jueves, 28 de septiembre de 2023

Las lunas de Júpiter y Saturno son muy prometedoras. Alguien quiere explorarlas utilizando un viejo conocido: el submarino

 A grandes desafíos, grandes esfuerzos. Si queremos explorar y buscar vida en los lugares más remotos del Sistema Solar necesitamos probar nuestra tecnología en laboratorios más grandes que los que puedan gestionar las agencias espaciales. Los responsables de TRIPLE-nanoAUV 2 lo saben y por eso han decidido mirar a las extensas regiones de la Antártida. Allí, en sus aguas, bajo capas de hielo, quieren probar submarinos con los que sondear algún día las lunas Encelado y Europa.

Su objetivo: desvelar los secretos que oculta el hielo.

¿Cómo que bajo el hielo? A lo que aspira TRIPLE-nanoAUV es, efectivamente, a abrirnos una ventana bajo grandes capas heladas como las de las lunas Encelado o Europa. Y aunque el nombre del proyecto quizás suene algo sincrético, describe bien cómo quiere hacerlo. TRIPLE son las siglas en inglés de "Tecnologías para la penetración rápida del hielo y la exploración de lagos subglaciales" y AUV las de "vehículo submarino autónomo". Su estrategia pasa por lo tanto por crear una tecnología capaz adentrarse en el hielo y desplegar mini robots sumergibles.

Ma Europa Mission Grafik A 04 WebGráfico que muestra el funcionamiento de la estación, la sonda de fusión y el nanoAUV.

Pero… ¿Cómo quieren hacerlo? Sus responsables están afrontando los desafíos técnicos que tendrán que superar si quieren tener éxito, pero tenemos algunas pinceladas sobre cuál será su estrategia, que continúa otras proyectos, como TRIPLE-nanoAUV1 y TRIPLE-MoDo. Para su objetivo plantean usar tres grandes elementos: una estación, una sonda de fusión capaz de abrirse paso a través de las capas de hielo y el nanosubmarino, pieza crucial de la misión. A mayores incorporará un pequeño sumergible autónomo y un sistema de lanzamiento y recuperación, LRS, que facilitará su labor.

"El LRS permitirá que el nanoAUV se acople a una estación submarina para transmitir los datos recopilados y cargar baterías, lo que le permitirá permanecer bajo el agua durante más tiempo —explican sus impulsores—. Como el vehículo debe ser transportado a través del hielo como carga útil dentro de la sonda de fusión, será mucho más pequeño de lo habitual en los submarinos, con un diámetro de unos 10 y una longitud de unos 50 centímetros".

eEncédalo, en una imagen obtenida gracias a la nave espacial Cassini de la NASA.

¿Dónde quieren usarla? El proyecto es ambicioso y mira en concreto a Encélado, la luna helada y oceánica de Saturno, y Europa, uno de los satélites de Júpiter, dotada según creen los investigadores de una gruesa capa de hielo de entre 15 y 25 kilómetros de espesor que flota sobre un vasto océano de hasta 150 km de profundidad. Ambas llevan tiempo captando el interés de los científicos.

"Los científicos han asumido que hay océanos de agua debajo de las capas de hielo de las lunas Encélado y Europa. Incluso en el espacio exterior la presencia de agua puede sugerir la posibilidad de vida, incluso cuando se encuentra bajo una capa de hielo", explican los responsables del proyecto TRIPLE-nanoAUV. Prueba del interés de estos dos satélites naturales es que este mismo verano la NASA ha anunciado hallazgos relevantesrelacionados con su composición.

Pero... ¿Qué tiene que ver la Antártida? Bastante. Antes de lanzarse a sondear las profundidades de Encélado o Europa, los científicos quieren poner a prueba su tecnología en un destino mucho más cercano pero no menos fascinante: bajo la plataforma de hielo antártica. De ahí que planeen realizar ya una prueba de campo cerca de la Estación Neumayer III durante la primavera de 2026. La experiencia no servirá solo para mejorar y aprender a usar los nanoAUV.

