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viernes, 4 de mayo de 2018

Media docena de razones que prueban que la Tierra es redonda



Estas son seis sencillas razones que prueban que la Tierra es una esfera.
1.- Cuando un barco navega hacia el horizonte, se hace cada vez más pequeño hasta que deja de verse. En cambio, el casco parece hundirse primero bajo del horizonte, antes de que lo haga el mástil. Cuando los barcos regresan a puerto, la secuencia se invierte: primero el mástil y luego el casco, parecen elevarse sobre el horizonte.
2.- Miremos a las estrellas. El filósofo griego Aristóteles lo descubrió hace 2.368 años y nada ha cambiado. A latitudes diferentes se observan distintas constelaciones. Probablemente los dos ejemplos más llamativos sean la Osa Mayor y la Cruz del Sur. Las siete estrellas que constituyen el “carro” de la Osa Mayor solo se pueden ver en latitudes de 41º N o más elevadas. Por debajo de los 25º S, dejan de verse totalmente. En el norte de Australia, justo al norte de esa latitud, la Osa Mayor apenas brilla sobre el horizonte. Mientras tanto, en el hemisferio Sur, aparece la Cruz del Sur, un brillante conjunto de cuatro estrellas. En el hemisferio Norte, esa constelación no es visible hasta más o menos los 25º N, la latitud aproximada del sur de Florida, del sur del Sáhara o de Taiwan. Esos diferentes puntos de vista estelares solamente tienen sentido si se imagina a la Tierra como un globo, de modo que mirar "hacia arriba" significa realmente contemplar una franja espacial diferente según el hemisferio de que se trate.
El carro de la Osa Mayor. Imagen.

3.- Los eclipses. Aristóteles, que estaba a todo, también reforzó su idea de la esfericidad de la Tierra observando que, durante los eclipses lunares, la sombra de la Tierra sobre la superficie lunar es curva. Como la Tierra no para de girar, que se sepa, y la sombra curva aparece durante todos los eclipses lunares, Aristóteles dedujo correctamente que la Tierra está rodeada de curvas, es decir, es una esfera.

4.- Sube a la terraza. Hacerlo muestra una de esas cosas evidentes: puedes ver más lejos si subes más alto. Si la Tierra fuera plana, podrías ver a la misma distancia sin importar la altura a la que estés. Piénsalo: tu ojo puede detectar un objeto brillante, como la galaxia de Andrómeda, situada a 2,6 millones de años-luz de distancia. Ver las luces de, por ejemplo, Barcelona, desde Madrid en una noche clara, debería de estar chupado. Pero no lo está. Eso es debido a que la curvatura de la Tierra limita nuestra vista a aproximadamente cinco kilómetros... a no ser que te subas a una terraza, a un árbol, a una montaña y obtengas una perspectiva desde más arriba. Si te subes a una aeronave, pasa al siguiente punto.

5.- Si eres astronauta, no sigas leyendo. Si no, vuela alrededor del mundo. Si se dispone de un montón de euros, cualquiera puede circunnavegar el globo hoy en día. Si tienes la suerte de obtener una vista despejada del horizonte a la altitud alcanzada en los vuelos transoceánicos, podrás ser capaz de distinguir la curvatura de la Tierra a simple vista. La curva de la Tierra se vuelve visible a una altitud de alrededor de 10.600 m, siempre y cuando el observador tenga al menos un campo de visión de 60 grados, lo que puede ser difícil desde una ventana de un avión de pasajeros salvo que seas el piloto. La curvatura se hace más fácilmente aparente por encima de los quince km, como bien saben los afortunados que volaron en el Concorde, una de cuyas atracciones era ver la perfecta curvatura terrestre cuando el avión alcanzaba los 18 km.
En el solsticio de verano los rayos solares inciden perpendicularmente sobre Siena (Asuán). En Alejandría, más al norte, midiendo la altura de un edificio y la longitud de la sombra que proyecta, se puede determinar el ángulo formado con el plano de la eclíptica, en el que se encuentran el Sol y la ciudad de Siena, ángulo que es precisamente la diferencia de latitud entre ambas ciudades. Conocida esta, basta medir el arco de circunferencia y extrapolar el resultado a la circunferencia completa (360º). Imagen.

6.- Compara sombras. El primero en estimar la circunferencia de la Tierra fue el matemático griego Eratóstenes, que nació hace unos 2.300 años. Como Eratóstenes no podía volar, aguzó el ingenio. Lo hizo comparando las sombras el día del solsticio de verano en Siena (hoy Asuán), Egipto, con Alejandría, una ciudad más al norte. A mediodía, cuando el Sol estaba directamente sobre su cabeza en Aswan, no había sombras. En Alejandría, un palo colocado en el suelo proyectaba una sombra. Eratóstenes se dio cuenta de que si conocía el ángulo de la sombra y la distancia entre las ciudades, podría calcular la circunferencia del globo. Si la Tierra fuera plana, no habría habido diferencia alguna entre la longitud de las sombras. La posición del Sol en relación con el suelo sería la misma. Solo un planeta en forma de globo explica por qué la posición del Sol es diferente en dos ciudades situadas a unos cientos de kilómetros de distancia. 
© Manuel Peinado Lorca.@mpeinadolorca.

