Categoría: Comunicación

La cronología de los glaciares de la Cordillera Cantábrica es diferente a la de los europeos

Autor de la entrada Por UVadivulga
Fecha de la entrada 03/01/2018

La cronología de los glaciares de la Cordillera Cantábrica es diferente a la de los europeos

La máxima extensión de los glaciares cantábricos fue previa a la que se registró en Europa, según un artículo del Departamento de Geografía de la Universidad de Valladolid

La máxima extensión de los glaciares de la Cordillera Cantábrica durante la última glaciación del planeta no coincide con la de otras masas de hielo de Europa, según los datos publicados en un monográfico de The Geological Society. Investigadores de la Universidad de Valladolid (Uva) han analizado los estudios que existen al respecto y los han plasmado en esta síntesis, junto a dataciones realizadas por ellos mismos en los Picos de Europa y en la Montaña Palentina. Los resultados están más próximos a los registrados en los Pirineos y confirman que la glaciación en la península ibérica tuvo rasgos diferenciales.

“En el momento en el que se registra más frío, los glaciares cantábricos son más cortos pero de un mayor grosor”, comenta Enrique Serrano, investigador del Departamento de Geografía de la UVa. Su hipótesis es que, en una primera etapa todavía relativamente cálida, la cercanía con el océano habría provocado altos niveles de humedad y precipitaciones en forma de nieve, lo cual habría hecho que los glaciares ocupasen una gran extensión, aunque fuesen poco consistentes. Sin embargo, posteriormente aumenta el frío y se reducen las precipitaciones, momento en el que se registra el último máximo glaciar en Europa y la nieve se transforma en hielo formando una capa más sólida, pero de menor extensión.

Último periodo glacial

El último periodo glacial se registró hace 20.000 años, pero este trabajo, en el que también han participado investigadores de la Universidad de Cantabria y de la universidad escocesa de Aberdeen (Reino Unido), sugiere que en la Cordillera Cantábrica la máxima extensión de los glaciares se habría producido antes de 40.000 años.

Habitualmente, los expertos que estudian estos fenómenos utilizan diversas técnicas. Una de las más conocidas es la del carbono 14, que utiliza este isótopo para determinar la edad de los materiales. La materia orgánica que los investigadores encuentran en antiguos lagos (paleolagos) también permite establecer correlaciones temporales, ya que determinadas formas de vida necesitan condiciones climáticas muy determinadas para desarrollarse.

Por otra parte, el trabajo de campo es esencial. Los sistemas de información geográfica (SIG) y la fotointerpretación ayudan a entender lo que no se aprecia a simple vista. Por ejemplo, “podemos calcular la línea de equilibrio del glaciar, es decir, el momento en el que dejaba de acumular hielo y empezaba a fundirse”, teniendo en cuenta la topografía y utilizando modelos digitales del terreno. Hoy en día existe un programa preciso, desarrollado en la Universidad de Aberdeen por Ramón Pellitero, doctor por la Universidad de Valladolid.

El ‘Jou Negro’, helero de los Picos de Europa

Etiquetas Cordillera Cantábrica, glaciar

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Un modelo matemático anticipa la formación de glóbulos rojos

Autor de la entrada Por UVadivulga
Fecha de la entrada 18/12/2017

Un modelo matemático anticipa la formación de glóbulos rojos

La Universidad de Valladolid colabora en una investigación conjunta para calcular cómo el organismo recupera eritrocitos ante una anemia

Dado que las matemáticas son el lenguaje del Universo, ¿se podría modelizar la naturaleza? La biomatemática trata de dar respuesta a esta pregunta, representando y modelizando procesos biológicos, tanto macros, como el comportamiento demográfico de poblaciones, como micros, como la reproducción de células cancerígenas. Recientemente, un equipo de la Universidad de Valladolid (UVa), en colaboración con la Universidad de Lyon I – Claude Bernard, he mejorado un modelo matemático para anticipar la formación de glóbulos rojos. Esta investigación es relevante para conocer la recuperación de procesos como la anemia, en la que se produce una disminución problemática de estos eritrocitos, como también son conocidas las células sanguíneas portadoras de oxígeno.

La eritropoyesis es el proceso de creación de estos eritrocitos. Sucede en la médula ósea, en el interior de los huesos planos y largos. Existen modelos matemáticos desde hace treinta años que tratan de explicar los mecanismos reguladores de un proceso muy complejo: las producción de glóbulos rojos es constante y el organismo la debe controlar según sus necesidades. Si sucede un episodio de anemia, los riñones lanzan un factor de crecimiento llamado eritropoyetina (EPO) y permite que el porcentaje de los hematíes, otro nombre de los glóbulos rojos, se recupere hasta los valores medios.

Estos modelos matemáticos han ido ganando complejidad con el tiempo. El análisis numérico y la biología avanzan progresivamente gracias a los nuevos conocimientos generados, y ambos representan las dos piernas sobre las que caminan las biomatemáticas. “Es el modelo matemático más complejo al que nos hemos enfrentado”, explica Óscar Angulo, responsable de la investigación. El grupo de investigación de la UVa dispone de personal procedente del Departamento de Matemática Aplicada y se dedican al análisis numérico y ecuaciones en derivadas parciales. “Aquí nos enfrentamos a un problema no lineal y no local de valor inicial y frontera en el ámbito de las ecuaciones en derivadas parciales acoplado con sistemas dinámicos, que debimos resolver”.

Modelo antes de la experimentación

El equipo investigador recaba datos de la vida real que sirven para chequear la eficiencia de modelos desarrollados previamente. Este proceso de validación les ha llevado a colaborar con un laboratorio de biología celular de Lyon. El grupo francés está interesado en conocer la formación de glóbulos rojos. En las últimas fechas, ambos han publicado resultados sobre una investigación conjunta en las revistas científicas Journal of Theoretical Biology y Journal of Computational and Applied Mathematics.