Dado que se cree que existen ecosistemas desconocidos en los lagos subglaciales bajo el hielo continental de la Antártida, las pruebas tendrán interés tanto desde el punto de vista técnico como estrictamente científico. "Estos nanovehículos pueden ayudar a proporcionar una mejor comprensión general de los ecosistemas marinos", señala el líder del proyecto, el profesor Ralf Bachmayer.

¿Por qué es importante? Por su potencial. "El nuevo sistema autónomo es único y debería permitir en el futuro estudiar el océano de agua líquida debajo de las superficies heladas de Europa y Encélado. La miniaturización es el principal desafío en su desarrollo, siendo la sonda la que determina el tamaño", reflexiona Bachmayer. Otro de los técnicos del proyecto, Sebastian Meckel, recuerda que la meta es lograr conocimientos que puedan aplicarse en futuras misiones espaciales. "Las primeras pruebas de campo desplegarán la sonda de fusión con el nanoAUV integrado como carga útil en hielo con un espesor de 100 metros".

¿Quién está detrás? El encargado de coordinar el proyecto de colaboración TRIPLE-nanoAUV 2 es MARUM-Centro de Ciencias Ambientales Marinas de la Universidad de Bremen, en Alemania. Prueba de su alcace es que en él participan también socios industriales de los sectores aeroespacial y acústico submarino y que está muy lejos de ser una iniciativa aislada. Junto con los proyectos TRIPLE-GNC y TRIPLE-LifeDetect forma parte de las iniciativas DLR Explorer. Otros proyectos se encargan también de desarrollar la sonda de fusión que permitirá penetrar la capa de hielo, el software de navegación y la carga útil del vehículo autónomo.

Carles Prego

martes, 19 de septiembre de 2023

una de las medusas más raras del mundo

 Se estima que actualmente hay alrededor de 10 millones de especies en nuestro planeta. Y, a pesar de siglos de estudio, un 86% de esas especies todavía no han sido descubiertas, según muestran diversos estudios. Eso significa que se han catalogado menos del 15% de las especies que deambulan por la Tierra. No sólo eso: con el ritmo de descubrimiento actual, es muy probable que gran parte de ellas dejen de existir antes de que podamos documentarlas.

El caso de los océanos no es muy diferente. El número de especies que podría encontrarse en los mares se estima entre 150.000 y 10 millones, siendo un millón la cifra más plausible para el Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la UNAM. De todas estas, solamente se conocen alrededor de 250.000, lo que significa que cerca del 70% aún son un misterio.

Es el caso del animal que protagoniza la historia de hoy. Más de una decena de tentáculos a rayas se arrastran detrás de un cuerpo translúcido, salpicado de anillos de diferentes tamaños. Dentro, un órgano rojo brillante (posiblemente la cavidad gastrovascular). Un espectáculo fascinante para nuestros ojos. Una maravilla de la naturaleza en su máximo esplendor.

En realidad se trata de una medusa. Una tan rara que solo ha sido avistada en dos ocasiones en la vida.

El cómo es igual de sorprendente. Un buzo que se encontraba en la costa de Queensland, Australia, grabó una medusa enorme nadando junto a él. A las horas publicaba el vídeo en Facebook comentando que era más grande que una pelota de fútbol y nadaba "bastante rápido". Resulta que, según confirmaban algunos biólogos más tarde, se trataba de la Chirodectes maculatus (que significa "manchada" en latín), una especie de medusa extremadamente rara que se encuentra en Australia.

Esta especie fue descrita en 2005 por primera vez. Un equipo de científicos australiano dirigido por el biólogo Paul Cornelius consiguió capturar un espécimen en 1997 al que llamaron Chiropsalmus y comentaron en aquel artículo su reticencia a diseccionar al animal, así que solo hicieron observaciones externas. No sería hasta un año más tarde que el organismo fue registrado en el género Chirodectes por la científica Lisa-Ann Gershwin, quien publicó un estudio sobre la medusa.

En este reportaje de Vice, el Dr. Allen Collins, zoólogo para el Museo Nacional de Historia Natural del Instituto Smithsonian explicaba que pese a que no es posible distinguir todos las características de la especie Chirodectes maculatus en el video, encaja muy bien en la descripción. También hace hincapié en que el patrón de color en la "campana" de la medusa es diferente al descrito por los científicos originales. La de 2005 tenía manchas sólidas, mientras que la del video tiene anillos.

