jueves, 20 de febrero de 2020

Un mundo de cambios: El Río Padma

Basado en artículo de NASA Earth Observatory

Rio Padma, Bangladesh. Fuente: NASA Earth Observatory.
En sánscrito, un antiguo lenguaje de la India, Padma es un nombre de la flor sagrada del loto, un símbolo de belleza, pureza, y crecimiento.  El significado es muy acertado para el río que lleva el mismo nombre, que parece estar constantemente cambiando en bellas formas.  Es una bendición mixta para las gentes que viven cerca.

El Padma es uno de los mayores ríos de Bangladesh, y la imagen satelitaria mostrada arriba muestra que ha ido creciendo en tamaño, transformándose en forma, y  cambiando de lugar por los menos por los últimos 30 años.  El río comienza en India en la confluencia del río Ganges y Jamuna, luego se une con el rio Meghna y finalmente desemboca en la Bahía de Bengala.

Miles de personas dependen en el Padma para transportación e irrigación de campos agrícolas, lo que significa que deben adaptarse, regularmente, a los cambios de los 130 kilómetros de costa del río.  Muchos sembradíos, casas y vidas se han perdido o han sido desplazados en las décadas recientes debido a la erosión de los bancos del río que se tragan largas secciones de las orillas.  Cada año, cientos (a veces miles) de hectáreas  de tierra son erosionadas y son arrastradas por el Padma.  Desde el 1967, más de 66,000 hectáreas han sido perdidas (aproximadamente el área terrestre de Singapur).

Los patrones extremos de erosión tienen dos causas principales.  Primero, el Padma es un río natural, de flujo libre (no represado) con pocas protecciones en sus bancos, aparte del uso de fundas de arena ocasional para proteger edificios.  Segundo, el cauce se localiza en una gran planicie de arena que puede ser erosionada rápidamente.

Como padres midiendo la altura de sus hijos, los científicos miden la erosión en el rio Padma midiendo diferencias en su ancho, profundidad, forma y como luce, en general.  Las imágenes satelitarias de color natural muestran los cambios de forma y ancho del Padma desde 1988, y cada curva zigzagueo  cuenta una hisoria geológica diferente sobre el río.  Las imágenes fueron adquiridas por los satélites Landsat: el sensor Thematic Mapper en el satélite Lansat 5, el Enhanced Thematic Mapper de Landsat 7, y el actual Operational land Imager en el Landsat 8.  Las imágenes incluyen una combinación de imágenes de luz infrarrojo, infrarrojo cercano y luz visible para resaltar las diferencias entre agua y tierra.  Todas las imágenes fueron adquiridas en Enero y Febrero, durante la temporada seca, para evitar las nubes que dificultarían la adquisición de imágenes claras.

Con los años, los investigadores han observado un aumento en la sinuosidad y el trenzado del río. La sinuosidad es la tendencia del río a serpentear en una llanura en forma de S. Los ríos con alta sinuosidad son llamados ríos con "meandros". Tales ríos evolucionan a medida que el flujo desgasta los bordes exteriores, ampliando el canal. El flujo en el borde interno tiene menos energía, lo que permite que se deposite más sedimento allí. A veces, los ríos con meandros dejan cicatrices donde alguna vez fluyó el agua, como se puede ver en la imagen de 2014 de la región de Harirampur.

Los ríos con meandros pueden convertirse en ríos trenzados, que tienen numerosos canales que se dividen y se combinan nuevamente. Si un río está trenzado o serpentea tiene mucho que ver con la cantidad de sedimento que transporta. Si hay mucho sedimento, tienden a acumularse en lugares y desvían el flujo de agua, creando un río trenzado.

Los sedimentos pueden provenir de una variedad de fuentes. Una teoría sugiere que algunos de los sedimentos son remanentes de un deslizamiento de tierra provocado por un terremoto en 1950. Los investigadores creen que el material más grueso (como la arena) tardó medio siglo en atravesar el río.

En las últimas tres décadas, el río ha cambiado de una línea recta relativamente estrecha a serpenteante a trenzado y, más recientemente, de vuelta a la recta. En la secuencia de imágenes, el cambio más notable ocurre aguas arriba cerca de la región de Harirampur upazila, que experimentó la mayor erosión. En 1998 se produjo una gran inundación sobre estos bancos, exacerbada por la apertura de la presa de Farakka en India, que lanzó más agua a Bangladesh.

