Aquesta setmana a Nature: Edificis i ciutats ecològiques i sostenibles.

Aquesta setmana un dels editorials de la revista Nature fan referència al canvi de paradigma en la construcció que s'ha de donar per millorar l'eficiència energètica dels edificis i les ciutats. Per primer cop a la història, a nivell mundial, hi ha més habitants a les ciutats que al camp. Cada cop més les ciutats, sobre tot les de països pobres, estan més poblades, generant nuclis amb densitat de població, contaminació i residus insostenibles i insoportables. Como tot no es pot canviar a la vegada, l'editorial se centra en la despesa energètica que representen les llars urbanes: aquesta despesa és tan elevada que ja suposa el 45% de les emisions de gasos d'efecte hivernacle del planeta.

La llicó sembla evident. Si la tendència continua sent acumular població a les ciutats, alguna cosa s'haurà de fer per a que aquesta proporció disminueixi en comptes d'augmentar. I justament això és el que proposen els autors d'un article aparegut al darrer número de Nature, els quals afirmen poder augmentar en un 80-90% l'eficiència energètica dels futurs edificis simplement canviant dissenys obsolets per noves tecologies ja existents. La construcció d'aquests edificis necessita el treball coordinat d'especialistes amb una bona formació. Malgrat això, els autors afirmen que el cost final és menor que el dels edificis "convencionals".


Experts amb formació? Menor cost de construcció? Em recorda alguna cosa... Potser a la crisi immobiliària i a la voluntad de la ministra de Ciencia e Innovación (Cristina Garmendia, la qual va fer una bona declaració de principis en aquesta entrevista) de redirigir la màquina que tira del carro de l'economia, des de la totxana al laboratori. Formació sembla ser la paraula clau.

És clar que la proposta de Nature també passa per una millor integració dels edificis en l'entorn geogràfic i geològic. Per exemple, estudiant els vents dominants de la zona i la seva climatologia es podria evitar l'acumulaió de grans masses de polució. Això xoca frontalment amb la política del laissez faire, del tot val mentres em donis una maleta sota mà. Amb una millor política de construcció les ciutats es fan no solament més agradables i habitables, sino més eficients energèticament, contribuint a controlar l'espiral de contaminació en la què ens veiem immersos. Però, és clar, aquestes polítiques no serveixen per fer-se ric ràpidament en, posem, 4 anys.

Afortunadament hi ha iniciatives que pretenen combinar tots aquests nous coneixements per acabar oferint ciutats "sostenibles" i "ecològiques".

Dos de les més impresionants són ciutats que s'han de començar a projectar. Una a Xina, Dongtan (podeu veure-la aquí, aquí, i aquí), i l'altra als Emirats Àrabs Units, on sembla que han sapigut reaccionar a temps a l'imminent esgotament de les reserves petrolíferes; la ciutat dels EUA s'anomenarà Masdar ([1], [2], i [3]), i forma part de la Masdar Initiative, acabada de sortir de Lost.

La tercera és ja tot un fet, i no s'ha construit de nou. Es tracta de la capital de l'estat de Paranà de Brasil: Curitiba (us recomano que us llegiu tota la informació sobre el canvi que van realitzar a la pàgina de la Prefeitura de Curitiba, a part d'aquestes dues notícies).

Raons sentimentals a part, Curitiba mereix tota la meva admiració ja que ha sapigut transformar-se en un referent en molts aspectes ecològics: la immensa majoria dels ciutadans es desplacen a peu o en transports públics ecològics; posseeix una extensa proporció de parcs i àrees verdes; el reciclatge és una de les seves prioritats, amb un nou programa titulat Lixo que nao é lixo (brossa que no és brossa, no us perdeu les dades que donen al final del document); qualsevol ciutadà pot canviar brossa que hagi recollit per aliments (Podeu veure aquí, per exemple, els punts en els que es pot realitzar quest troco el setembre). Els curitibans estan orgullosos de tots aquests fets... i no és per menys!

En fi. M'encantaria dir que crec que algun cop en aquesta parcel·la de món que ens ha tocat viure hi haurà gent votada per nosaltres que aconseguirà trocar la tendència actual a asfaltar sense ordre ni concert, portant-nos fins a aglomeracions sostenibles com Dongtan, Masdar i, per sobre d'elles, Curitiba. Però els anys han fet que perdi confiança en que sorgeixi un equip de govern amb una veritable voluntat de canvi... i que els "poders no democràtics" a l'ombra l'hi deixin fer. Vaja, al final m'he posat conspiranoic. Algú de vosaltres és més optimista?

Foto: Curitiba per Astrodyum a Wikimedia Commons

Llegir l'article sencer

"El culte a l'amateur"

Torno de vacances i (després de prendre'm els antidepressius de rigor) cau a les meves mans un article d'opinió publicat al número de setembre de la revista Trends in Biotechnology (Volum 26, Exemplar 9, pp 475-478, Setembre de 2008) que no deixarà indiferent a ningú.
A grans trets, l'article denuncia el perill que suposa donar crèdit a grups d'inspiració ecologista- ecorresponsable a l'hora de parlar sobre l'ús de pesticides o organismes genèticament modificats en agricultura. L'autor de l'article, Anthony Trewavas (Institute of Molecular Plant Science, University of Edinburgh, Escòcia) no deixa la mà morta, i afirma, si fa no fa, que el pes que s'està donant a persones i grups de pressió poc o gens informats en qüestions d'aquesta magnitud condemnarà a mort per inanició poblacions senceres.