En condiciones controladas, se indujo diferentes niveles de anemia a ratones de experimentación y se les controló el hematocrito, la tasa de globulos rojos en la sangre, los días sucesivos. Las observaciones realizadas por los biólogos lioneses y los resultados del modelo matemático desarrollado conjuntamente encajaban en las gráficas con gran precisión. Gracias a este avance, la evolución de los eritrocitos dentro de un cuerpo podría explicarse con ecuaciones de una manera más exacta. Como cualquier paso dado de investigación fundamental, el trabajo se ha realizado en un modelo animal y la traslación a casos humanos es todavía bastante lejana.

Matemática aplicada

El grupo de investigación reconocido de la UVa tiene casi treinta años de experiencia en desarrollos de matemáticas aplicadas a la vida. Su impulsor inicial, el catedrático Juan Carlos López Marcos, publicó el primer trabajo sobre modelos que explicaban el impulso nervioso a finales de la década de los 80. “Tratamos de resolver modelos y de realizar el análisis numérico de los métodos, pero también estamos interesados en la aplicabilidad de estos trabajos matemáticos. A través de fórmulas se pueden explicar sucesos biológicos en diferentes escalas, desde el comportamiento de plagas, o la evolución de poblaciones de animales, vegetales o humanos, a procesos biológicos internos”, resume el doctor Angulo. Las ciencias naturales tienen en las matemáticas la gramática de ese lenguaje en el que está escrito el Universo.

Bibliografía

Ó. Angulo, O. Gandrillon, F. Crauste. ‘Investigating the role of the experimental protocol in phenylhydrazine-induced anemia on mice recovery’. Journal of Theoretical Biology. 437 (2018) 286-298. https://doi.org/10.1016/j.jtbi.2017.10.031

Ó. Angulo, F. Crauste, J.C. López Marcos. ‘Numerical integration of an erythropoiesis model with explicit growth factor dynamics’. Journal of Computational and Applied Mathematics. 330 (2018) 770-782. https://dx.doi.org/10.1016/j.cam.2017.01.033

Etiquetas anemia, glóbulo rojo, modelo matemático

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La aplicación de inteligencia artificial mejora la eficiencia de las energías renovables

Autor de la entrada Por UVadivulga
Fecha de la entrada 13/12/2017

07, JULIO,2014/ CONCEPCIÓN. Las empresas generadoras transportan la energía con una potencia de 220 mil y 500 mil volts hasta las Subestaciones de Enlace de las empresas distribuidoras, ahí es transformada y baja a 110 mil voltios. Desde las Subestaciones de Enlace la energía es transportada por una red de Líneas de Alta Tensión a otras subestaciones, llamadas Receptoras.La imagen corresponde a la subestación Andalien de Concepción. Foto : VÍCTOR SALAZAR M./ AGENCIAUNO.

La aplicación de inteligencia artificial mejora la eficiencia de las energías renovables

La Universidad de Valladolid estudia la medición inteligente de redes eléctricas. Investigadores de Ingenierías Agrarias de Soria publican un artículo en la revista Applied Sciences

Investigadores de la Escuela Universitaria de Ingeniería de la Industria Forestal, Agronómica y de la Bioenergía Soria de la Universidad de Valladolid (Uva) estudian la medición inteligente en redes eléctricas. Aplicar la inteligencia artificial al sistema eléctrico es de gran importancia para aprovechar el potencial de las energías renovables y para hacer viable el nuevo modelo de generación distribuida, con muchas más puntos de producción de energía, que comienza a ser una realidad.

En colaboración con la Universidad del País Vasco y con el Centro de Desarrollo de Energías Renovables (CEDER), ubicado en la localidad soriana de Lubia y adscrito al Departamento de Energía del CIEMAT, el profesor Luis Hernández Callejo ha publicado un artículo en la revista científica Applied Sciences que repasa la situación actual y las tendencias en este campo, que aspira a integrar la inteligencia artificial en las redes eléctricas para lograr una mayor eficiencia.

El modelo eléctrico clásico se basa en puntos de generación alejados del consumidor, centrales de gran potencia que pueden estar a cientos de kilómetros, de manera que en el transporte se registran importantes pérdidas para el sistema. Frente a este modelo, la generación distribuida consiste en muchos más puntos de producción, más cercanos al consumidor y de menor potencia, un sistema adecuado para aprovechar los recursos locales como el sol o el viento y que en teoría debería registrar menos pérdidas y ser más eficiente.

Este nuevo paradigma está directamente relacionado con el surgimiento de las energías renovables y la posibilidad de contar con pequeñas microrredes autogestionadas localmente. Sin embargo, “tener más puntos de generación complica la gestión y la monitorización”, explica Luis Hernández. Además, otra cuestión por resolver es el almacenamiento de energía en este sistema. En un futuro se espera poder realizar una “gestión activa de la demanda” que pueda optimizar la producción y distribución de electricidad.

En cualquier caso, el primer paso es medir correctamente lo que sucede en el sistema eléctrico. Por eso, el objetivo de este trabajo era analizar el estado del arte centrándose en la medición inteligente o smart metering y los proyectos que existen en este ámbito. Tal y como han comprobado los investigadores, la mayoría de las compañías utilizan la tecnología Power Line Communications (PLC), que permite aprovechar la red eléctrica para transmitir datos.

Por el momento, de acuerdo con los resultados del estudio, la mayoría de las empresas se están limitando a utilizar los medidores para tareas de facturación, pero las posibilidades son mucho más amplias. “Está previsto que sirvan para muchas más tareas, como el control de la generación y el almacenamiento distribuido, ya que esta tecnología puede dar órdenes relacionadas con los precios para reducir costes”, apunta el experto. “Las telecomunicaciones han invadido el sistema eléctrico pero los cambios son lentos”, agrega.