Aún así, el experto expone que lo más probable es que "sea un espécimen de una especie de Chirodectes estrechamente relacionada pero aún no descrita" y se sorprende de que "algo tan grande y llamativo en apariencia solo se vea dos veces en la historia".

En cuanto al veneno del animal, hasta el momento no hay hay casos registrados de su picadura en humanos. Sin embargo, debido a su gran tamaño y la venenosa naturaleza de los quirodrópidos, lo más probable es que la medusa Chirodectes sea muy venenosa. Una lástima, porque es un animal realmente precioso.

Imagen y vídeo: Scuba Ventures Kavieng

Terremoto en Marruecos: cómo evitar nuevas catástrofes

 El pasado 8 de septiembre, un terremoto de magnitud 6,8 sacudió Marruecos. Se localizó en una región, la zona occidental del Alto Atlas, al suroeste de Marrakech, en la que no se esperaba un terremoto de estas características. Si bien es una zona sísmica, en la que han ocurrido terremotos en el pasado, y en donde hay fallas activas conocidas, ningún especialista hubiera dicho que era probable que un terremoto de esta magnitud ocurriera allí.

La sismicidad en Marruecos, o que puede afectar a Marruecos, se puede encuadrar principalmente en dos zonas:

También han sucedido y se registran actualmente terremotos en el Atlas, pero en menor número y de menor magnitud. En todo caso, el fenómeno sísmico no es infrecuente en el territorio de Marruecos.

Últimos grandes terremotos en Marruecos

Los terremotos más importantes acaecidos en los últimos años, y que aún recordamos, son las secuencias sísmicas que ocurrieron en el entorno de Alhucemas en 1994, 2004 y 2016, con magnitudes que oscilaron entre 6,0 y 6,3. La segunda de ellas, la de 2004, produjo más de 600 muertes, y miles de heridos y personas sin hogar. Es la zona de mayor actividad sísmica, no sólo de Marruecos, sino de todo el Mediterráneo occidental. 

Con anterioridad a estas secuencias, no se pude olvidar el terremoto de Agadir de febrero de 1960, de magnitud 6,3. En la costa atlántica, entre el Alto Atlas y el Antiatlas al sur, este terremoto produjo entre 12 000 y 15 000 muertes, y un número muy superior de heridos. Agadir, una importante ciudad turística en ese momento, fue destruida, y posteriormente reconstruida a unos tres kilómetros de su ubicación original. No fue éste el primer terremoto que asoló esta ciudad. A muy poca distancia de Agadir, un terremoto de similares características sucedió en 1731.

Cerca del epicentro del terremoto del 8 de septiembre, sólo un terremoto destacable ha sido localizado. Un evento ocurrido en 1955, sentido con intensidad VIII (magnitud estimada 5,8), que provocó importantes daños en la zona.

Factores implicados en el reciente sismo

El terremoto del 8 de septiembre está asociado, a pesar de su distancia a él, al límite convergente entre las placas Eurasiática y de Nubia (Africana). Los efectos de dicha convergencia no se suscriben estrictamente a este límite, falla Azores-Gibraltar y mar de Alborán, sino que propagan hacia el sur a través de la meseta de Marruecos, formada por rocas paleozoicas, y llega hasta el Atlas, y en este caso en concreto, al Alto Altas, como diversos estudios recientes muestran.

Tectónica de Marruecos.












Esta convergencia implica un acortamiento del Atlas (donde ha ocurrido el terremoto) del orden de 1 mm por año, un valor conocido mediante datos GPS. Esta convergencia implica y explica que la mayor parte de las fallas conocidas en dicha región sean inversas con una cierta componente de salto en dirección. Seguramente, una de ellas ha sido la que ha generado este terremoto, dados los datos de mecanismo focal calculados por el USGS.

Estas fallas, según demuestran los estudios, han sido activas durante el Mio-Plioceno y el Cuaternario, es decir, desde hace varios millones de años. A todo esto hay que sumar que en el Alto Atlas se presenta un inusual adelgazamiento de la litosfera, la parte más externa y fría de la Tierra, combinado con una elevación del manto, lo cual llevó en el pasado a cierto volcanismo durante el Cuaternario. 