L'any 2007, Andrew Keen, antic gurú d'internet, publica el seu llibre "El Culte a l'Amateur", en el qual critica, precisament, l'evolució del rol de la xarxa. En el seu llibre afirma, per exemple, que "ens enfrontem a la llei del darwinisme digital, la supervivència de la opinió més cridanera i dogmàtica" o que "en un món on tothom té la paraula, les paraules d'un savi compten poc més que els murmuris d'un boig".
És en aquest sentit que Trewavas carrega les tintes contra les persones que defensen el retorn a mitjans de producció on no intervinguin els pesticides ni les manipulacions genètiques, acusant-los de perdre la perspectiva sobre l'autèntic objectiu d'aquestes substàncies: garantir i millorar els volums de producció necessaris per tal d'abastir el nombre creixent d'habitants del planeta.
Amb argumentacions que no amaguen una certa agressivitat l'article posa com a primer exemple el cas de "Silent Spring".

Portada de "El culte a l'amateur"

El llibre "Silent Spring" va ser escrit per Rachel Carson, i publicat l'any 1962. En ell es criticava durament l'agricultura convencional, i com a conseqüència directa del moviment de pressió originat al seu voltant, és va abandonar radicalment l'ús del DDT, apuntat al llibre com a principal causant de diferents problemes. El problema, per a Trewavas, és que tot i que el llibre vol abundar en aspectes toxicològics, els coneixements de Carson (biòloga marina) són molt escassos. En definitiva, es tractaria d'un llibre escrit des del cor d'un amant de la natura, però amb una dubtosa base científica... El problema és que la repercusió d'aquest llibre sobre el gran públic (malgrat provenir d'una font no particularment autoritzada), i el conseqüent abandó radical del DDT, es van trobar a l'arrel d'una dramàtica resurgència de la malària en regions del tercer món i en vies de desenvolupament.

Segons Trewavas, el perill real que suposava el DDT hagués quedat més que neutralitzat amb un ús més cautelós i controlat. El dogmatisme el l'atac al DDT va provocar el dogmatisme en la resposta (suprimir-lo).

En definitiva, l'article denuncia el pèssim efecte dels atacs contra les eines que han permés que l'agricultura actual alimenti la major part de la població. Es persegueix la presència de pesticides artificials a les collites, amagant el fet que els propis aliments cultivats presenten concentracions superiors d'aquests elements o altres molt similars, produïdes de forma natural com a defensa contra els insectes. Llavors es denuncia que és el còctel de productes el que fa mal, quan les pròpies plantes generen les seves pròpies combinacions de defenses...

Finalment, en l'actualitat, i tractant de respectar al màxim la idea de no administrar productes externs a les plantes, s'introdueixen les tècniques de la manipulació genètica, i aquests grups i tornen a estar en contra... què passa ara? Si de fet les seves llavors utilitzades per "cultius ecològics" ja son per se genèticament modificades!!!

Bé, al final se m'ha acabat notant... estic bastant d'acord amb l'article de Trewavas, tot i que no m'agrada massa el to que utilitza. El que sí que us puc dir, com a bìòleg i amant de la natura, és que existeixen postures disfressades d'amor a la natura que, en la seva aplicació, amagarien exterminis que farien empal·lidir les millors polítiques d'eugenèsia i del Tercer Reich.

M'encanten els articles d'opinió amb controvèrsia!!!

Llegir l'article sencer

Tot mirant enrere

I per seguir amb la recent dinàmica del blog, avui també parlarem de l’Antàrtida. No sé vosaltres, però jo quan penso en aquest continent em ve al cap una extensió enorme de terreny glaçat i erm, habitat només per efímers grups d’ agosarats expedicionaris una mica malament del terrat (per què no em negareu que per passar setmanes recorrent-la, assetjats pel fred i el vent s’ha de tenir un punt de bogeria). Però on avui només passegen aquests aventurers va ser una vegada una terra fèrtil i llar de nombroses espècies d’animals i plantes.

Fa 14 milions d’anys es va produir brusca baixada de 8 graus Celsius a la temperatura del continent. Tot i que 8 graus pot no semblar-nos gaire cosa, és un refredament prou important com per impossibilitar la vida de nombroses espècies. Durant aquest refredament, van desaparèixer de l’Antàrtida nombroses plantes i també alguns insectes i la tundra de l’interior del continent va desaparèixer i es va cobrir d’un gel perpetu (Penseu que, tal i com molt bé ens ha explicat el Quim, la desaparició d’una espècie en un hàbitat determinat pot tenir greus conseqüències sobre les altres espècies que depenen d’ella).

Aquest mes un grup d’investigadors desplaçats a aquestes terres ha descobert a les valls seques de McMurdo unes restes fòssils que pertanyen a organismes terrestres i lacustres que hi vivien durant aquest període de refredament. Aquest descobriment és de gran valor científic en primer lloc per l’extraordinari grau de conservació de les restes i, en segon lloc, per què fins ara s’havien trobat molt pocs fòssils a l’Antàrtida. De manera que aquesta troballa és un gran tresor per als investigadors ja que pot aportar molta informació sobre la manera com es va produir aquest gran refredament i les dades obtingudes serviran per crear models per a estudiar el canvi climàtic.

Una primera anàlisi de les restes desvetlla que existeix una sorprenent semblança entre aquests antics animals i d’altres existents avui en dia en altres parts del món, el que reflexa la bona adaptació d’aquests animals als seus habitats. Una segona anàlisi més en profunditat indica que aquests no han patit cicles de congelació-descongelació sinó que s’han mantingut glaçats des de fa 14 milions d’anys. Si tenim en compte que durant tot aquest temps a la Terra hi ha hagut moments que la temperatura global era més alta de l’actual (i ho tornaran a ser com a conseqüència de l’escalfament global), és sorprenent que l’Antàrtida no patís cap mena de descongelació. Això permet concloure que la capa de gel que la cobreix és molt consistent i reforça la idea que el canvi global és un procés complexe però no uniforme, ja que sembla afectar de diferent manera uns punts i altres de la geografia mundial.