En la actualidad, se registran muchos picos en la curva de la demanda de energía eléctrica en función de circunstancias puntuales que complican y encarecen la producción. Abaratar el mercado supone un gran reto tecnológico que se puede abordar por medio de la inteligencia artificial, que realice una previsión de la demanda y una programación de la misma, enviando órdenes a los distintos elementos involucrados en la red.

Consumidores y productores

El modelo se encamina hacia una fusión del consumidor y del productor, lo que ya ha generado un nuevo término, prosumidor o prosumer, una bidireccionalidad que se aplica en éste y en otros campos de la economía. Un mismo punto genera y consume energía y mantiene a la red constantemente informada.

Para estudiar todas estas cuestiones, la Universidad de Valladolid y el CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), del Ministerio de Economía y Competitividad, han creado una unidad mixta de investigación. Esta unión permitirá que los investigadores profundicen en un campo complejo de la tecnología, pero que tiene una aplicación real e inmediata.

El futuro en este ámbito de trabajo es prometedor y las compañías eléctricas necesitan apoyarse, cada vez más, en expertos en informática y telecomunicaciones. De hecho, “las ciudades inteligentes se sustentan en la eficiencia energética, en hacer lo mismo con menos recursos y para ello son necesarias las redes inteligentes”, afirma Luis Hernández. Además, la investigación debe comenzar, precisamente, por la medición: “No se puede conseguir una mayor eficiencia si no somos capaces de medirla”, asegura.

Acuerdo con dos universidades colombianas

A este respecto, durante 2017, el responsable del grupo de investigación ha firmado un acuerdo marco con la Pontificia Universidad Javeriana de Cali y la Universidad del Valle, ambas en Cali (Colombia), para la integración de estas fuentes renovables y redes eléctricas.

Bibliografía

Noelia Uribe-Pérez, Luis Hernández, David de la Vega and Itziar Angulo. State of the Art and Trends Review of Smart Metering in Electricity Grids. Applied Sciences. 2016, 6(3), 68; doi:10.3390/app6030068

Etiquetas energía renovable, inteligencia artificial

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La Universidad de Valladolid analiza la alternancia del inglés y el castellano en Gibraltar

Autor de la entrada Por UVadivulga
Fecha de la entrada 12/12/2017

La Universidad de Valladolid analiza la alternancia del inglés y el castellano en Gibraltar

Un equipo de investigación ha estudiado el contacto de ambas lenguas en este territorio de 6,8 kilómetros cuadrados y 34.000 habitantes

Los habitantes de Gibraltar emplean dos lenguas indistintamente en su habla cotidiana: el inglés, idioma oficial, y el castellano o español. Estos hablantes practican un fenómeno denominado alternancia de códigos: en una misma oración se intercambian expresiones de los dos idiomas. Un equipo de investigación de la Universidad de Valladolid ha estudiado el contacto entre ambas lenguas en este territorio de 6,8 kilómetros cuadrados y 34.000 ciudadanos.

“La alternancia de códigos es la capacidad que un bilingüe tiene para emplear de manera simultánea los idiomas que conoce. Es un recurso tan fácil de usar para esta persona como una sola lengua, puesto que es una habilidad intrínseca a ser bilingüe. Su cerebro está entrenado para ello”, explica Raquel Fernández Fuertes, directora del grupo de investigación UVALAL (University of Valladolid Language Adquisition Lab), que estudia estos fenómenos lingüísticos. El análisis de la alternancia de códigos constituye una ventana a cómo el bilingüe procesa las dos lenguas y cómo estas interactúan en su mente.

Hay comunidades en las que esta alternancia constituye una manera de comunicarse, explica la profesora del Departamento de Filología Inglesa. Particularmente, esta coexistencia del castellano y el inglés se dan en zonas como Florida (Estados Unidos) y Gibraltar. La especialista advierte, no obstante, que esta alternancia de códigos es diferente al espanglish, una especie de idioma híbrido.

Autobús gibraltareño bilingüe

Dos lenguas, una persona

En el habla gibraltareña, el equipo investigador observa un cambio generacional, a falta de un análisis más amplio de los datos recabados. El grupo se ha desplazado a este extremo de la península Ibérica y ha realizado un estudio de campo con dos generaciones, una de menores de edad de entre 12 y 14 años y otra de adultos de más de cuarenta. Los individuos participaron en pruebas experimentales dos tipos: juicios de aceptabilidad (se mostraba una estructura gramatical con la mezcla de las dos lenguas y se preguntaba por su corrección) y producción de habla con ambas lenguas usadas simultáneamente. Este acercamiento puede ayudar a observar la dominancia de una lengua respecto a otra.

La dominancia lingüística es la prevalencia de un idioma respecto a otro en el caso de las personas bilingües y en un contexto de contacto entre ambos idiomas. “No entramos a valorar cuestiones sociales o políticas”, aclara la investigadora. En Gibraltar, la lengua vehicular en la educación es el inglés, y hay una clase de castellano como en España se imparte el idioma de Shakespeare, como lengua extranjera. No obstante, la presencia del español es constante por vecindad y por ser la lengua materna de muchos habitantes de La Roca.

El estudio se ha llevado a cabo en una cincuentena de alumnos de dos centros educativos, la Westside School y la Bayside Comprehensive School, bajo la aprobación del Departamento de Educación del Gobierno de Gibraltar, y con una muestra de veinte hablantes adultos; ambos grupos con un contacto diferente a las dos lenguas y cuyo uso de las dos lenguas es, sin embargo, constante desde el nacimiento.