miércoles, 2 de mayo de 2018

El dodo de Alicia en el país de las maravillas fue asesinado a sangre fría



Los dodos (Raphus cucullatus) eran nativos de Mauricio, una isla situada en el océano Índico unos 900 km al este de Madagascar. El dodo, así como otras aves del océano Índico, entre ellas el solitario de la isla Rodrigues, estaba relacionado con las palomas que habían dejado de volar para volverse terrestres.​ Su extinción a finales del siglo XVII,​ lo convirtieron en el arquetipo de especie extinta por los seres humanos.
Aunque los portugueses estuvieron en Mauricio en 1507, los primeros europeos que anotaron la presencia del gran pájaro fueron unos marinos holandeses cuando hacían la aguada en 1598. Después de poco más de medio siglo de marineros hambrientos que los cazaban sin ningún esfuerzo, de pérdida de su hábitat original y de ratas invasoras, gatos, perros y cerdos introducidos que se zampaban los huevos de un ave tan confiada que anidaba en el suelo, los dodos se extinguieron de su isla natal en 1662.
El más conocido de los pocos dodos medianamente conservados es el llamado “dodo de Oxford”, celosamente conservado en el Museo de Historia Natural de la Universidad de Oxford, que al parecer inspiró a Lewis Carroll la creación del personaje de Alicia en el país de las maravillas (1865). Durante años, los responsables del museo pensaron que el espécimen era el mismo pájaro que fue traído vivo a Londres en 1638. Dicen las crónicas que este famoso dodo era un espectáculo muy popular y que la gente pagaba para verlo y darle de comer. Luego, dice la leyenda, el dodo murió de muerte natural. Sus restos fueron adquiridos por el naturalista inglés John Tradescant el Viejo, cuya familia proporcionó la colección fundadora de los museos de la Universidad de Oxford.
Por lo menos eso se creía hasta ahora, porque el pasado 20 de abril Paul Smith, director del museo, anunció el punto y final de la bonita historia: el famoso dodo había sido brutalmente asesinado a sangre fría  (el anuncio de Smith y las imágenes asociadas con la investigación pueden verse en este breve vídeo). Es un capítulo más de la curiosidad científica que hace años puso su foco sobre el célebre plumífero.

Reconstrucción mediante micro-TC de la parte anterior y el pico del dodo de Oxford. Imagen: WMG, University of Warwick. 

El dodo de Oxford es el único espécimen en el mundo que conserva piel y otros tejidos blandos con ADN extraíble. En un estudio de 2002 publicado en la revista Science, los investigadores examinaron el ADN y descubrieron que el ave era una paloma gigante no voladora cuyo pariente vivo más cercano es la paloma iridiscente de Nicobar (Caloenas nicobarica). Lo que deseaban ahora los responsables del museo universitario era indagar los hábitos alimenticios del animal, que podrían deducirse analizando la anatomía del cráneo del animal. Los investigadores de Oxford se coordinaron con científicos del Warwick Manufacturing Group de la Universidad de Warwick, donde el ave fue escaneada mediante microtomografía computarizada (micro-TC), una técnica que se descubrió en 2005 y que permite obtener datos anatómicos óseos con gran precisión.

Los puntos blancos de la imagen de escáner revelan la posición de las postas de plomo en el occipital del dodo. Imagen: WMG, University of Warwick.

Las imágenes de escáner revelaron marcas extrañas en el cuello del ave y en la parte posterior de la cabeza. Una inspección más detallada descubrió que esas marcas eran pequeñas bolitas de plomo, lo que quiere decir que alguien disparó al dodo desde atrás, tal y como hacían los cazadores con los dodos silvestres, unos animales tan confiados al que los portugueses llamaron «dodo» («estúpido» en el habla coloquial portuguesa) por su torpeza y la facilidad con que podían cazarla. Los dodos habían evolucionado en ausencia de seres humanos, por lo que no veían en ellos ninguna amenaza.
Como, al menos que se sepa, al famoso dodo londinense nunca le pegaron cuatro tiros, las preguntas inmediatas son: ¿De dónde vino el dodo de Oxford si no es el mismo que se exhibía en Londres hace más de trescientos años? ¿Le dispararon en el Reino Unido o en Mauricio? ¿Cómo llegó el dodo fusilado a la colección de Tradescant?
Y el misterio se hace aún mayor cuando se lanza la inevitable pregunta: ¿Quién demonios mató al dodo? © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