Tot i la quantitat d’informació que aporta aquesta troballa, la causa d’aquest canvi sobtat a la temperatura del continent encara es desconeix. Mentre alguns autors aposten per una baixada als nivells de CO2 com a responsable del canvi, altres veuen més factible que fos degut a un moviment a les plaques tectòniques.

I l'inevitable pregunta és: és possible que estiguem presenciant la desfeta d’un gel que ha aguantat milers d’anys?

Llegir l'article sencer

Els bacteris estan pels núvols

Tal com no para de repetir aquest mestre de la comunicació que és el senyor Rajoy, tot s'ha posat pels núvols. La llet, els cereals... i ara també els bacteris. No, no és que hagi pujat el preu del quilo de Clostridium en el mercat. És que literalment, ara els bacteris estan en els núvols.

Això no només els permet recórrer grans distàncies i dispersar-se per grans regions, sinó que, pel que sembla, la seva presència en els núvols juga un paper actiu en la formació de pluja.

Això és el que ens explica la revista Science aquesta setmana en un article breu que fins i tot ha merescut un comentari a la revista Nature.








Els núvols en els que viatgen, seran com el núvol Kinton?











Perquè pugui ploure o nevar, primer és necessari que les gotes de pluja o els flocs de neu es formin al voltant de minúscules partícules que actuen com a nuclis de condensació. Aquestes partícules solen ser d'origen mineral, però sembla ser que també poden tenir un origen biològic (bacteris, fongs o fins i tot petites algues).

Un grup d'investigació americà s'ha dedicat a analitzar els flocs de neu fresca recollida en diferents punts de tot el globus (EEUU, Europa i fins i tot l'Antàrtida). Han aïllat les partícules que contenen i han analitzat la seva capacitat per a actuar com a nuclis de condensació. Els resultats obtinguts revelen que el 69-100% d'aquestes partícules són d'origen bacterià. Això confirma la teoria que els bacteris poden viatjar llargues distàncies transportades pels núvols.

Els bacteris expressen una proteïna en la seva superfície que els facilita catalitzar la congelació de l'aigua a temperatures relativament elevades. Això els permet trencar la paret cel·lular de les plantes a les quals parasiten i envair el seu interior. En el seu viatge troposfèric, aquesta habilitat els permet formar gotes de pluja o flocs de neu a majors temperatures que els components minerals, i així baixar de l'atmosfera de nou a la Terra amb més facilitat.

Aquesta idea juga un paper clau en la Teoria de Gaia: els components vius i els inerts de la Terra han evolucionat conjuntament per a crear un sistema global que controla, entre altres coses, el contingut de l'atmosfera, la salinitat dels oceans i la temperatura global. De manera que, la presència de bacteris en la composició dels núvols estaria afavorint la formació de pluja i neu i, en conseqüència, afectant els cicles de precipitacions.

En un moment que la nostra societat cada vegada és més conscient de la importància d'assegurar la sostenibilitat del planeta, aquest tipus d'investigacions cada vegada tenen més pes. Segur que tornarem a sentir parlar del tema. Tot i que al senyor Rajoy no li sembli tan important com el preu del pa.

Llegir l'article sencer

Deserts oceànics

La paraula desert acostuma a provocar en el nostre cervell una imatge típica: una vasta superfície de sorra amb gairebé cap vegetació, una calor insuportable i (en els casos més imaginatius, la caravana de beduins i l'oasi al fons).

Per contra, associem els mars amb àrees que bullen amb les més variades formes de vida, una mena de Finding Nemo de milions de kilómetres quadrats... Però vet aquí que existeixen deserts d'aigua, regions dels oceans amb una pobresa de nutrients que determina la pràctica absència de vida al seu interior. La mala notícia és, a més, que dins de l'actual panorama d'escalfament global, aquestes àrees estan creixent...

Sí, fills meus, "We were few and the grandmother had a baby" que dirien els escriptors de "Speaking in Silver": Si no en teniem prou amb l'avenç de la desertització als continents, ara hem d'afegir les dades que apunten a una expansió d'aquests "deserts biològics dels oceans", tal i com recull Richard A. Kerr en el seu article a ScienceNow.

A tots els governs del món... em temo que "FRACASSAREU" De Flickr

El pitjor de la qüestió (sí, a sobre...) és que, com ens està passant amb tots els fenòmens relacionats amb les marranades que li estem fent al planeta "el creixement d'aquestes zones s'està produint més ràpid del que els nostres models havien predit". O sigui, encertem el què, però el quan és encara més a prop (perquè després vingui algú a dir que "su amigo le ha dicho que el cambio climático es un cuento"...).

Les mesures sobre el tamany i ritme de creixement d'aquests deserts d'aigua han estat recollides per uns sensors especials de la nau Seastar (aquests americans i la seva grandiloquència per anomenar un satel·lit amb una càmera...) que detecten la presència d'activitat clorofíl·lica. La presència de clorofil·la és un signe d'activitat fotosintètica dins dels oceans, la clau per al desenvoluament d'una cadena alimentària i per tant, la pedra angular de l'existència de vida en qualsevol ecosistema oceànic: sense organismes fotosintètics no hi ha peixos, ni ocells que se'ls mengin, ni res de res (el que us deia: deserts biològics dels oceans...).

De les mesures obtingudes s'extreu que (atenció) l'augment de la superfície d'aquests deserts ha estat d'un 15% en els 10 anys que la Seastar ha pres les seves mesures. Això equival a 6,6 milions de kilòmetres quadrats (o, el que és el mateix, aproximadament 132.000 milions de cops casa meva).