Las investigadoras Sofía Arranz (izquierda) y Raquel Fernández Fuertes (derecha) analizan el habla de dos gibraltareños

Recomendaciones

Ser capaz de expresarse en más de un idioma, como hacen los gibraltareños, es una habilidad deseada socialmente. Con el fin de fomentar el bilingüismo secuencial, aquel que se gana con el paso del tiempo cuando una persona monolingüe aprende otro idioma, la especialista recomienda “una mayor exposición” a estas lenguas extranjeras que amplíe las horas de formación reglada. Este mayor contacto se puede conseguir por medio de visitas o intercambios de alumnado con países angloparlantes (si el idioma objeto de interés es el inglés), o por el uso de producciones audiovisuales subtituladas en vez de dobladas, pone como ejemplo.

El trabajo se enmarca en el proyecto de investigación Aspectos de la dimensión internacional del contacto de lenguas: diagnósticos de la competencia lingüística bilingüe inglés-español, financiado por la Junta de Castilla y León y por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). En el proyecto participan tanto investigadores de la UVa como de la Universidad de Ottawa.

Bibliografía

Sánchez Calderón, S. y R. Fernández Fuertes. 2018. Which came first: the chicken or the egg? Ditransitive and passive constructions in the English production of simultaneous bilingual English children. ATLANTIS.

Liceras, J.M. y R. Fernández Fuertes. 2017. Subject omission/production in child bilingual English and child bilingual Spanish: The view from linguistic theory. Probus 19. DOI: https://doi.org/10.1515/probus-2016-0012.

Fernández Fuertes, R. y E. Álvarez de la Fuente. 2017. The acquisition of Spanish and English as two first languages through the analysis of natural interpreting in bilingual children. RESLA 30 – 1.

Etiquetas castellano, Gibraltar, inglés

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Datada en el siglo XVI una pintura de los Países Bajos que fue robada por los nazis

Autor de la entrada Por UVadivulga
Fecha de la entrada 04/12/2017

a obra '‘Bildnis eines jüdischen Kaufmanns’ (en alemán, ‘Efigie de un comerciante judío’)

Datada en el siglo XVI una pintura de los Países Bajos que fue robada por los nazis

La Unidad Asociada UVa-CSIC al Centro de Astrobiología ha participado en un estudio internacional sobre un retrato de un comerciante judío

La Universidad de Valladolid, a través de la Unidad Asociada UVa-CSIC al Centro de Astrobiología, ha participado en un estudio internacional que ha conseguido datar una pintura procedente de los Países Bajos que había sido robada por los nazis y que apareció recientemente en un mercadillo de Austria. La obra ‘Bildnis eines jüdischen Kaufmanns’ (en alemán, ‘Efigie de un comerciante judío’) fue pintada en el siglo XVI de acuerdo con las conclusiones de los expertos tras haberla sometido a varias pruebas.

Con unas dimensiones aproximadas de 30×22 centímetros y rodeada por un amplio marco de madera, muestra el retrato de un hombre mayor, probablemente, un rico comerciante judío, y podría valer millones de euros, según los expertos. Aunque no se sabe mucho de su pasado, es probable que su legítimo propietario fuese un coleccionista judío cuyos bienes fueron expropiados por Hermann Göring, figura prominente del Partido Nazi, lugarteniente de Hitler y comandante supremo de la Luftwaffe.

La revista Hyperfine Interact ha publicado los resultados de este trabajo, liderado por la Universidad de Hannover y que ha contado con la colaboración de otras dos universidades alemanas, Leibniz y Mainz, de la portuguesa de Coimbra, y de los científicos de la UVa, pertenecientes al equipo de Fernando Rull. Cada una de las partes ha aportado sus conocimientos.

Los investigadores han utilizado diferentes técnicas espectroscópicas y microscópicas, que ofrecen distintos datos cuya combinación “proporciona muchísima más información que cada una de ellas por separado”, explica Antonio Sansano, uno de los autores del artículo. El grupo, liderado por Fernando Rull, es especialista en espectroscopia y el análisis de arte es una de sus aplicaciones.

En este caso, la espectroscopia Mossbauer, basada en la emisión y absorción de rayos gamma, “da información de los compuestos de hierro”, mientras que la espectroscopia Raman utiliza una luz láser para revelar cómo son las moléculas de los compuestos ofreciendo numerosas ventajas. “En primer lugar, una técnica no destructiva y, tratándose de piezas de gran valor, este punto es clave. En segundo lugar, tiene una gran resolución espacial, incluso de unas pocas micras. Además, es una tecnología muy flexible y con capacidad de portabilidad, de manera que se puede llevar el instrumento a la localización de la obra de arte, sin necesidad de que pase por el laboratorio”, comenta.

Para esta investigación, también se ha utilizado fluorescencia de rayos X y una avanzada microscopía conocida como SEM–EDX. “Las técnicas son más o menos sensibles a unos u otros elementos, así que la combinación de todas hace que se complementen”, señala Sansano.

Restauraciones

Además de poder corroborar la autenticidad de la pintura y datarla hace cinco siglos gracias a todos estos métodos, el trabajo ha revelado otras curiosidades. Por ejemplo, “pensamos que el cuadro ha sido restaurado, entre otras cosas, por la presencia de pigmentos modernos, del siglo XIX y XX”, apunta.

A la hora de llevar a cabo este tipo de análisis, “se suele hacer primero un estudio general de todas las manchas de color y posteriormente se analizan con detalles puntos de interés, como cambios de tonalidad, marcas, grietas o manchas que podrían proporcionar información acerca de los procesos que han sido utilizados y de los materiales”.