martes, 1 de mayo de 2018

Cambio climático: el Golfo de Omán se muere


Todas las plantas y animales marinos necesitan el oxígeno disuelto en el agua para respirar. Dependiendo de la concentración de oxígeno, los medios acuáticos se clasifican en tres categorías: óxicos, cuando las concentraciones son las adecuadas para permitir la respiración en condiciones normales (aeróbicas); anóxicos, cuando las concentraciones son nulas, hasta el punto de que sólo las toleran los organismos anaeróbicos; y subóxicos, en los cuales la concentración de oxígeno es muy baja.
En concentraciones subóxicas, el ciclo químico del nitrógeno, un nutriente clave para el crecimiento de las plantas, cambia drásticamente, porque la desnitrificación (pérdida de nitratos y su transformación en nitrógeno atmosférico) se convierte en la ruta de remineralización dominante. El nitrógeno es el componente mayoritario de la atmósfera (un 78%), pero su forma de asimilación por la mayoría de los organismos es en forma de nitratos, así que la desnitrificación supone a medio plazo la pérdida de vida.
Los seres vivos cuentan con una gran proporción de nitrógeno en su composición química. El nitrógeno oxidado que reciben como nitrato es transformado a grupos aminoácidos (asimilación). Para volver a contar con nitrato hace falta que los descomponedores lo extraigan de la biomasa dejándolo en la forma reducida de ion amonio, proceso que se llama amonificación, y que más tarde el amonio sea oxidado a nitrato, proceso llamado nitrificación.
Así parece que se cierra el ciclo biológico esencial. Pero el amonio y el nitrato son sustancias extremadamente solubles, que son arrastradas fácilmente por la escorrentía y la infiltración, lo que tiende a llevarlas al mar. Al final todo el nitrógeno atmosférico habría terminado, tras su conversión, disuelto en el mar. Los océanos serían ricos en nitrógeno, pero los continentes estarían prácticamente desprovistos de él, convertidos en desiertos biológicos, si no existieran otros dos procesos, mutuamente simétricos, en los que está implicado el nitrógeno atmosférico. Se trata de la fijación de nitrógeno, que origina compuestos solubles a partir del nitrógeno atmosférico, y la desnitrificación, una forma de respiración anaerobia que devuelve el nitrógeno a la atmósfera. De esta manera se mantiene un importante depósito de nitrógeno en el aire.
Un Seaglider navegando por las aguas del Golfo de Omán. Foto.
Los modelos de cambios en la concentración de oxígeno oceánico obtenidos mediante simulaciones por ordenador predicen su disminución durante el próximo siglo y un incremento de las zonas subóxicas y anóxicas y, por tanto, de la desnitrificación. Sin embargo, esas simulaciones son incapaces de tener en cuenta oscilaciones en las concentraciones que tienen lugar de forma breve y brusca, que afectan la forma en que se transporta el oxígeno.  Así la cosas, como las relaciones entre la desnitrificación y la concentración de oxígeno no son lineales, las resoluciones de los modelos simulados del sistema terrestre son incapaces de estimar con precisión la desnitrificación.
En un artículo publicado el pasado 26 de abril en la revista Geophysical Research Letters, un equipo investigador anglo-omaní ha presentado los resultados de una investigación sobre las diferencias espaciales y estacionales en la proporción de agua óxica y subóxica en el Golfo de Omán, en particular, y en las aguas exportadas al Mar Arábigo, en general. El Golfo de Omán es el estrecho que conecta el Mar Arábigo con el Estrecho de Ormuz en Oriente Medio. Desde principios de la década de 1960, los científicos han tenido conocimiento de la llamada “área muerta” del Golfo de Omán, una región de agua prácticamente desprovista de oxígeno. Debido a la piratería y las constantes tensiones geopolíticas que rodean la región, la zona no había podido ser analizada desde entonces y, por tanto, era imposible predecir con exactitud los efectos del cambio climático y de las actividades humanas en las últimas décadas.
Para realizar su trabajo, cuyo objetivo final era obtener una imagen de los niveles de oxígeno y los mecanismos oceánicos que transportan este elemento de un área a otra, el equipo utilizó registros históricos y datos actuales obtenidos con dos deslizadores submarinos (Seaglider) de control remoto dotados de sensores para mediciones subacuáticas, que han estado sumergidos periódicamente durante ocho meses en las aguas del Golfo de Omán, alcanzando profundidades de hasta 1.000 m y cubriendo un área de miles de kilómetros cuadrados.
Los sensores midieron una fuerte disminución de oxígeno en la zona subóxica en comparación con los valores anteriores a 1990. A continuación, con objeto de determinar cómo se distribuye el oxígeno en el noroeste del Mar Arábigo lo largo de las diferentes estaciones y durante los monzones, el equipo combinó los datos del Seaglider con una simulación por ordenador de muy alta resolución.
Las conclusiones no son nada alentadoras. Los datos obtenidos demostraron que, en donde se estimaba que habría algo de oxígeno (suboxia), ahora los niveles son casi nulos (anoxia). Y tales condiciones se han adueñado de un área de alrededor de 165.000 kilómetros cuadrados, aproximadamente dos veces el tamaño de Andalucía. No obstante, los investigadores sospechan que es aún más grande y que, como consecuencia del calentamiento global, está creciendo, con "consecuencias nefastas" para quienes dependen de los océanos como sustento. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.