Només queda un petit dubte en algunes ments: aquest augment de la desertització té orígen humà, o es fruit d'una dinàmica pròpia dels oceans (i per tant potencialmente reversible)?. El temps (i futurs estudis) ens ho diran...

Llegir l'article sencer

L'ou o la gallina

L’or és un dels productes més cars del mercat. Però hom diu que existeix un altre producte també daurat que, si per obtenir-lo haguéssim de pagar als treballadors que el fabriquen per hores, seria el més car del món. Que de què parlo? Doncs de la mel. Sabíeu que per fer un quilo de mel les abelles han de recórrer una distància de 6000 quilòmetres i parar a agafar pol•len de sis milions de flors? Tota aquesta feinada beneficia, en primer lloc, a l’abella. I és que si no, no es prendria la molèstia! Però aquests petits insectes tan feinejadors no són els únics que hi guanyen: per un costat els humans (i els óssos, com el Winnie de Poh) les parasitem i espoliem robant-los sense cap mena de vergonya el fruit del seu ardu treball. I per altres costat se n’aprofiten les plantes. I és que per una planta també és un esforç formar i mantenir unes estructures tan vistoses com les flors! L’energia que hi dediquen, però, val la pena, ja que quan les abelles s’hi aturen en el seu recorregut s’emporten grans de pol•len que serviran per fecundar altres flors de la mateixa espècie, i així la planta es podrà reproduir.

Imatge de flickr

De fet, les plantes tenen diversos mecanismes per reproduir-se, i aquests canvien molt si la planta fa o no fa flors (és a dir, si és angiospera o gimnospera). En el cas de les plantes que fan flors un d’aquests mecanismes és la zoofília. I no, no em refereixo al que esteu pensant, sinó precisament al que he explicat amb l’exemple de les abelles: un animal, que pot o no ser un insecte, va de flor en flor i així pol•linitza les flors masculines amb el pol•len que ha recollit de flors femenines. L’altre sistema més comunament utilitzat és la dispersió aprofitant la força del vent, que arrossega els grans de pol•len d’una flor a una altra.

Ara, un grup de científics s’ha preguntat quin d’aquests dos sistemes és més antic. O dit d’una altra manera, què van fer primer les plantes amb flors, utilitzar animals o utilitzar el vent? Els seus resultats semblen indicar que la pol•linització zoofílica, concretament a través dels insectes, va ser el primer sistema que es va utilitzar, i que la dispersió aprofitant el vent va ser posterior. Fins i tot asseguren que algunes plantes que avui en dia es pol•linitzen mitjançant el vent van començar a fer-ho a través d’insectes. A més a més, afirmen que les primeres angiospermes, a més de zoofíliques, eren generalistes(és a dir, que qualsevol insecte que passés per allà ja els anava bé), i que les plantes amb flors especialitzades en un sol tipus d’insecte van aparèixer posteriorment.

Així que ja ho saps, la propera vegada que prenguis mel i mató recorda donar les gràcies a les abelles... i a les plantes!

Llegir l'article sencer

Guerra i canvi climàtic

La guerra ha estat una constant en la història de la humanitat. La seva importància és tan gran que totes les cultures, religions i mites li han reservat una divinitat a l'alçada dels deus més poderosos. Les guerres s'iniciaven per capricis sobrehumans, perfecte excusa per als qui realment les incitaven sota obscur (molts cops no tan obscurs) interessos (History will teach us nothing).

Però les guerres, com tot, tenen causes terrenals. Molts filòsofs, historiadors, antropòlegs, i d'altres estudiosos han tractat de trobar la quintaessència dels detonadors de les guerres. Al número del 4 de desembre del PNAS científics d'universitats nord-americanes, chineses i europees han trobat un nou culpable: el canvi climàtic.

A diferència d'altres autors, els d'aquest article, disponible per a tothom, no estudien què inicia cada guerra, ells estudien com ha variat el nombre de guerres que han tingut lloc en un període concret (des de 1.400 fins el 1.900) arreu del món. I troben una correlació força clara entre la temperatura global i el nombre de conflictes: quan baixa la temperatura, augmenten les guerres. I aquest fenòmen es dóna alhora en tots els continents, fos quin fos el seu sistema político-econòmic.

Per explicar aquesta relació, els autors estudien també altres paràmetres, i observen que la davallada de temperatures produeix una disminució en la producció d'aliment, cosa que provoca un augment de la mortalitat (per fams i epidèmies). Tot això comporta un encariment del menjar (tot és economia), el qual porta a la guerra.

(...)Aquella guerra! No faltó la luz
ni la verdad,
no hizo falta la dicha sino el pan, (...)
El fuego cruel, Pablo Neruda.

Però permeteu-me un parell d'apunts:

1. Llegint l'article un té la sensació que els autors assumien la veracitat de la seva hipòtesi abans de demostrar-la. Tot i que la correació és clara, quan certs resultats no els hi quadren, cerquen explicacions que encaixin amb la seva idea. Per exemple, tenen problemes amb els resultats estadístics del s.XIX d'Europa i Amèrica del Nord, doncs argumenten que les migracions europees cap a nord-amèrica del s.XIX fan variar aquestes dades i que si les treuen (!) les correlacions d'aquest segle encaixen millor.
2. Els autors alerten que, tot i que la correlació de l'augment de guerres es dóna amb la disminució de la temperatura, el que és important són les variacions demogràfiques degudes a canvis climàtics que afecten a la producció. A l'estar actualment en un increment mai vist de temperatures, no podem predir quins canvis demogràfics produïrà i quants conflictes armats veurem durant els següents anys. Però la cosa, tot i que incrementa la tº, no pinta bé. Potser sí hi haurà una disminució del nombre de conflictes, pot haver-hi un de sol... però un de molt gros!