El cuadro ‘Bildnis eines jüdischen Kaufmanns’ (en alemán, ‘Efigie de un comerciante judío’), en su marco

Al servicio del Patrimonio

Con anterioridad a esta publicación, la Unidad Asociada UVa-CSIC al Centro de Astrobiología ha estudiado otras obras que tienen varios siglos de antigüedad, trabajando tanto en el análisis de pinturas murales del románico palentino como en el de manuscritos medievales. También se han ocupado de materiales muy distintos, como la piedra de la catedral de Burgos o la cueva de Altamira. La participación de este grupo de la UVa en este trabajo se enmarca dentro de una colaboración más amplia con la Universidad de Mainz que incluye también otras piezas.

La espectroscopia resulta adecuada para todos estos usos relacionados con el arte. “Hay que entender que no es una técnica de datación directa, sino que sirve para obtener información que se correlaciona con los datos históricos sobre las técnicas y el entorno. Sin embargo, dadas las ventajas que proporciona, es muy utilizada en el análisis del Patrimonio”, asegura Sansano.

Bibliografía

Fe Mössbauer, SEM/EDX, p-XRF and μ-XRF studies on a Dutch painting. R. Lehmann, J. Schmidt, B. F. O. Costa, M. Blumers, A. Sansano, F. Rull, D. Wengerowsky, F. Nürnberger, H. J. Maier, G. Klingelhöfer, F. Renz. Hyperfine Interactions. DOI: 10.1007/s10751-016-1296-3.

Etiquetas nazismo, pintura

Área - Ciencias Comunicación Reportajes

Dos satélites precisan el alcance del daño de los incendios forestales

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Fecha de la entrada 27/11/2017

Dos satélites precisan el alcance del daño de los incendios forestales

Las universidades de Valladolid y León integran datos de los sensores a bordo de los satélites Landsat 8 y Sentinel 2 para mejorar políticas de reforestación

Cuatro ojos ven más que dos. La premisa es sencilla, pero a más de 700 kilómetros del objeto de observación, esos ojos, aunque sea por duplicado, tienen que ser muy precisos. A esa distancia orbitan los satélites Landsat 8 y Sentinel 2. A través de sus fotografías, ambos proveen de información valiosa en la gestión forestal de las zonas incendiadas. Las universidades de Valladolid y León han desarrollado un proyecto de investigación para tener una mejor visión de los sistemas forestales tras los fuegos e integran esta información gráfica satelital para ayudar a los gestores a tomar mejores decisiones en la evaluación del daño, la reforestación y otras acciones de recuperación.

La familia de satélites estadounidenses Landsat observan la Tierra desde 1972. En 2013 se lanzó la octava generación, un dipositivo que proporciona imágenes en las que cada píxel representa 30 metros cuadrados de la superficie terrestre. Es una precisión considerable si se tiene en cuenta que sobrevuela el suelo a 705 kilómetros de altura. El aparato revisita la misma zona del globo cada 16 días y capta información en diferentes longitudes de onda, desde el visible del ojo humano al infrarrojo cercano y medio del espectro electromagnético. Cuando se produce un incendio forestal, se puede comparar la situación previa con la posterior, y así establecer el grado de afectación del terreno. Por su veteranía, se ha convertido en un estándar en este tipo de operaciones.

“A pesar de su precisión, el sistema se puede mejorar. A veces, hay nubes u otras condiciones ambientales que reducen las posibilidades de comparar dos imágenes. Esperar dieciséis días a otra pasada del satélite reduce la información, puesto que la vegetación puede cambiar en ese tiempo. Se hacía necesario buscar una alternativa mejor”, explica Carmen Quintano, coautora de la investigación y profesora del Departamento de Tecnología Electrónica y del Instituto de Gestión Forestal Sostenible del campus de la UVa en Palencia.

El equipo investigador se fijó en el programa europeo Sentinel. Más reciente que el estadounidense, se considera uno de los programas de observación terrestre más importantes de la actualidad. El subprograma Sentinel 2 está basado en dos satélites gemelos, lanzados en 2015 y 2017. O uno u otro pasan por el mismo punto del globo terráqueo cada cinco días y su resolución espacial es de entre diez y veinte metros. Este subprograma trabaja en las mismas longitudes de onda que el programa Landsat, por lo que añade longitudes situadas en el límite del rojo, entre el visible y el infarrojo cercano, y por lo tanto, complementarias a las del satélite estadounidense.

Paisaje de Acebo (Cáceres), antes del incendio forestal de 2015

Incendio de Acebo

En un trabajo publicado en la revista internacional International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, el equipo castellano y leonés emplea datos de ambos satélites en un caso real, el incendio forestal de Acebo (Cáceres) de agosto de 2015. En esta zona de la sierra de Gata, el fuego arrasó aproximadamente 8000 hectáreas, en un paisaje dominado por pinos (Pinus pinaster) y rebollos (Quercus pirenaica). Al combinar las imágenes de ambos satélites, el equipo científico observó que, aunque la precisión final de la estimación de daños en la vegetación fuera un poco menor que la obtenida basadas exclusivamente en datos del satélite estadounidense, había más información para comparar la situación previa y la posterior a aquel desastre ambiental.

Este trabajo permite abrir nuevas perspectivas en la gestión del territorio, especialmente en situaciones como las de los incendios forestales. “A partir de mapas de severidad precisos, se pueden establecer políticas de recuperación del terreno que incluyan repoblaciones o evaluación del daño del suelo más adecuadas”, indica Quintano.

Además de esta línea de investigación, la Universidad de Valladolid también trabaja aplicando modelos de mezclas espectrales para evaluación del daño provocado por los incendios forestales. Esta técnica emplea todas las bandas del espectro electromagnético, y frente a las dos o tres bandas empleadas en las estimaciones basdas en índices espectrales.

