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Reducir la contaminación puede perjudicar a un país a corto plazo

Reducir la contaminación puede perjudicar a un país a corto plazo

Un trabajo del Instituto de Investigación en Matemáticas de la Universidad de Valladolid (IMUVa) demuestra de forma teórica que si un país disminuye sus emisiones, otros aprovechan la coyuntura para incrementarlas

Un estudio del Instituto de Investigación en Matemáticas de la Universidad de Valladolid (IMUVa) demuestra a través de un modelo teórico que los países que apuestan por reducir las emisiones contaminantes ayudan a conseguir un menor nivel de contaminación global, lo que les permite obtener un mayor bienestar a largo plazo, pero se ven perjudicados en un primer momento porque la reducción de emisiones viene de la mano de una bajada de su producción. Los países no previsores aprovechan la circunstancia para contaminar más, de manera que las cifras globales pueden incrementarse a corto plazo. Ante este resultado, los incentivos y las medidas obligatorias serían imprescindibles para disminuir la contaminación transfronteriza.

La investigación, publicada en la revista científica European Journal of Operational Research en colaboración con la Universidad de McGill de Canadá, está basada en los métodos matemáticos que se conocen como “optimización dinámica”, en particular, en la teoría de juegos dinámicos, que el grupo de la investigadora Guiomar Martín Herrán está aplicando a problemas medioambientales.

Estos “juegos dinámicos” tienen tres características que se ajustan al problema de la contaminación transfronteriza. La primera de ellas es la interdependencia estratégica, es decir, que la acción de un agente económico influye en el bienestar de otros; por ejemplo, el vertido de una empresa a un río tiene consecuencias para terceros. La segunda es la influencia del paso del tiempo, ya que los problemas medioambientales son intrínsecamente dinámicos y pueden aparecer o verse modificados con los años, siendo el tiempo un elemento clave en las interacciones entre los agentes o la credibilidad de las políticas de regulación medioambiental. Finalmente, la tercera es el comportamiento estratégico de los agentes decisores en la toma de decisiones a largo plazo, un aspecto que permite dividir a los agentes entre “miopes” (los que no tienen visión de futuro) y “no miopes” (los que sí la tienen).

En este caso, cada agente es un país que debe maximizar el bienestar de sus ciudadanos jugando con dos aspectos. Por una parte, cuantos más produce, más aumenta dicho bienestar. Por otra, la producción implica emisiones contaminantes, que se acumulan en un stock de contaminación y ésta, a su vez, reduce el bienestar. Son dos fuerzas que se contrarrestan y, por lo tanto, es necesario buscar un equilibrio para conseguir el objetivo, el mayor beneficio posible para los habitantes de un país.

Los países miopes son los que se centran en los resultados a corto plazo y, por lo tanto, producen todo lo que pueden sin pensar en las consecuencias que la contaminación traerá para el futuro. Los no miopes sacrifican la producción para lograr un mayor bienestar a largo plazo a pesar de que en un primer momento pierden bienestar al producir menos bienes.

En apariencia, es de suponer que el bienestar total será mayor cuantos menos países miopes haya, pero en este trabajo “demostramos matemáticamente que no siempre es así, que esto sólo se cumple a largo plazo, porque en un primer momento cuando un país miope pasa a ser no miope y, por lo tanto, reduce sus emisiones, el resto las incrementa”, explicó la investigadora en el momento de la publicación.

“El que deja de ser miope sale perdiendo a corto plazo y los demás se aprovechan”, resumió la matemática. Este planteamiento teórico encaja muy bien para explicar lo que sucede en la realidad en el caso del comercio de derechos de emisión de gases de efecto invernadero. Hay empresas que contaminan por debajo de los límites establecidos, pero le pueden vender derechos de emisión a las que contaminan en exceso, de manera que el resultado global no varía por el hecho de una compañía reduzca sus emisiones.

Sin embargo, los investigadores advierten de que su modelo no está basado en la realidad, sino en un planteamiento teórico que puede servir de base para analizar estas cuestiones. “Es una herramienta matemática que conlleva realizar simplificaciones” y no tener en cuenta, por ejemplo, que la tecnología de algunos países avanzados puede permitir producir lo mismo o más contaminando menos que otros.

 

 De izquierda a derecha, Javier de Frutos, Guiomar Martín y Francisco Cabo, investigadores relacionados con el trabajo

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Descifrado el funcionamiento interno de los pinares de repoblación

Descifrado el funcionamiento interno de los pinares de repoblación

El Instituto Universitario de Gestión Forestal Sostenible observa un carácter protector desconocido hasta el momento

Un tesis doctoral defendida en el Instituto Universitario de Gestión Forestal Sostenible de la Universidad de Valladolid (Campus de Palencia) revela los principales factores que afectan al desarrollo de los pinares de repoblación. El estudio, elaborado por Teresa de los Bueis, aporta información muy valiosa para la gestión sostenible de estas plantaciones que por su carácter inminentemente protector —a priori no comercial— se desconocía hasta el momento.