Llegir l'article sencer

Èiders

Èider. Podria ser una calaixera d’Ikea, o el nom de pila de l’últim fitxatge nòrdic del Barça, però és el nom popular d’una espècie d’au, Somateria mollissima.

Els èiders són ànecs marins capaços, com a bons ànecs, de volar i capbussar-se. Viuen a altes latituds de l’hemisferi Nord, i crien en les costes i arxipèlags. S’alimenten de mol•luscs i crustacis que capturen capbussant-se en les aigües marines, per la qual cosa estan equipats amb plomes hidròfugues. Les femelles s’encarreguen de covar els ous, pels quals excaven nius vora de l’aigua, que recobreixen amb el seu plomissol –unes plomes interiors més fines que creixen sota les plomes grans- per tal d’aïllar-los tèrmicament. La paraula edredó té el seu origen en el suec eiderdun, i és que és amb el plomissol (dun) recollit dels nius dels èiders que es farceixen els originals edredons.

Èider femella (a dalt) i èider mascle (a baix), de Flickr.

Les plomes dels ocells són estructures mortes que es van desgastant, de manera que s’han de renovar regularment. Molts ocells, com ara els pardals, van renovant el plomatge de manera seqüencial, mentre d’altres, com els èiders que ens ocupen, ho fan de cop. Un dels principals problemes de perdre el plomatge de cop és que volar es converteix en una activitat... impossible! De fet, la teoria clàssica ja diu que aquesta mena d’ànecs, per causa del seu disseny corporal (amb ales relativament curtes i pesades) tampoc no podrien realitzar la renovació de les plomes seqüencialment sense haver de deixar de volar, així que, fet per fet, si ets un èider i t’has de quedar sense volar, millor que sigui el mínim temps possible.

Un grup d’investigadors canadencs i britànics s’han proposat de donar un sentit energètic al període sense vol dels èiders en un treball publicat a Ecology. La creació d’un plomatge nou és una gran despesa energètica, així que els èiders podrien compensar-la incrementant l’entrada d’energia (això és, submergint-se més sovint i efectivament per alimentar-se més) o simplement, podrien prendre-s’ho amb calma i intentar reduir el seu metabolisme durant aquest període. Molt bé. Però com ho han fet? S’han assegut a observar-los? Els ho han preguntat? Estudiar animals tan mòbils en el seu medi i sense interferir en el seu comportament és una feina complicadíssima, que aquests biòlegs han adreçat de forma espectacular.

Per començar cal poder identificar els individus estudiats. Com la majoria d’humans, els aficionats a l’ornitologia (estudi de les aus) tenen vicis. Un d’ells és el de l’anellat d’aus, que consisteix en col•locar-los una anella amb un codi gravat a la poteta. Gràcies a aquesta “matricula” i a les campanyes de mostreig que es fan regularment a molts llocs del món s’ha aconseguit acumular un munt d’informació sobre les rutes migratòries i la longevitat de moltes espècies d’aus. Una vintena d’èiders femella identificades d’aquesta manera van ser capturades, pesades, identificades i anestesiades per tal d’implantar-los sota la pell un petit sensor equipat amb una memòria on cada dos segons es registraven dades referents a la freqüència cardíaca i a la pressió. Un any després van ser recapturades i els sensors recuperats.

Resseguint el registre dels batecs del cor d’aquestes aus es poden identificar els moments en què estan volant, ja que el cor s’accelera molt ràpidament (inici del vol), es manté estable a freqüències elevades (vol) i es frena també força sobtadament (aterratge). A més, considerant que la freqüència cardíaca és proporcional al consum d’O₂, s’obtenen dades de consum energètic diari, que es poden posar en relació amb els mínims diaris per obtenir un consum energètic basal i un consum energètic degut a l’activitat. Resseguint les dades de pressió podem saber si les aus s’han capbussat a buscar aliment, i a quina fondària. Quina elegància, oi?

Llàstima que una cosa és el disseny i l’altra la realitat. De les 20 femelles, se’n van recuperar 18, els sensors de les quals només portaven informació complerta en una desena d’aus... sembla que per un problema amb les bateries! En qualsevol cas, els resultats obtinguts situen la duració del període sense vol en uns 36 dies, i si bé l’activitat de les èiders, mesurada a partir de les seves capbussades, no presenta diferències clares entre aquest període i els períodes previ i posterior, sembla que el consum energètic, especialment el basal, es redueix durant el període de muda del plomatge.

En les contingències que, com hem vist, poden engegar a rodar el disseny experimental més pintat, hi té part de l’origen un altre problema comú en els estudis ecològics: l’elevada variabilitat de les dades combinada amb les poques mostres supervivents impedeixen molt sovint treure conclusions estadísticament molt robustes. Però ben mirat, potser també genera una actitud prudent respecte els resultats obtinguts que seria d’agrair en altres camps de la recerca.

Llegir l'article sencer

Selecció en acció!

Els narcisos són unes plantes de flors espectaculars. Al sud de la Península Ibèrica i al Nord del Magrib hi viu Narcissus papyraceus. A partir de diferents poblacions d’aquesta planta a l’entorn de l’Estret de Gibraltar, Rocío Pérez-Barrales i companyia han realitzat un treball, publicat a Oikos, on es mostren els efectes de tenir associada una fauna de pol•linitzadors determinada sobre les característiques de les seves flors.

Primer, presentem els protagonistes:

Imatges de Flickr.