Más abajo, las curvas serpenteantes erosionaron la tierra cerca de Char Janajat. Las curvas del río se volvieron más extremas entre 1995 y 1996. La curva comenzó a desarrollarse en 1992, comenzó a disminuir en 2002 y desde entonces ha desaparecido.

Los investigadores están especialmente interesados en el área de Char Janajat, el sitio de un nuevo puente. Como uno de los proyectos de construcción más grandes de Bangladesh, el puente del río Padma conectará las partes este y oeste del país y acortará los tiempos de viaje entre algunos lugares de trece horas a tres. Hay algunas preocupaciones de que la erosión podría amenazar la construcción del puente, aunque algunos investigadores creen que en realidad podría estabilizar el terreno y reducir la erosión una vez que esté terminado. A principios del año 2020, el puente aún no está completado.

En los últimos años, las tasas de erosión, sinuosidad y trenzado de Padma han disminuido. La erosión disminuyó a medida que meandros desaparecieron debido a la sedimentación y el corte del río a través de la tierra en lugar de seguir la curva del meandro. Pero eso no significa que el área esté libre de erosión. Cualquier perturbación en el ecosistema, como inundaciones, deslizamientos de tierra o construcción, podría influir en la morfología del río.

Referencias y mas información






jueves, 13 de febrero de 2020

La Antártida registra una temperatura récord de 18.3 ºC

Basado en artículos de NPR y Noticias ONU, Febrero 7, 2020.

El pasado jueves 6 de febrero, 2020, la Organización Meteorológica Mundial (OMM), basándose en los registros del Servicio Meteorológico Nacional de Argentina, informó este viernes que el extremo norte de la península Antártica batió ayer su récord de calor al alcanzar los 18.3 ºC, superando los 17.5 ºC alcanzados el 24 marzo de 2015.

Científicos del Servicio Meteorológico Nacional de Argentina, en la estación de investigación Esperanza de Argentina, en el extremo norte de la Península Antártica, reportaron la temperatura en 18.3 grados centígrados (65 grados Fahrenheit).  



Localidad e la Base Esperanza en la Antartida.
Coordenadas 63°23′51″S 56°59′52″W. Fuente: Wikipedia



La Organización Meteorológica Mundial  aún no ha verificado oficialmente el hallazgo. Eso requerirá un panel de expertos en ciencias atmosféricas de todo el mundo para analizar y discutir los datos de la estación durante un período de hasta nueve meses, antes de emitir su recomendación  Pero por el momento, hay pocas razones para dudar de los hallazgos preliminares.

La OMM destacó que la comprobación de este registro en la Antártida es importante ya que ayuda a construir un escenario del tiempo y el clima “en una de las últimas fronteras de la Tierra" y que, al igual que el Ártico, está escasamente estudiada en cuanto a observaciones y pronósticos meteorológicos, “pese a que ambos juegan un papel importante en el control de las pautas climáticas y oceánicas y en el aumento del nivel del mar”.

Sin embargo, es importante notar que, de acuerdo a la OMM, “el récord de la región antártica, es decir, en toda el área al sur de los 60 grados de latitud sur, es de 19.8 ºC y se tomó en la Isla Signy en enero de 1982”.

"El registro parece estar probablemente asociado (a corto plazo) con lo que llamamos un evento de viento "foehn" sobre el área: un calentamiento rápido del aire que baja por una pendiente/montaña ".


"Desafortunadamente, esta es una tendencia continua", nos dice Randall Cerveny, el ponente de la oficina de tiempos y climas extremos de la OMM. "Esta estación acaba de establecer el récord existente hace solo unos años en 2015. Así que estamos viendo estos registros de alta temperatura, no solo en la Antártida, sino en todo el mundo, caer, mientras que ya no vemos registros de temperatura fría ".

La península antártica (el extremo noroeste cerca de América del Sur) se encuentra entre las regiones de calentamiento más rápido del planeta, casi 3 °C en los últimos 50 años. La cantidad de hielo perdido anualmente por la capa de hielo antártica aumentó al menos seis veces entre 1979 y 2017. La mayor parte de la pérdida de hielo se produce al derretir las plataformas de hielo desde abajo, debido a las incursiones de agua oceánica relativamente cálida, especialmente en el oeste Antártida y, en menor medida, a lo largo de la península y en la Antártida oriental.