Daños observados al combinar dos satélites sobre el incendio forestal de Acebo (Cáceres) en agosto de 2015

Bibliografía

C. Quintano, A. Fernández-Manso, O. Fernández-Manso, ‘Combination of Landsat and Sentinel-2 MSI data for initial assessing of burn severity’. Int J Appl Earth Obs Geoinformation 64 (2018), 221-225

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Un proceso sencillo y poco extendido permite nuevos nanomateriales de interés farmacéutico

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Fecha de la entrada 20/11/2017

Imagen de microscopia electrónica con material lipídico suplementado con nanopartículas de cobre

Un proceso sencillo y poco extendido permite nuevos nanomateriales de interés farmacéutico

La UVa emplea una tecnología no muy implantada en la industria para encapsular nanopartículas de cobre

Las nanopartículas procedentes de metales nobles y de transición tienen cada vez mayor presencia en el campo de la biomedicina. Pueden ser empleadas como biosensores, en imagen molecular o en terapias específicas como las de hipertermia. Entre ellas, en las nanopartículas de cobre se ha observado un potencial antiproliferativo que podría ser útil para crear nuevos fármacos contra el cáncer. Una investigación de la Universidad de Valladolid (UVa) y el Instituto de Biología Experimental e Tecnológica de Portugal (iBET) ha encontrado el modo de desarrollar compuestos con nanopartículas de cobre a partir de una tecnología simple, aunque poco implantada a nivel industrial.

El trabajo se ha desarrollado en el marco de las investigaciones sobre síntesis de nanopartículas de óxidos metálicos desarrolladas por el Grupo de Procesos de Alta Presión de la UVa. Este equipo investigador trata de superar algunos de los problemas asociados a la creación de estos novedosos compuestos. “Desarrollar aplicaciones para nanopartículas tiene una dificultad: tienden a aglomerarse por distintas fuerzas de cohesión de distinta naturaleza, como la electrostática”, explica Soraya Rodríguez Rojo, codirectora junto a María José Cocero de la tesis doctoral del investigador Víctor Martín que aborda la síntesis y formulación de nanopartículas metálicas y de óxidos metálicos.

Contra esta fuerza de atracción molecular, el equipo científico emplea técnicas de alta presión. Existe un momento intermedio en el que la materia no está en forma gaseosa, ni líquida. Es una situación denominada supercrítica en la que presenta propiedades intermedias. Esta situación la hace muy interesante para la ciencia.

El trabajo de investigación entre la UVa y organismos de investigación portugueses ha empleado dióxido de carbono (CO₂) en estas condiciones supercríticas para mezclar lípidos y nanopartículas de cobre. De forma convencional, se emplean disolventes orgánicos para producir sistemas que combinen estos dos materiales, con los consiguientes problemas medioambientales y riesgos para la salud. Sin embargo, cuando el CO₂ deja de ser líquido, pero todavía no es gas, se consigue mejorar la dispersión del metal en el lípido. El resultado fue unas micropartículas de lípido que llevaban insertas nanopartículas de cobre, del mismo modo que un cupcake lleva granitos de chocolate. El resultado ha sido publicado en la revista The Journal of Supercritical Fluids.

La investigadora Vanessa Gonçalves trabaja en la experimentación con nanopartículas de cobre en el iBET

Tecnología simple

Para la consecución de estos suportes de lípido con nanomateriales, el equipo ha empleado una tecnología “simple, pero poco implantada a nivel industrial”, indica Rodríguez Rojo. Se trata de un proceso denominado en inglés PGSS (Particles from Gas Saturated Solutions). Además, aunque la técnica emplea CO₂, un gas de efecto invernadero, es de poca cantidad y podría ser encauzado para su reutilización o captura, evitando sus emisiones a la atmósfera, explica la investigadora del Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente.

Las nanopartículas de cobre son útiles en sectores industriales, pero también farmacéuticos. Esta versatilidad la hace muy interesante desde el punto de vista productivo.

Equipo PGSS en las instalaciones de iBET

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Los suelos de los sabinares absorben importantes cantidades de CO2

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Fecha de la entrada 13/11/2017

Los suelos de los sabinares absorben importantes cantidades de CO2

Una investigación de la UVa, realizada en Soria, describe el papel de estos bosques al retirar de la atmósfera estos gases de efecto invernadero

Los suelos de los bosques de sabinas tienen una mayor capacidad de retención de dióxido de carbono (CO₂) que los propios árboles. Esta característica está derivada, según un estudio desarrollado por la Universidad de Valladolid en la provincia de Soria, por la materia orgánica en descomposición que queda bajo la copa de estas cupresáceas. Los sabinares pueden actuar como reservorios para retirar de la atmósfera este tipo de gas de efecto invernadero.

La historia de la agricultura está asociada al uso por parte del ser humano de los suelos más ricos en nutrientes para su propio provecho. Los suelos que soportan los cultivos necesitan una profundidad de suelo grande que provea de nutrientes a estas especies vegetales domesticadas. En esta lucha contra la naturaleza, se ha producido una retirada de los bosques que ocupaban estos suelos profundos. Así, durante centurias han desaparecido de la península Ibérica encinares, pinares u otros bosques autóctonos para ampliar los campos de cultivo.

Algunas especies han podido sobrevivir en suelos menos profundos; una de ellas, la sabina (Juniperus thurifera). En terrenos con horizontes poco potentes, a veces inferiores a treinta centímetros hasta la roca madre, este árbol de hoja perenne y tamaño no mayor de diez metros, crece de una forma tortuosa, retorciendo su tronco. Bajo sus ramas, la especie deja un terreno rico en materia orgánica, generalmente con su propia hojarasca.

