burbujas recogidas en botellas llenas de agua a distintas profundidades. En total, descubrieron más de 250 columnas de metano a menos de 400 metros de profundidad; incluso descubrieron algunas columnas en aguas con una profundidad inferior a los a 200 metros. La fuerza de las columnas variaba considerablemente; algunas de las columnas eran tan potentes que ascendían a unos 50 metros de la superficie del agua antes de que los gases se disolvieran en el agua. Los investigadores estiman que algunas columnas pueden ser lo suficientemente fuertes como para liberar metano de forma ocasional directamente a la atmósfera. Además de contribuir al cambio climático, el metano disuelto aumenta la acidez de los océanos y reduce la cantidad de oxígeno del agua, lo que supone una amenaza grave para la vida marina.

Durante los últimos 30 años, la temperatura de la extensión de océano cubierta por este estudio aumentó 1°C, lo que desplaza la profundidad a la cual los hidratos siguen sólidos de 360 a 396 metros.«Si este proceso se generaliza junto a los márgenes continentales del Ártico, podrían liberarse anualmente al océano decenas de megatoneladas de metano, equivalentes al 5%-10% de la cantidad total liberada a nivel mundial por fuentes naturales», manifestó Graham Westbrook de la Universidad de Birmingham (Reino Unido). Los investigadores están profundizando en la investigación de las columnas recientemente descubiertas. «Es necesario estudiar los hidratos con más detenimiento y controlar la liberación de metano para medir la magnitud de las emisiones que se puedan producir en el futuro», concluyen los científicos.

El estudio es una contribución al Año Polar Internacional (IPY), que terminó a principios de este año

Warming Of Arctic Current Over 30 Years Triggers Release Of Methane Gas

ScienceDaily (Aug. 16, 2009) — The warming of an Arctic current over the last 30 years has triggered the release of methane, a potent greenhouse gas, from methane hydrate stored in the sediment beneath the seabed.

Scientists at the National Oceanography Centre Southampton working in collaboration with researchers from the University of Birmingham, Royal Holloway London and IFM-Geomar in Germany have found that more than 250 plumes of bubbles of methane gas are rising from the seabed of the West Spitsbergen continental margin in the Arctic, in a depth range of 150 to 400 metres. Methane released from gas hydrate in submarine sediments has been identified in the past as an agent of climate change. The likelihood of methane being released in this way has been widely predicted. (…) The bubble plumes were detected using sonar and then sampled with a water-bottle sampling system over a range of depths.

The results indicate that the warming of the northward-flowing West Spitsbergen current by 1° over the last thirty years has caused the release of methane by breaking down methane hydrate in the sediment beneath the seabed. Professor Tim Minshull (…) says: "Our survey was designed to work out how much methane might be released by future ocean warming; we did not expect to discover such strong evidence that this process has already started."

Methane hydrate is an ice-like substance composed of water and methane which is stable in conditions of high pressure and low temperature. At present, methane hydrate is stable at water depths greater than 400 metres in the ocean off Spitsbergen. However, thirty years ago it was stable at water depths as shallow as 360 metres.

This is the first time that such behaviour in response to climate change has been observed in the modern period. While most of the methane currently released from the seabed is dissolved in the seawater before it reaches the atmosphere, methane seeps are episodic and unpredictable and periods of more vigorous outflow of methane into the atmosphere are possible. Furthermore, methane dissolved in the seawater contributes to ocean acididfication.

Graham Westbrook Professor of Geophysics at the University of Birmingham, warns: "If this process becomes widespread along Arctic continental margins, tens of megatonnes of methane per year – equivalent to 5-10% of the total amount released globally by natural sources, could be released into the ocean.". The team is carrying out further investigations of the plumes; in particular they are keen to observe the behaviour of these gas seeps over time.

Journal reference: Westbrook, G.K. et al. Escape of methane gas from the seabed along the West Spitsbergen continental margin. Geophysical Research Letters, 2009; DOI: 10.1029/2009GL039191; Adapted from materials provided by National Oceanography Centre, Southampton (UK).

Researchers in Germany have found that more than 250 plumes

of bubbles of methane gas are rising from the seabed of the West

Spitsbergen continental margin in the Arctic, in a depth range of 150

to 400 metres. (Credit: Image courtesy of National Oceanography

Centre, Southampton). En ScienceDaily

Warming Ocean Contributes To Global Warming

by Staff Writers; Southampton, UK (SPX) Aug 21, 2009

The warming of an Arctic current over the last 30 years has triggered the release of methane, a potent greenhouse gas, from methane hydrate stored in the sediment beneath the seabed. Scientists at the National Oceanography Centre Southampton working in collaboration with researchers from the University of Birmingham, Royal Holloway London and IFM-Geomar in Germany have found that more than 250 plumes of bubbles of methane gas are rising from the seabed of the West Spitsbergen continental margin in the Arctic, in a depth range of 150 to 400 metres.