Narcissus papyraceus, cormòfit. Creix en sòls argilosos i és de les primeres plantes del seu hàbitat en florir, a finals d’hivern. Les seves flors tenen 6 peces exteriors (tèpals) que s’uneixen en una corona i un tub llarg i estret que conté 6 estams (agrupats de 3 en 3 a dues alçades diferents) i 1 pistil (òrgan sexual femení). Al fons del tub, les flors estan carregades de deliciós i nutritiu nèctar.

Eristalis spp. i altres sírfids, artròpodes (A dalt a l'esquerra). En efecte, tot i semblar abelles, no ho són, perquè tenen un sol parell d’ales (són dípters). Aquesta mena de mosques s’alimenta del pol•len que contenen els estams de les flors.

Esfíngids i altres papallones nocturnes, artròpodes (A dalt a la dreta). Insectes voladors d’hàbits nocturns o crepusculars. Tenen la boca modificada en forma d’una llarga trompa que els permet xuclar però no mastegar. S’alimenten del nèctar que les flors els ofereixen.

Les diferents poblacions de narcisos dels voltants de Gibraltar es poden classificar segons els tipus de flors: poblacions L i poblacions LC.

En les poblacions L, totes les flors són iguals, del tipus L que mostra el peasso esquema de sota. Com veieu, aquestes flors tenen l’extrem del pistil (l’estigma), ben a prop de l’entrada del tub. Per l’estigma és per on una flor incorpora els gàmetes masculins que transporta el pol•len. En aquests narcisos, i en moltes altres plantes, l’estigma no accepta el pol•len dels estams de la mateixa flor, així que qualsevol bestiola barroera -com ara un sírfid- que porti enganxat pol•len d’un altre individu de narcís que es passegi per l'entrada de la flor serà benvinguda.

En les poblacions LC, hi ha dos tipus d’individus, en proporcions semblants: uns que fan flors del tipus L, i uns altres que les fan del tipus C. Com veieu a l’esquema, les flors C tenen l’estil (el peu que sosté l’estigma) molt més curt, de manera que queda lluny de l’entrada de la flor. En aquestes flors no n’hi ha prou amb que una bestiola com Eristalis tenax es passegi pels estams de l’entrada: cal que algú entri dins del tub i contacti ara en una flor amb l'estigma, ara en una altra amb els estams. En efecte, una papallona nocturna, amb la seva estilitzada trompa servirà.

Com ja us deveu esperar, les poblacions LC mantenen una fauna de papallones nocturnes que no apareixen en les poblacions L. Les poblacions L mantenen uns pol•linitzadors generalistes, que no estan preocupats per qüestions com l’amplada i la llargada del tub, mentre les LC mantenen pol•linitzadors generalistes, però també mantenen específicament les papallones nocturnes, tot unes especialistes en treballs de precisió.

Els investigadors han treballat amb la hipòtesi que el fet de tenir pol•linitzadors especialistes genera pressions de selecció més fortes cap a la morfologia floral (més enllà de l’evident diferència en la llargada de l’estil), i els seus resultats apunten a això: les flors LC tenen corones més estretes i tubs més llargs i amples que les L; el conjunt dels caràcters de les flors de LC estan més acoblats entre ells que els de les flors L, i la variació de les flors respecte la de les parts vegetatives és menor en LC que en L.

Sembla ser que les poblacions LC són més costaneres que les L, de manera que gaudeixen de temperatures menys extremes a finals d’hivern, que és quan floreixen. Les papallones nocturnes són molt sensibles a aquests freds, de manera que a les poblacions L no hi apareixen. El model és atractiu i ens permet fer volar coloms respecte els fenòmens d’especiació: poblacions d’una mateixa espècie en diferents llocs, diferents llocs amb diferents condicions ambientals, diferents condicions suportades per diferents pol•linitzadors, diferents pol•linitzadors pressionant la selecció cap a diferents flors... Però de moment -i per mooooolts anys, de la mateixa espècie.

Llegir l'article sencer

Producció primària: continents (i II)

Hola a tots, després d'uns dies d'injustificable absència, reprenc el tema de la producció primària, que vaig deixar a mitges aquí.

I als continents...

Doncs als continents la cosa és com als oceans, la mateixa estructuració en l'eix vertical però amb diferents actors!

Que en són de maques, les fagedes (de Flickr).

Imaginem-nos en un bosc. La llum, que és allò que posa en marxa la producció primària, segueix venint de dalt. Els arbres disposen les seves fulles -les seves màquines fotosintetitzadores- ben amunt per captar aquesta llum. De fet, les disposen en diferents capes, per tal de captar la que les de sobre no recullen i reflecteixen (entre un 18 i un 42 % de la llum incident).

La fondària de la capa de fulles, la seva quantitat i el fet que siguin més o menys grosses determinen el LAI (Leaf Area Index), que és la relació entre la superfície de totes les fulles dels productors primaris i l’àrea sobre la que s’erigeix un ecosistema terrestre. En un bosc temperat com una fageda, el LAI es mou al voltant del 5: la superfície fotosintetitzadora és 5 cops la del terra sobre el qual s'alcen els fajos. Fent el promig per tota la superfície emergida del planeta (que és un 29% del total) result un LAI estimat de 4, de manera que podríem tapar tot el planeta, oceans inclosos, amb una capa de fulles i encara ens en sobraria!

Però tornem-nos a centrar en el nostre bosc. La producció primària dels arbres, en forma de fulles o fruits, serà consumida per una panòplia de consumidors primaris, que després seran devorats per altres consumidors, i aquests per altres, etc. Els residus de tots plegats (fulles seques, fusta, cadàvers, femtes...), portats inexorablement cap avall per la gravetat s’acumularan al sòl i seran descomposts en formes oxidades de carboni, nitrogen, etc. per organismes detritívors . La matèria orgànica produïda a les alçades del bosc va sent així aprofitada diverses vegades fins que a nivell de sòl, tornem a tenir els compostos oxidats que necessiten els productors primaris per incorporar-hi l’energia llumínica i tornar a començar el cicle.