Fenómenos impredecibles

Los terremotos no pueden predecirse, y de hecho, muchos sismólogos opinan que nunca podrán predecirse. Lo que sí puede hacerse es establecer las zonas en las que los terremotos tienen una mayor probabilidad de ocurrencia, e incluso conocer dicha probabilidad y su incertidumbre. 

Para ello es importante realizar estudios específicos de peligrosidad sísmica, para lo que se tienen en cuenta los terremotos ocurridos en el pasado y las fallas activas conocidas en el entorno de la región a estudiar. También el tipo de terreno en superficie, entre otras características, que en ciertas ocasiones puede amplificar las ondas sísmicas y agravar los daños que genera el terremoto. 

En general, cuanto más conozcamos sobre estos aspectos –sismicidad, fallas y características del terreno–, más conocimiento tendremos sobre los terremotos que pueden afectar a la región en el futuro.

Construcciones resistentes a los terremotos

De todas formas, la mejor herramienta que tenemos para mitigar el impacto de los terremotos, tras realizar dichos estudios de peligrosidad sísmica, es implantar los resultados obtenidos en las normas o códigos de construcción sismorresistente de cada país. A través de ellos, es como los arquitectos o ingenieros incorporan un cierto nivel de seguridad en las edificaciones o infraestructuras que soportan servicios esenciales para la sociedad: centrales, hospitales, viaductos, puentes, etc.

Una máxima con la que se trabaja en ingeniería sísmica es que no son los terremotos los que matan a las personas, sino los edificios. Normas de construcción sismorresistente anticuadas o no aplicadas, y edificios con falta de regulación, son asesinos potenciales en áreas de alta peligrosidad sísmica. Esta es la razón para diseñar, y hacer cumplir, normas de construcción actualizadas y eficaces, la construcción de edificios que no sean vulnerables al fenómeno sísmico esperable en la zona. 

Dichas normas han de actualizarse periódicamente, ya que constantemente estamos mejorando nuestro conocimiento sobre geología de terremotos o el impacto de los terremotos en las edificaciones. Es la mejor forma de protegernos frente a estos fenómenos catastróficos.

Los planificadores del territorio y los gobernantes de Marruecos deben conocer esto y tenerlo en cuenta para el futuro.

martes, 12 de septiembre de 2023

¿Por qué bailamos? Neuroclaves de un impulso irresistible

 Cuatro de la tarde en un café cualquiera hace algunos días. Diversos perfiles de solitarios freelancers y trabajadores en remoto intentan concentrarse en sus tareas frente a la pantalla de sus portátiles. Luchan contra su instinto de caer rendidos a esta hora de la siesta. Mientras, quienes siguen de vacaciones disfrutan de sus cafés con hielo y su larga sobremesa. El calor aprieta fuera con sus últimos coletazos, pese a que “la vuelta al cole” ya se respira en el ambiente. 

De pronto, los distintivos y galopantes acordes de Superstition, de Stevie Wonder, comienzan a invadir la estancia. De manera totalmente involuntaria, todas y todos los presentes comienzan a marcar el ritmo con los pies o con el bolígrafo que sostienen en la mano. Sus cabezas marcan el compás y algunos –menos acomplejados– incluso se balancean rítmicamente en sus sillas. 

Bebés con mucho ritmo

No pueden controlarlo; hay canciones y ritmos que nos invitan irremediablemente a movernos. Los humanos (salvo en ciertas condiciones clínicas) tenemos ese instinto que nos hace ponernos a bailar con determinada música, aunque sea luchando con el pudor que este mismo hecho nos genera.

Pero ¿por qué? ¿Qué pasa en nuestro cerebro en esos momentos? “Instintivo” es, probablemente, el mejor término que nos viene a la cabeza para definir la experiencia. Y es que parece que nuestro sistema esté perfectamente engranado para permitir y promover este movimiento irrefrenable. El hecho de que los bebés ya sean capaces de sincronizar sus movimientos a un ritmo externo a los tres meses de vida parece indicar cómo de innata es esta capacidad. 