Methane released from gas hydrate in submarine sediments has been identified in the past as an agent of climate change. The likelihood of methane being released in this way has been widely predicted. The data were collected from the royal research ship RRS James Clark Ross, as part of the Natural Environment Research Council's International Polar Year Initiative. The bubble plumes were detected using sonar and then sampled with a water-bottle sampling system over a range of depths. The results indicate that the warming of the northward-flowing West Spitsbergen current by 1 degrees over the last thirty years has caused the release of methane by breaking down methane hydrate in the sediment beneath the seabed.

Professor Tim Minshull, Head of the University of Southampton's School of Ocean and Earth Science based at that the National Oceanography Centre, says: "Our survey was designed to work out how much methane might be released by future ocean warming; we did not expect to discover such strong evidence that this process has already started." Methane hydrate is an ice-like substance composed of water and methane which is stable in conditions of high pressure and low temperature. At present, methane hydrate is stable at water depths greater than 400 metres in the ocean off Spitsbergen. However, thirty years ago it was stable at water depths as shallow as 360 metres.

This is the first time that such behaviour in response to climate change has been observed in the modern period. While most of the methane currently released from the seabed is dissolved in the seawater before it reaches the atmosphere, methane seeps are episodic and unpredictable and periods of more vigorous outflow of methane into the atmosphere are possible. Furthermore, methane dissolved in the seawater contributes to ocean acididfication.Graham Westbrook Professor of Geophysics at the University of Birmingham, warns: "If this process becomes widespread along Arctic continental margins, tens of megatonnes of methane per year - equivalent to 5-10% of the total amount released globally by natural sources, could be released into the ocean." The team is carrying out further investigations of the plumes; in particular they are keen to observe the behaviour of these gas seeps over time.

Methane Gas Likely Spewing Into The Oceans Through Vents In Sea Floor

ScienceDaily (Sep. 3, 2009) — Scientists worry that rising global temperatures accompanied by melting permafrost in arctic regions will initiate the release of underground methane into the atmosphere. Once released, that methane gas would speed up global warming by trapping the Earth’s heat radiation about 20 times more efficiently than does the better-known greenhouse gas, carbon dioxide.

An MIT paper appearing in the Journal of Geophysical Research online Aug. 29 elucidates how this underground methane in frozen regions would escape and also concludes that methane trapped under the ocean may already be escaping through vents in the sea floor at a much faster rate than previously believed. Some scientists have associated the release, both gradual and fast, of subsurface ocean methane with climate change of the past and future.

“The sediment conditions under which this mechanism for gas migration dominates, such as when you have a very fine-grained mud, are pervasive in much of the ocean as well as in some permafrost regions,” said lead author Ruben Juanes, the ARCO Assistant Professor in Energy Studies in the Department of Civil and Environmental Engineering.“This indicates that we may be greatly underestimating the methane fluxes presently occurring in the ocean and from underground into Earth’s atmosphere,” said Juanes. “This could have implications for our understanding of the Earth’s carbon cycle and global warming.”

Juanes explains that some of the naturally occurring underground methane exists not as gas but as methane hydrate. In the hydrate phase, a methane gas molecule is locked inside a crystalline cage of frozen water molecules. These hydrates exist in a layer of underground rock or oceanic sediments called the hydrate stability zone or HSZ. Methane hydrates will remain stable as long as the external pressure remains high and the temperature low. Beneath the hydrate stability zone, where the temperatures are higher, methane is found primarily in the gas phase mixed with water and sediment.

But the stability of the hydrate stability zone is climate-dependent.

If atmospheric temperatures rise, the hydrate stability zone will shift upward, leaving in its stead a layer of methane gas that has been freed from the hydrate cages. Pressure in that new layer of free gas would build, forcing the gas to shoot up through the HSZ to the surface through existing veins and new fractures in the sediment. A grain-scale computational model developed by Juanes and recent MIT graduate Antone Jain indicates that the gas would tend to open up cornflake-shaped fractures in the sediment, and would flow quickly enough that it could not be trapped into icy hydrate cages en route.

“Previous studies did not take into account the strong interaction between the gas-water surface tension and the sediment mechanics. Our model explains recent experiments of sediment fracturing during gas flow, and predicts that large amounts of free methane gas can bypass the HSZ,” said Juanes.