El carboni oxidat a CO₂ s’incorpora a l’atmosfera i es fa accessible a les fulles a través dels estomes, una mena de porus de l'epitel·li foliar, però no passa el mateix amb altres elements indispensables com el nitrogen. Els arbres han de fer pujar aquestes formes oxidades no gasoses a les fulles, i sabem com ho fan: mitjançant una xarxa de vasos que les connecta a les arrels, el xilema. El xilema és un continu de cèl•lules mortes i buides, una mena de xarxa de finíssims tubs plens d'aigua, que per un costat connecta amb l'aigua del sòl mitjançant els pèls de les arrels i per l’altre contacta amb l’atmosfera pels estomes de les fulles.

El que vull destacar és que, de fet, els arbres no gasten energia bombejant aigua: com passa als oceans, el retorn de la matèria oxidada cap a les parts il•luminades de l’ecosistema, no el paguen els éssers vius, sinó que s’esdevé per una aportació energètica externa: l’increment de temperatura a les fulles provocat per la radiació solar causa l’evaporació de l’aigua de la part alta del xilema a través dels estomes, i crea un desequilibri en la tensió hidrostàtica que és compensat per una força de succió que fa ascendir l'aigua amb les substàncies dissoltes de la resta de la xarxa de vasos.

Nota final: la producció primària mitjana als continents s'estima en 300 g de carboni per m² i any, 3 cops la calculada en les aigües oceàniques. Això podria ser explicat pel fet que els propductors primaris dels ecosistemes terrestres, tot i no fer cap despesa energètica per fer pujar la matèria oxidada a la zona il·luminada, tenen un major control sobre aquest procés que els productors de la columna d'aigua oceànica.

Llegir l'article sencer

Una mentida convenient...

Bé, ara que l'estat espanyol compra "l'oscaritzat" documental del "nobelitzat" ex-candidat a la Casa Blanca, Al Gore, "Una Veritat Incòmoda" (El Periódico,16/10/07), es comencen a escoltar veus d'experts ben informats que qüestionen la veracitat dels seus continguts o, com a mínim, la seva exageració. Avís: el que diré conté molt de la meva pròpia opinió, així que m'encantaria que cadascú digués la seva. No entraré en comentaris sobre si un govern ha no no ha de comprar material hollywoodià per a difondre a les seves escoles, o si potser hauria de produir alguna cosa aprofitant els excelents professionals (potser menys cridaners, però sí més legitimats per a parlar de canvi climàtic... Déu meu... Si la Belén Esteban fa un vídeo sobre la protecció de l'onagre... el comprarem per a les escoles?). D'acord, ja he dit que no anava a parlar d'això... En realitat vull trencar una llança en favor del documental. Sí, sí, en favor. Estem d'acord en què, molt en la línia dels documentals lleugerament manipulats per aconseguir un efecte dramàtic de Michael Moore (i que consti que sóc fan de "Bowling...", "Una Veritat Incòmoda" (que en anglès es titula realment "Una Veritat Inconvenient") exagera i dramatitza la informació que hi apareix. Però, al cap i a la fi, no és justificable un cert grau d'exageració per a aquells a qui la realitat els importaria un rave? No és preferible la "Mentida Convenient" a la "Veritat Indiferent"? Voleu més exemples de mentides convenients?

De Flickr

Qué us sembla si us dic que l'Amazones té el mateix interès en l'aportació d'oxígen al planeta que jo si aguanto la respiració 30 segons? ¿Per què? Perque les plantes que componen la majoria de les selves tropicals pertanyen a un tipus on la funció respiratòria consumeix pràcticament el mateix que produeix la seva pròpia fotosíntesi. Per què us mentim? Perquè si us demanem que salveu l'amazones perque proporciona biodiversitat, la gent és fa el menjador amb el primer arbre que troba. Alguns ha tingut després la feliç idea de dir que potser en el cor de l'Amazones ens espera el principi actiu per guarir el càncer o això o allò... Malauradament, l'únic que sembla funcionar és mentir i parlar de perills imminents o de conservació que proporciona beneficis! ¿Benvinguda l'exageració i la inexactitud que condueix a un proposit noble? ¿L'únic que aconsegueix que dona rellevancia als comentaris en contra del documental és que tothom que hauria de fer alguna cosa al respecte pugui diferir les seves decisions? ¿O és imprescindible i per sobre de tot el rigor científic?

Llegir l'article sencer

Producció primària: oceans (I)

Quan es tracta de les lleis generals sobre el funcionament dels ecosistemes, hom se sent com fent equilibris sobre una corda. Donada la gran diversitat d’éssers vius sobre el planeta i la gran diversitat d’hàbitats i combinacions de condicions ambientals, costa aventurar-se a generalitzar si no és de la mà d’ecòlegs com Ramon Margalef. I és que precisament això és el que intenten els ecòlegs, conèixer les lleis de la casa.

Al primer capítol del llibre Teoría de los sistemas ecológicos, Margalef fa una “descripció abreujada de la biosfera” on caracteritza la producció primària dels ecosistemes terrestres i marins des d’una òptica comú que em ve de gust exposar. (No puc evitar somriure amb la paraula ‘abreujada’: abreujada ho és sí, i molt, perquè descriure la capa de vida que s’estén per la superfície del planeta és una feina enorme, inabarcable per un llibre, però potser li hagués escaigut més l’adjectiu ‘comprimida’ o ‘condensada’, perquè em fa l’efecte que les pàgines d’aquest llibre deuen pesar més d’allò normal!)