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Arrastrados por el groove

Efectivamente, tanto cuando vemos a otras personas bailar como cuando nos exponemos a ciertos tipos de música, se desencadena en nuestro cerebro una respuesta que nos incita a ponernos en movimiento. Investigadores del Center for Music in the Brain (Universidad de Aarhus, Dinamarca) han propuesto recientemente un interesante marco teórico para ella. Concretamente, sugieren que procesamos primero la información sonora y ponemos atención a sus diferentes características (activando, fundamentalmente, la corteza auditiva). Aquí, el ritmo y la percepción del pulso son piezas clave en relación con el baile. 

Ciertos estilos musicales y determinadas canciones poseen unas características sonoras que desencadenan una respuesta agradable (a través de la activación del sistema de recompensa, como las cortezas orbitofrontal y cingulada) que nos empuja a bailar. En concreto, nos hace activar regiones de preparación de movimientos, como la corteza premotora y el área suplementaria motora. Esta sensación es lo que se conoce como groove.

Si al sentir este groove decidimos dejarnos llevar, pondremos en marcha todo el sistema de control motor, incluyendo aquellas regiones que han automatizado o aprendido movimientos o coreografías en el pasado, como el cerebelo o los ganglios basales, un conjunto de núcleos en la base interna del cerebro con multitud de funciones cruciales para el aprendizaje o el procesamiento emocional. Los científicos concluyen tambiénque todo este sistema en cadena se ve retroalimentado por el propio baile, lo cual propicia que sigamos sintiendo placer por el hecho de bailar y queramos continuar haciéndolo. 

Y… ¿sirve para algo?

Pero, como pasa con la música, hay una segunda pregunta que los investigadores de campos como la neurociencia, la psicología o la antropología se plantean. ¿Por qué hemos mantenido un comportamiento que, a primera vista, no parece suponer ninguna ventaja evolutiva? ¿Cómo es que hemos refinado este sistema cerebral para una actividad que podría parecer simplemente recreativa?

Se ha dicho que el arte, en sus diferentes formas de expresión –incluyendo el baile–, provee a los individuos con herramientaspara mejorar su éxito, encontrar una pareja sexual, incrementar su experiencia afectiva o incrementar la cohesión y la comunicación social.

De hecho, algunos autores apoyaban la teoría de que la danza habría evolucionado conjuntamente con la música como una forma de protolenguaje, y que su sentido evolutivo radicaba en sus funciones comunicativas

Sin embargo, estudios y revisiones recientes van más allá y han llegado a la conclusión de que puede que el baile y la percepción rítmica evolucionaran por separado a la música y el lenguaje. Esta teoría se basa, entre otras nociones, en las múltiples funciones biológicas, sociales y psicológicas sobre las que la danza reporta importantes beneficios para los humanos. 

En concreto, hay evidencias de que bailar cumple importantes funciones cognitivas y comportamentales y que nos ayudaría de las siguientes maneras:

Es importante destacar, en cualquier caso, que éste es un campo aún poco explorado desde un punto de vista científico y sistemático. Futuros estudios nos ayudarán a seguir entendiendo las funciones y efectos del baile en nuestro cerebro y su sentido evolutivo.

Una conducta ancestral

Para concluir, el baile ha acompañado a las sociedades humanas al menos desde hace 1,8 millones de años, aunque es difícil datar su origen de manera exacta debido a su naturaleza inmaterial. 

Actualmente, las convenciones sociales nos hacen ser un poco pudorosos o pensar que es un arte limitado a los profesionales o una herramienta de cortejo moderno. Sin embargo, las evidencias científicas apuntan a que es una conducta innata o natural que puede ayudarnos a comunicarnos con nuestros semejantes, a regular nuestro estado de ánimo, a mejorar nuestra condición física o a expresar nuestra sexualidad. 

Así que ahora podemos sentirnos acompañadas y acompañados por todas estas reflexiones y conocimientos la siguiente vez que suene Don’t stop ‘til you get enough de Michael Jackson y se nos vayan los pies solos hacia la pista de baile.