Con una extensión de 14 millones de km2 (aproximadamente el doble del tamaño de Australia), la Antártida es fría, ventosa y seca. La temperatura media anual varía de aproximadamente −10 ° C en la costa antártica a −60 ° C en las partes más altas del interior. Su inmensa capa de hielo tiene un espesor de hasta 4.8 km y contiene el 90% del agua dulce del mundo, suficiente para elevar el nivel del mar en unos 60 metros si todo se derritiera.



Referencias
  1. It Was 65 Degrees In Antarctica This Week
  2. La Antártida registra una temperatura récord 
  3. New record for Antarctic continent reported




jueves, 6 de febrero de 2020

¿Vemos todos la misma Luna?


Basado en artículo de la Foto Astronómica del Día (APOD) de la NASA del 5 de febrero de 2020.



imagenes superimpuestas del Eclipse Lunar Total del 21 de enero 2019
Perspectivas del Eclipse Lunar Total del 21 de enero, 2019
Crédito de la imágen: F. PichardoG. HoganP. HorálekF. HemmerichS. SchraeblerL. HašplR. Eder;
Procesamiento y derechos de autor Matipon TangmatithamText: Matipon Tangmatitham (NARIT)

¿Vemos todos la misma Luna?  Si, pero todos las vemos algo diferente.  Una diferencia es la posición aparente de la Luna con respecto a las estrellas de fondo - un efecto conocido como paralaje.  

Los humanos usamos el paralaje debido a la separación de nuestros ojos, para percibir profundidad en nuestra visión.  Para ver el paralaje lunar necesitamos ojos separados a mucha mayor distancia  -- cientos o miles de kilómetros de separación. 

Otra diferencia percibida al observar la Luna de diversos lugares sobre la Tierra es que observadores alrededor del planeta ven una fase de la luna ligeramente diferente al mismo tiempo – este efecto se llama libración.

La imagen mostrada más arriba es una imagen compuesta de varias observaciones a través del planeta, sometidas a APOD, del eclipse total de luna del 21 de enero del 2019.  Estas imágenes están proyectadas contra el mismo fondo para ilustrar ambos efectos antes mencionados.  La superposición precisa de estas imágenes fue posible a un impacto fortuito de meteorito sobre la Luna durante el eclipse, marcado en las imágenes como L1-21J – garantizando que todas estas imágenes fueron tomadas dentro de una fracción de segundo.



miércoles, 18 de diciembre de 2019

El permafrost se está convertiendo en fuente de carbono en lugar de almacenamiento

Reporte de Samron Reiny del equipo de Nasa Earth Science News, y Miles Grant del Woods Hole Research Center.  Basado en artículo del Earth Observatory.


Permafrost Becoming a Carbon Source Instead of a Sink
Emisión de CO2 en el ártico durante el invierno, años 2003 - 2017. Imagen de Joshua Stevens del Nasa Earth Observatory, usando datos de Natali, S.M,e al. (2019).  
Las emisiones de carbono de las regiones árticas parecen estar agregando más carbono a la atmósfera de la Tierra cada año que lo las plantas del ártico están fijando.  Esto es un cambio drástico para una región que ha capturado y almacenado carbono por decenas de miles de años.

En un estudio publicado en Nature Climate Change, científicos estimaron que unas 1.7 mil millones de toneladas métricas de carbono se perdieron de la permafrost del ártico durante cada invierno desde el 2003 al 2017.  En el mismo tiempo, un promedio de mil millones de toneladas métricas de carbono fue fijado por la vegetación durante las estaciones de crecimiento de los veranos.  Esto cambia la región desde ser un almacenamiento  neto de dióxido de carbono – cuando se captura el mismo y se almacena – a ser una fuente neta de emisión.

Permafrost es la capa de suelo congelada rica en carbono que cubre una cuarta parte del área sólida del hemisferio norte; cubre amplias áreas de Alaska, Canadá, Siberia y Groenlandia.  Los científicos han estimado que el 
permafrost almacena más carbono que los que ha sido liberado por los humanos por la quema de combustibles fósiles.   Estos suelos congelados han mantenido este carbono trancado por miles de años pero el aumento de las temperaturas está haciendo que se descongelen y suelten esos gases de invernadero.