Abans de res situem-nos al planeta: dels vora 510 x 10⁶ km² de superfície terrestre, un 29 % correspon als continents i el 71 % restant als mars i oceans. Tant se val, als dos llocs, terra i mar, la vida funciona energèticament de la mateixa manera, diferenciant-se en l’eix vertical:

1. A la part superior dels ecosistemes, els organismes fotoautòtrofs (productors primaris) incorporen l'energia dels fotons de la llum del Sol de determinada longitud d'ona en forma de poder reductor (energia química) als seus fotosistemes. Aquest poder reductor és aplicat sobre compostos oxidats com el CO2, o els òxids de nitrogen i sofre per originar allò que coneixem com a matèria orgànica, alliberant O2 en la majoria de casos (Visca la fotosíntesi!).


2. L’energia química (poder reductor) continguda en els enllaços químics de la matèria orgànica, i la pròpia matèria produïda és aprofitada pels quimioheteròtrofs (consumidors) diverses vegades, fins que és retornada al medi com a compostos oxidats, sempre més avall del lloc on s’han reduït (en el sentit químic) a matèria orgànica.


3. Finalment, cal tornar a pujar els compostos oxidats a la part fotosintetitzadora del sistema, perquè la roda vagi girant, i això suposa una despesa energètica externa, que no corre a càrrec dels organismes.

Què passa als oceans...

Els responsables del 95% de la producció primària -incorporació de matèria i energia a l'ecosistema- als oceans són ben petitons i s'anomenen fitoplàncton. Són algues i bacteris que poden viure en els 100 primers metres de fondària dels mars (fins on pot penetrar la llum solar). El fitoplàncton és consumit principalment pel zooplàncton, protists i petits animals que alhora són consumits per animals més grans (peix gran es menja peix petit, vaja). El fet és que al final tots els residus de matèria orgànica que es van generant entre tant de consum desenfrenat (femtes, cadàvers...) van precipitant-se cap a les fosques profunditats, on poblacions d'organismes detritrívors van apurant el poc poder reductor que hi queda, originant els compostos oxidats que necessitaran els productors primaris. Però... com s'ho fa el fitoplàncton per poder accedir-hi, si ells són a dalt, i els compostos oxidats són al fons?

De fet, ben poca cosa. La dinàmica dels corrents oceànics aporta l'energia que permet que aquesta matèria oxidada remunti i pugui tornar a ser emprada pel fitoplàncton. Els afloraments dels grans corrents són zones d'altíssima producció primària on poden produir-se grans creixements algals (blooms) visibles des de satèl·lit.

Blooms algals a la costa de Vancouver, imatge de satèl·lit (de Flickr).

Llegir l'article sencer

Un arbre una mica maquiavèl·lic

Al revers de les fulles del camforer (Cinnamomum camphora) s’hi observen unes cavitats microscòpiques a l’axil·la d’alguns nervis. Aquestes cavitats són habitades per diversos organismes, normalment artròpodes, i com que són com una caseta per a ells, es coneixen amb el nom de domacis (del llatí domus, casa). Fins ara, s’explicava l’existència dels domacis perquè allotjaven organismes directament beneficiosos per la planta, com ara depredadors d’herbívors o consumidors de fongs perjudicials per a la planta hoste. No obstant, en els domacis més petits de les fulles del camforer s’hi ha observat uns àcars de la família Eriophyidae que s’alimenten de la mateixa fulla. Vaja, que mosseguen sense cap mena de vergonya la mà que els dóna de menjar!

Les fulles d'un camforer, de Flickr

Astushi Kasai i companyia van detectar que a les fulles de camforer amb domacis habitats per aquest àcar desagraït (herbívor tou, des d’ara), la incidència d’un altre àcar de la mateixa família però molt més agressiu (herbívor plaga) era molt menor. A més, van constatar que per les fulles hi voltava un tercer àcar, aquest de la família Phitoseyidae, que s’alimentava dels dos àcars herbívors. Els petits domacis servien a alguns dels herbívors tous per protegir-se de la seva predació, però res no protegia els herbívors plaga.

Mitjançant una adaptació del model de Lotka-Volterra, se sap que un sistema format per un depredador que s’alimenta sobre dues preses diferents va inexorablement cap a un estat en què una de les dues preses és exterminada i l’altra es manté. Quina de les dues es manté? Doncs aquella que s’alimenti més activament i es reprodueixi més ràpid en relació amb la velocitat amb que sigui depredada. El fenomen es coneix en ecologia com competència aparent entre les preses, i crec que expressa bastant bé el fet: les dues preses no tenen cap interacció física però la que quedi enrere ja es pot anar acomiadant.

Norio Yamamura demostra al número de juny de 2007 d’Ecology que pot ser beneficiós per al camforer “ajudar” els herbívors tous en aquesta competència aparent, tot posant-los casetes. Només cal que els costos de mantenir els domacis i suportar el consum de fulla que facin els herbívors tous siguin menors que els de suportar el consum que en farien els herbívors plaga. Yamamura demostra a més que aquesta condició s’assegura quan l’herbívor tou és més bon farratge per al depredador que l’herbívor plaga. En aquestes condicions podem parlar d'una relació de mutualisme a tres nivells entre l'arbre, l'herbívor tou i el depredador, ja que tots tres en surten beneficiats.

Yamamura considera que aquest model pot ser evolutivament estable i aplicable a molts altres casos. Jo crec que és un bon exemple per veure com la multiplicitat de relacions que s'estableixen en un ecosistema poden originar propietats i dinàmiques complexes.

Llegir l'article sencer