Sabinar en Soria. Fotos: Amelia Moyano

Suelos pobres, pero con capacidad

El grupo de investigación Suelo, Vegetación y Modelización (Suvemo) de la Universidad de Valladolid, ha medido la capacidad de los sabinares en la captura de CO2, tanto en la masa forestal como en el suelo. En sus observaciones, realizadas en parcelas situadas en la provincia de Soria, han registrado que el suelo dispone de más carbono que el almacenado en las copas. El trabajo ha sido publicado recientemente en la revista Forests. Estos suelos son generalmente calcáreos, pobres para la agricultura pero con características medioambientales muy interesantes desde el punto de vista de la gestión forestal.

El estudio tuvo en cuenta diámetros de los ejemplares, sexos de los árboles y los suelos de las proyecciones de las copas y así como el fraccionamiento de las formas orgánicas, entre otros parámetros. Las investigaciones demostraron que en los suelos de los sabinares dominan formas orgánicas estables a la biodegradación, como son las denominadas huminas.

Quedan sabinares como bosques aislados en la península Ibérica y el norte de África, generalmente en terrenos abruptos. La mayor parte de estos reductos se localizan en el entorno del sistema Ibérico, como en las provincias de Soria y Teruel.

Bibliografía

Elena Charro, Amelia Moyano, Raquel Cabezón. ‘The Potential of Juniperus thurifera to Sequester Carbon in Semi-Arid Forest Soil in Spain’. Forest (2017). DOI: 10.3390/f8090330

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El pan candeal exhibe las mejores propiedades en la digestión del almidón en su corteza

Autor de la entrada Por UVadivulga
Fecha de la entrada 06/11/2017

El pan candeal exhibe las mejores propiedades en la digestión del almidón en su corteza

La Universidad de Valladolid desarrolla el primer estudio sobre corteza y en la miga de varios tipos de pan y rompe algún mito sobre estos alimentos

De miga más compacta, el pan candeal ha perdido protagonismo en los hogares en las últimas décadas en favor de otras variedades de este alimento básico. Un grupo de investigación de la Universidad de Valladolid en el campus de la Yutera, Palencia, ha comparado este producto típico de Castilla con otras variedades comerciales, como la barra y la chapata, y ha observado que la digestión del almidón, el compuesto mayoritario en la harina, es más prolongada en la corteza de este pan clásico.

“La velocidad de la digestibilidad del almidón es clave, ya permite que la liberación de energía sea más extendida”, explica el catedrático del Área de Tecnología de los Alimentos en la Escuela Técnica Superior de Palencia Manuel Gómez Pallarés. El almidón es aproximadamente el 80 por ciento de la harina de trigo. Básicamente, el pan es un alimento compuesto por dos ingredientes, harina y agua, con sal y levadura que actúan de ligazones. En la digestión, el almidón es degradado por enzimas liberando glucosas. Según sea de rápida la degradación de este almidón, el incremento de la glucosa en la sangre será más o menos rápido.

La investigadora Laura Román trabaja con una muestra en un laboratorio de la Universidad de Valladolid en Palencia

Tres tipos de almidones

“Según su comportamiento en esta degradación, se puede considerar que existen tres tipos de almidones, de rápida digestión, de lenta digestión y resistente”, explica Laura Román, investigadora del área de Tecnología de los Alimentos. “El de lenta digestión está asociado con una baja respuesta glucémica y con el control y la prevención de enfermedades relacionadas con la hiperglucemia, como la diabetes o las enfermedades vasculares”, añade. No en vano, existen ya productos en el mercado, como galletas, que se promocionan con el argumento de que su aporte energético dura más tiempo que su competencia.

En un estudio publicado en la revista Food Chemistry, se analizaron tres tipos de pan (candeal, barra y chapata) según el porcentaje de agua empleado en la producción del pan. El pan candeal emplea un 45% de agua en su base de harina, en la barra alcanza el 60% y en la chapata llega al 75%. Esto es observable en su corte: después de cocer, la miga del candeal es más compacta, mientras que en la chapata se ven más huecos. En la corteza, en todos los casos, en el horneado se evapora más rápidamente el agua, lo que reduce su presencia en el producto final y el mantenimiento de la estructura del almidón menos accesible a las enzimas digestivas.

Simulación de la digestión

A partir de una simulación en laboratorio de la digestión humana, el equipo investigador analizó características tanto de la corteza como de la miga de los tres tipos de pan. El tipo de almidón rápidamente digerible era el más habitual en todo caso, tanto en la parte externa como interna de los panes. Sin embargo, el almidón de lenta digestión tenía una presencia mayor de forma significativa en el pan candeal, por el menor aporte de agua en su amasado y por esa estructura más cerrada.

El modelo de digestibilidad fue desarrollado en la Universidad Purdue (West Lafayette, Estados Unidos) por Mario Martínez, doctor por la Universidad de Valladolid. Este trabajo es el primero que se realiza tanto de la digestibilidad del almidón en la corteza y la miga por separado como el efecto del aporte del agua en la fórmula de la masa. Los autores son cautos a la hora de extraer conclusiones para el consumidor. “Faltan estudios en personas que confirmen las conclusiones a las que hemos llegado”, señalan.

En el caso de las cortezas, la degradación del almidón se realiza más prolongadamente que en la miga en los tres tipos proporcionando una energía más extendida.