El pino carrasco y el pino silvestre —dos especies de sobra conocidas en nuestro país— tienen en común que fueron ampliamente utilizadas desde mediados del siglo XX para repoblar, respectivamente, antiguos encinares y robledales que, después de ser deforestados para uso agrícola o aprovechamiento de leñas, sufrían serios problemas de erosión. Hoy en día, estos pinares están ampliamente asentados y a punto de alcanzar la madurez, por ello es indispensable conocer con profundidad qué relación hay entre los factores del medio y su crecimiento, de manera que sea posible proponer una gestión sostenible para los años venideros.

 

El secreto está en el suelo

“Hemos detectado que los parámetros bioquímicos del suelo son factores determinantes de la productividad forestal porque afectan a la actividad de las bacterias y hongos encargados de la descomposición de la materia orgánica”, comenta la doctora Teresa de los Bueis que ha conseguido con su investigación dar una respuesta sólida a cómo funcionan estos ecosistemas.
Según los resultados de su tesis el agua es el factor limitante para la actividad descomponedora en las plantaciones de pino carrasco, sin embargo en las zonas de pino silvestre no es el agua, sino la elevada acidez del suelo la que actúa como limitante de estos procesos.

 

El manejo silvícola: una posible solución

“Los clareos que conllevan alteración de la densidad de estas plantaciones tienen un impacto sobre el ciclo de nutrientes en el suelo”, asegura la investigadora; y es que en el caso del pino carrasco el simple hecho de “abrir” el bosque facilitaría la incorporación del agua de lluvia al suelo, mejorando así las condiciones para la descomposición de la materia orgánica. En el caso del pino silvestre la acidez del suelo podría corregirse con la incorporación paulatina de robles

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Descritas setas comestibles de gran valor comercial en Etiopía

Descritas setas comestibles de gran valor comercial en Etiopía

Una tesis defendida en el campus de la Yutera describe hongos que pueden mejorar las condiciones económicas del país africano

La economía etíope es aún de subsistencia. Su producto interior bruto se basa en un 45% en la agricultura y tres de cada cuatro habitantes, en una población total de más de cien millones, subsisten con menos de dos dólares al día. Una investigación de la Cátedra de Micología de la Universidad de Valladolid abre nuevas perspectivas económicas para el aprovechamiento de sus recursos forestales de este país africano y, por tanto, la mejora en la calidad de vida de sus nacionales. Una tesis defendida en el campus de la Yutera, Palencia, por Tatek Bejene Bekele ha descrito en los bosques de las regiones montañosas centenares de especies de setas, algunas con gran valor económico en el mercado internacional, y ha determinado políticas de protección de las zonas forestales que las albergan para reducir los efectos de los incendios, conservar y explotar estos recursos.

La tesis doctoral, dirigida por Juan Andrés Oria de Rueda y Pablo Martín Pinto, director y subdirector respectivamente de la cátedra de Micología y profesores del Instituto de Gestión Forestal Sostenible, fue defendida el 26 de junio de 2017. En ella, se han registrado por primera vez cientos de especies micológicas tanto en Etiopía como en el conjunto del continente africano. También se ha descubierto la relación entre comunidades de hongos con bosques naturales y repoblaciones forestales y el daño causado por el fuego en todos estos ecosistemas. El trabajo ayuda al gobierno etíope a establecer políticas para el aprovechamiento de estos recursos forestales para reducir la incidencia de los incendios forestales en estas grandes masas arbóreas.

A través de un trabajo de campo, el equipo investigador ha parcelado diferentes bosques de la zona afromontana del país, conocido como Macizo Etíope y con cumbres de hasta 4.500 metros. El muestreo ha permitido conocer la diversidad, composición y producción de setas de las partes boscosas alrededor de estas montañas. Se han descrito centenares de hongos por primera vez en esta región del continente. Ciertas especies micológicas ya están extinguidas o se encuentran muy amenazadas en Europa, pero proliferan en estas sabanas y bosques africanos.

La tesis, titulada Comunidades fúngicas procedentes de sistemas forestales en Etiopía, añade al trabajo macroscópico otro de carácter genético y constata que especies de champiñones del género Agaricus y otras de los géneros Terfezia, Calvatia y Suillus disponen de un aprovechamiento comercial. “Tiene una gran importancia para las poblaciones locales, que se encuentran en situación de pobreza extrema”, añade su director, Oria de Rueda. La proyección del trabajo científico ha llevado a la UVa y al gobierno etíope a acordar ampliar la investigación a otras regiones del país.

 

Tatek Dejene, en la defensa de la tesis 'Comunidades fúngicas procedentes de sistemas forestales en Etiopía'

Tatek Dejene, en la defensa de la tesis ‘Comunidades fúngicas procedentes de sistemas forestales en Etiopía’

Incendios y hongos

Una segunda parte del trabajo ha ahondado en la relación de los bosques autóctonos o plantaciones de árboles como pinos y eucaliptos para aprovechamiento maderero con los hongos que albergan para mejorar la gestión ambiental de todos estos recursos forestales. “Existe un interés local en evitar incendios forestales de origen humano, algunos de los cuales son provocados por ganaderos para ampliar la zonas de pasto para sus reses”, explica el profesor del Instituto de Gestión Forestal Sostenible de la UVa.