El mapa mostrado arriba muestra el estimado de emisiones de dióxido de carbono anual en invierno (octubre a abril) en la región de permafrost del ártico del 2003 al 2017.  Un equipo de más de 70 investigadores compilaron mediciones en el campo de emisiones de dióxido de carbono y las combinaron con datos de sensores remoto y modelos de ecosistemas para evaluar las pérdidas de carbono actuales y futuras.

“Estos hallazgos indican que la pérdida de dióxido de carbono en el invierno está compensando la fijación de carbono durante la temporada de crecimiento, y estas pérdidas aumentarán según el clima continúa calentándose.” Dijo la investigadora Sue Natali, autora principal del estudio y científica en el Centro de Investigación de Woods Hole (WRHC por sus siglas en inglés).  “Estudios dedicados a sitios individuales ya han visto esta transición, pero hasta ahora no habíamos tenido unas cuentas claras del balance de carbono invernal a través de toda la región ártica.



Capas de permafrost en el perfil del suelo. Fotografía de Jefferson Beck, NASA.

La Doctora Natali y sus colegas han advertido que las pérdidas de invierno de dióxido de carbono de las regiones de permafrost pudieran aumentar un 41% sobre el próximo siglo si las emisiones de gases de invernadero por los humanos continúan a la velocidad actual.  Si el uso de combustibles fósiles es reducido moderadamente, las emisiones de dióxido de carbono en el invierno aumentarían sólo un 17%, en comparación con las emisiones actuales.  El carbono emitido del permafrost no ha sido incluido en la mayoría de los modelos de climas futuros.
  
“Mientras más se calienta, más carbono de la región de permafrost será liberado a la atmósfera, lo cual ayuda a mayor calentamiento,” dice el co-autor y científico de WHRC  Brendan Rogers. “Es de importancia que nuestro estudio, el cual usó muchas más observaciones que antes, indica una fuente mucho más fuerte de carbono ártico en el invierno.  Podríamos estar observando una transición del almacenaje del carbono ártico a una fuente de producción de carbono, lo cual no es buena noticia.”

El estudio fue patrocinado por el Experimento de VulnerabilidadArtico-Boreal (ABoVE, por sus siglas en inglés) y conducido en coordinación con la Red de Carbono de Permafrost y más de 50 instituciones colaboradoras


NASA Earth Observatory image by Joshua Stevens, using data from Natali, S.M., et al. (2019). NASA photograph of permafrost by Jefferson Beck. Story by Samson Reiny, NASA Earth Science News Team, and Miles Grant, Woods Hole Research Center.


Referencias & Recursos


viernes, 6 de diciembre de 2019

Las galaxias más remotas están muriendo y los astrónomos quieren saber por qué

Toby Brown, McMaster University


Imagen tomada por el telescopio Hubble de NGC 4639, una galaxia espiral barrada en la constelación de Virgo. NASA




En las regiones más remotas del universo hay galaxias que están muriendo. Los astrónomos quieren saber por qué se están apagando sus formaciones estelares.

Esa es también la intención del primer gran proyecto llevado a cabo por Canadá con uno de los telescopios más grandes del mundo. Un nuevo programa científico, denominado Estudio del Entorno de Virgo Trazado en Monóxido de Carbono (VERTICO, por sus siglas en inglés) está investigando de manera minuciosa cómo el entorno acaba con las galaxias.

Como investigador principal de VERTICO, soy el encargado de dirigir al equipo de 30 expertos que estamos utilizando el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) para mapear en alta resolución el hidrógeno molecular (el combustible del que se alimentan las formaciones estelares), en 51 galaxias de la agrupación más cercana a nuestra situación, el Cúmulo de Virgo.

Creada en 2013 gracias a una inversión de 1 400 millones de dólares, ALMA es una red de antenas de radio conectadas a una altitud de 5 000 metros en el desierto de Atacama, en el norte de Chile. El programa forma parte de un acuerdo internacional entre Europa, Estados Unidos, Canadá, Japón, Corea del Sur, Taiwán y Chile. ALMA, el proyecto astronómico terrestre más grande en funcionamiento, posee el telescopio de longitud de onda milimétrica más avanzado del mundo, idóneo para el estudio de densas nubes de gas frío a partir de las cuales nacen las estrellas y que no pueden ser percibidas mediante el uso de luz visible.

Los grandes programas de investigación de ALMA, como VERTICO, están diseñados para abordar ciertos desafíos científicos que puedan desencadenar avances importantes en este campo.