Using their model, as well as seismic data and core samples from a hydrate-bearing area of ocean floor (Hydrate Ridge, off the coast of Oregon), Juanes and Jain found that methane gas is very likely spewing out of vents in the sea floor at flow rates up to 1 million times faster than if it were migrating as a dissolved substance in water making its way through the oceanic sediment — a process previously thought to dominate methane transport.

“Our model provides a physical explanation for the recent striking discovery by the National Oceanic and Atmospheric Administration of a plume 1,400 meters high at the seafloor off the Northern California Margin,” said Juanes. This plume, which was recorded for five minutes before disappearing, is believed not to be hydrothermal vent, but a plume of methane gas bubbles coated with methane hydrate.

The Jain and Juanes paper in the Journal of Geophysical Research also explains the short-term consequences of injecting carbon dioxide into the ocean’s subsurface, a method proposed by some researchers for reducing atmospheric greenhouse gas. Juanes found that while some of the CO2 would remain trapped as a hydrate, much would likely spew up through fractures just as methane does. “It is important to keep both methane and carbon dioxide either in the pipeline or underground, because the consequences of escape can be quite dangerous over time,” said Juanes.

This research was funded by the U.S. Department of Energy.

Adapted from materials provided by Massachusetts Institute of Technology, Department of Civil and Environmental Engineering

Información adicional de Wikipedia sobre los hidratos de metano o clatratos

El hidrato de metano es la mezcla de dos componentes, el hidrato de gas y el metano, que son los que más abundan en estado natural.

Se sabe también que el hidrato de metano se puede encontrar bajo las capas de lodo marinas. Se encuentra en forma sólida gracias a que el metano ha sido "encerrado" dentro del agua congelada. (…) En el medio marino, se explica su formación de una forma un tanto compleja. El metano que resulta de la descomposición de los organismos vivientes en el agua, reacciona con el agua a punto de congelarse formando hidratos, que después se aposentarán en los fondos marinos. Este "hielo" tiene una extraña cualidad, y es que es inflamable. Si una llama se acerca a éste, arderá. Se pretende utilizar este compuesto más adelante como un combustible, usándose de manera similar al petróleo o el gas natural. Mediante su extracción es bastante difícil que no se libere metano, esto ha limitado su explotación ya que si liberamos metano a la atmósfera, podríamos incrementar el efecto invernadero de manera considerable.

Wikipedia sobre los Clatratos

Un clatrato, estructura de clarato o compuesto de clatrato (del latín clathratus, "rodeado o protegido, enrejado") es una substancia química formada por una red de un determinado tipo de molécula, atrapando y reteniendo a un segundo tipo diferente de molécula.

Un hidrato de clatrato es, por ejemplo, un tipo especial de hidrato donde la molécula de agua forma una estructura capaz de contener un gas. Un clatrato es, por tanto, un material con moléculas del tamaño conveniente, capturadas en los espacios que son dejados por los otros compuestos. El agua congelada puede crear celdas capaces de contener moléculas de gas, enlazadas mediante puentes de hidrógeno. Numerosos gases de bajo peso molecular (O2, N2, CO2, CH4, H2S, Argón, Criptón, Xenón...) forman clatratos en ciertas condiciones de presión y temperatura. Estas celdas son inestables si están vacías, colapsándose para formar hielo convencional.

Comentarios adicionales de Wikipedia sobre la “hipótesis del Fusil de los Clatratos, que no teoría, como se señala en algunos lugares:

La hipótesis del fusil de clatratos (en inglés clathrate gun hypothesis) es una teoría En el año 2002, un documental de la BBC , The Day the Earth Nearly Died ("El día que la Tierra estuvo a punto de morir"), resumía algunos descubrimientos recientes y especulaciones con respecto al acontecimiento de extinción Permiano-Triásica. Paul Wignall examinó diversos estratos del Pérmico en Groenlandia, dónde las capas de roca desprovistas de vida marina tienen un grueso de decenas de metros; con esta escala expandida pudo juzgar el cronometraje de la deposición sedimentaria más detalladamente, constatando que la extinción entera duró unos 80.000 años y que mostraba tres fases distintivas en el contenido de fósiles de plantas y animales. La extinción parecía haber aniquilado selectivamente la vida marina y terrestre en tiempos diferentes. Dos periodos de extinciones de vida terrestre estaban separados por una extinción breve, aguda y casi total de la vida marina. Además el proceso parecía demasiado lento en su conjunto para poder ser explicado por la teoría del impacto de un asteroide. La relación de isótopos de carbono en la roca mostrando un aumento gradual de carbono-12 (C12) fue la base para su investigación y formulación de sus conclusiones.