Además, existen incendios forestales provocados por el abandono de la ganadería extensiva en favor de la estabulada. “La retirada tanto de las grandes cantidades de herbívoros, tanto salvajes como domésticos, de las zonas boscosas ha producido un crecimiento del matorral seco, que se convierte en combustible de megaincendios”, indica Oria de Rueda. El aprovechamiento micológico y el retorno a la ganadería extensiva favorecen la limpieza de los bosques y contribuye a la reducción de tierras quemadas, expone el trabajo. “Los resultados son equiparables a la situación que se vive en España y Portugal”, resume el especialista.

Tatek Dejene, etíope, ha permanecido cuatro años en España. Ha colaborado en investigaciones y jornadas micológicas tanto en Castilla y León como en su propio país, así como en diversos países europeos a través de congresos. “Todo ello ha sido una enriquecedora experiencia que no dudamos en mantener”, expresa su director de tesis. Profesores de la Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias de Palencia trabajan asiduamente en Etiopía y existen investigaciones micológicas al otro lado del continente, en Senegal. “La colaboración mutua y enriquecedora de los distintos pueblos y naciones es el futuro”, añade el director de la cátedra.

 

Bibliografía

Tatek Dejene Bekele, Comunidades fúngicas procedentes de sistemas forestales en Etiopía, Universidad de Valladolid (2017)

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Una estancia internacional potencia una investigación para obtener biocombustibles a partir de salvado de trigo

Una estancia internacional potencia una investigación para obtener biocombustibles a partir de salvado de trigo

Una investigadora del Conicet argentino visita durante cuatro meses la Universidad de Valladolid gracias a una ayuda del CEI Triangular-E3

Una investigadora adjunta del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet) de Argentina, Soledad Aspromonte, realiza una estancia en la Universidad de Valladolid (UVa) con el fin de desarrollar etapas de biorrefinería que permitan la obtención de biocombustible a partir de salvado de trigo. La científica se ha incorporado a esta línea de trabajo gacias a una ayuda para investigadores visitantes convocada por el Campus de Excelencia Internacional Triangular-E3.

Aspromonte, docente además en la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional del Litoral (Argentina), realiza en la UVa pruebas catalíticas de catalizadores micro y mesoporosos de cinc y rutenio en la conversión de dos fracciones de biomasa (celulósica y hemicelulósica) obtenidas a partir de salvado de trigo. El objetivo de este trabajo es el desarrollo de etapas de biorrefinería que permitan la obtención de alcanos líquidos (biocombustibles) que supongan la sustitución de los combustibles actuales derivados de recursos fósiles.

La exploración de nuevos materiales empleando recursos renovables como alternativa a los combustibles fósiles es una temática alentada por el agotamiento de las reservas de combustibles fósiles en un futuro cercano, el cambio climático y el aumento de la demanda energética. El grupo de la Universidad de Valladolid dirigido por Esther Alonso cuenta con amplia experiencia en el fraccionamiento e hidrólisis hidrotermal de biomasas reales, combinando además procesos de intensificación con microondas o ultrasonidos para el aumento del rendimiento. Además disponen de un sistema semicontinuo multilecho a escala piloto para el fraccionamiento de biomasa.

El desarrollo de un proceso catalítico eficiente y sostenible para la conversión de biomasa (específicalmente en este caso el salvado de trigo) en biocombustibles ha sido considerado como una forma viable para reducir las emisiones de CO2 y aliviar la crisis energética, proporcionando una solución a largo plazo a la dependencia industrial de carbono fósil.

Biomasa y celulosa

La utilización de biomasa como materia prima para la obtención de combustibles, energía y compuestos químicos atrae la atención como una de las futuras tecnologías que contribuirán a la reducción del calentamiento global y a la construcción de una sociedad menos dependiente de los combustibles fósiles.   La industria química basada en la biomasa como recurso es capaz de producir compuestos químicos (glucosa, etilenglicol, polioles) que pueden transformarse en productos de alto valor añadido. Este mecanismo se conoce como biorrefino. Por ello, la biomasa representa una fuente alternativa al empleo de combustibles fósiles, siendo el proceso químico y el catalizador (acelerador de las reacciones químicas) las bases del proceso.

La celulosa es la fuente de biomasa más abundante y, al no poder ser digerida por los seres humanos, su empleo como materia prima no genera un impacto negativo en la competencia por el cultivo de alimentos. Además, el empleo de recursos celulósicos que provienen de residuos de los procesos agrícolas y forestales presupone un coste muy bajo de materia prima para obtener productos con mayor valor añadido.

Ayudas del CEI Triangular E3

Las ayudas para investigadores visitantes del CEI Triangular E3 han permitido que la experta colabore con en el Grupo de Ingeniería de Procesos a Presión de la Universidad de Valladolid (Unidad de Investigación Consolidada de Castilla y León 054). Esther Alonso es la responsable de la línea de investigación de «Catálisis heterogénea en reacciones de conversión de biomasa» y profesora titular del Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente de la Universidad de Valladolid.