Cúmulos de galaxias


El lugar que las galaxias ocupan en el universo y la forma en que interactúan con lo que las rodea (el medio intergaláctico) y entre ellas son aspectos que tienen mucha influencia en su capacidad para crear estrellas. Sin embargo, aún es un misterio cómo este ambiente dicta la vida y la muerte de las galaxias.

Los cúmulos de galaxias son los entornos más extensos y extremos del universo y llegan a contener cientos e incluso miles de galaxias. Allí donde hay masa, hay gravedad, y la inmensa fuerza gravitacional presente en los cúmulos hace que las las galaxias se desplacen a velocidades vertiginosas, a menudo miles de kilómetros por segundo, y calienta el plasma que hay entre ellas hasta alcanzar temperaturas tan altas que arden con los rayos X.

En el inhóspito y denso interior de estos cúmulos, las galaxias interactúan intensamente con su entorno y entre ellas mismas. Son estas interacciones las que pueden aniquilar o extinguir su formación estelar.

El principal objetivo de la investigación colaborativa de VERTICO es, precisamente, entender qué mecanismos de enfriamiento detienen la formación de estrellas y cómo lo hacen.

El ciclo vital de las galaxias


Cuando las galaxias desfallecen en los cúmulos, el plasma intergaláctico elimina rápidamente el gas mediante un violento proceso denominado “despresurización por impacto” (ram pressure stripping en inglés). Al acabar con el elemento que sirve de combustible para formar nuevas estrellas, la galaxia termina por desaparecer y se convierte en un ente inerte en el que la creación de estrellas es imposible.

Asimismo, las altas temperaturas que se producen en los cúmulos pueden interrumpir el enfriamiento del gas caliente y condensarlo sobre las galaxias. En dicho caso, el gas no es eliminado por el propio entorno, pero se consume durante la fase de formación de estrellas. Este proceso conduce a la lenta pero inevitable suspensión de la creación estelar, interrupción que recibe la ciertamente morbosa denominación de inanición o estrangulación.




Imagen de la galaxia espiral NGC 4330, perteneciente al Cúmulo de Virgo. El gas caliente despresurizado se muestra en rojo, mientras que la capa azul representa el gas apto para la formación de nuevas estrellas. Fossatie et al. (2018). Imagen del autor.





Aunque estos procesos varían de forma considerable, cada uno deja una huella única e identificable en el gas que da lugar al nacimiento de las estrellas. El objetivo principal de VERTICO es unir todas esas huellas para conformar una imagen que explique de qué manera producen modificaciones los cúmulos sobre las galaxias.

Tras décadas de trabajo en las que se ha intentado comprender cómo el entorno hace posible la evolución de las galaxias, nuestro propósito es añadir una nueva e importante pieza al rompecabeza.

El estudio de un caso ideal


El Cúmulo de Virgo está en la ubicación perfecta para llevar a cabo un estudio detallado de su entorno. Se trata del cúmulo de galaxias masivo más cercano a nosotros y se encuentra en proceso de formación, lo que significa que podemos obtener instantáneas de las diferentes fases del ciclo de la vida de las galaxias. Esto nos permite ampliar el cuadro que explica cómo se apaga la formación estelar en los cúmulos de galaxias.

Las galaxias del Cúmulo de Virgo han sido observadas desde prácticamente todas las longitudes de onda del espectro electromagnético (por ejemplo, de radio, óptica y ultravioleta), pero aún no se ha estudiado el gas que forma las estrellas con la sensibilidad y resolución necesarias, ya que la longitud de onda es milimétrica.

VERTICO, una de las más importantes investigaciones sobre galaxias desarrolladas en ALMA hasta la fecha, podrá proporcionar mapas en alta resolución del hidrógeno molecular (el combustible para la formación estelar) de 51 galaxias.

Gracias a los datos recopilados por ALMA en esta notable muestra de galaxias, será posible averiguar exactamente qué elementos están acabando con las galaxias de ambientes extremos, ya sean los mecanismos represivos, la despresurización por impacto o la inanición, y cómo lo están haciendo.
Al identificar la situación del gas que forma las estrellas dentro de galaxias en las que el entorno impide su nacimiento, VERTICO podrá realizar avances en el entendimiento de la evolución de las galaxias en las regiones más densas del universo.The Conversation

Toby Brown, Postdoctoral Fellow in Astrophysics, McMaster University

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.