Por ello, el estudio permite poner en valor un producto que ha visto reducida su presencia en panaderías y tahonas. Otrora alimento esencial en el ámbito rural, el pan candeal ha ido perdiendo presencia por un menor interés comercial tanto por parte del consumidor, como del panadero. “De paso, rompemos el mito de que la corteza engorda más que la miga, ya que no es así, al contrario, sacia más”, concluye Gómez Pallarés. El consumo de pan en España se sitúa en torno a los 170 gramos por persona en la actualidad y se ha reducido en las últimas décadas por el cambio de hábitos alimentarios y de vida

Premio

El grupo de investigación ha sido galardonado recientemente en el congreso
de la American Association of Cereal Chemistry, en San Diego (Estados
Unidos). La investigadora Laura Román recibió en octubre el premio en
una de las categorías por sus trabajos en torno a harinas extrusionadas

Bibliografía

M.M. Martínez, L. Román, M. Gómez, ‘Implications of hydration depletion in the in vitro starch digestibility of White bread crumb and crust’. Food Chemistry (2017). Volumen 239. Páginas 295-303, DOI: 10.1016/j.foodchem.2017.06.122

Área - Ingeniería y Arquitectura Comunicación Reportajes

Un sistema de depuración experimental reduce el impacto de los restos de fármacos y productos de higiene en ríos

Autor de la entrada Por UVadivulga
Fecha de la entrada 23/10/2017

Un sistema de depuración experimental reduce el impacto de los restos de fármacos y productos de higiene en ríos

La Universidad de Valladolid estima la presencia de hasta cien substancias de uso habitual en ríos de España y propone una solución para su tratamiento

El uso de fármacos y productos de cuidado personal deja una pista minúscula y nociva. Cuando una persona toma un medicamento, se asea o se maquilla, deja en su interior y en su piel un pequeño rastro. Las substancias que no son asimiladas por el organismo pasan a través de las cañerías de los hogares a las plantas de tratamiento e inevitablemente algunos compuestos terminan en los ríos. Poco a poco, su acumulación puede suponer un problema para los seres humanos o para el medio ambiente. Un grupo de investigación de la Universidad de Valladolid trabaja actualmente en un sistema de depuración para reducir el impacto de estos residuos y ha obtenido resultados significativos en el laboratorio.

El uso extendido de fármacos y de productos de higiene personal supone un impacto hasta ahora poco estudiado en el aire, el suelo y el agua. Las personas que necesitan un medicamento no asimilan todo el compuesto administrado, algunas partes son excretadas por el organismo y terminan en el agua de los retretes. De un modo similar, en la ducha terminan restos de los productos de cuidado personal que usamos habitualmente. Estos hábitos son convencionales e incluso necesarios, pero otros no. Existen todavía personas que se deshacen de las medicinas que ya no usan tirando de la cadena.

Estos microcontaminantes pueden causar a la larga un daño a los seres humanos y al medio ambiente cuando se acumulan en ríos y otros sistemas de aguas corrientes. Un equipo del Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente de la UVa, en colaboración con la Universidad de Carabobo (Venezuela), ha tratado de mitigar su impacto. Para ello, ha realizado primero una estimación de las cantidades de productos farmacéuticos y de higiene que terminan en el medio ambiente.

En un análisis macro, el equipo estimó el impacto de hasta un centenar de compuestos en aguas superficiales de España. Se recopilaron datos analíticos y se observaron correlaciones entre consumo de fármacos y de productos de cuidado personal de uso habitual con la presencia de sus restos en los cauces fluviales. El trabajo forma parte de la tesis doctoral de Sheyla Ortiz.

Posteriormente, se estimó la peligrosidad de una treintena de los compuestos más frecuentes (compuestos activos farmacéuticos como la atorvastatina, el omeprazol o el valsartán, entre otros o algún almizcle sintético de desodorantes o perfumes como el tonalide. El equipo científico analizó la persistencia, bioacumulación, toxicidad y presencia de estas substancias en el medio ambiente, y estableció una clasificación de prioridades de los compuestos investigados.

Fotorreactor en un experimento del equipo de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente de la UVa

Toxicidad y una sorpresa

Para medir la toxicidad de cada uno de los compuestos más usuales, se realizó un ensayo con bacterias bioluminiscentes, concretamente de la especie Vibrio fischeri. “Estos tests biológicos nos ayudan a conocer la peligrosidad de cada compuesto estudiado, ya que si tienen efecto, las bacterias dejan de emitir luz o lo hacen con menos intensidad”, explican los corresponsables del trabajo de investigación, Rubén Irusta y Pedro García Encina. Paradójicamente, los científicos observaron que, en pequeñas dosis, algunos de los compuestos no producían un efecto negativo para la bacteria, sino positivo. Esta circunstancia se denomina ‘hormesis’.

En un artículo recientemente publicado en la revista Science of the Total Environment, el equipo de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente de la UVa ha descrito la metodología USEtox^TM que han empleado para realizar este estudio, con el fin de que se puedan aplicar las estimaciones de ecotoxicidad y toxicidad de estos fármacos y productos de higiene personal en los estudios de evaluación de impacto de ciclo de vida. La inclusión de estos efectos toxicológicos en el análisis de ciclo de vida ofrece una visión más realista de los potenciales impactos de estas substancias, explican los investigadores.

Búsqueda de soluciones

Con el fin de buscar soluciones para eliminar estos restos de fármacos y productos de higiene personal que, a la larga, pueden resultar dañinos, los investigadores proponen dos soluciones: la separación de las aguas negras y grises (esto es, las del váter, más contaminantes, de las de lavabos o lavadoras), y tratar específicamente estos compuestos en las plantas depuradoras.

Con este fin, han iniciado una línea de investigación que trata, de forma experimental, los restos de fármacos y productos de cuidado personal. En fotorreactores, han reducido de forma significativa la presencia de estos elementos nocivos mediante sistemas fotocatalíticos.

Los profesores pertenecen a la UIC 071 de la Junta de Castilla y León y el trabajo se ha realizado en el marco del proyecto VA067.

Bibliografía

Sheyla Ortiz de García, Pedro A. García-Encina, Rubén Irusta-Mata. ‘The potential ecotoxicological impact of pharmaceutical and personal care products on humans and freshwater, based on USEtox^TM characterization factors. A Spanish case study of toxicity impact scores’. Science of the Total Environment. Volume 609. 31 December 2017. Pages 429-445. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.07.148