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Con los pies en el suelo

Investigadores del IRNAS tomando muestras de suelo en la campiña sevillana

¿Qué es el suelo? Crees que es solo el barro que se te pega en los zapatos? El suelo es mucho más que eso, es una fina piel que recubre a la Tierra y sin la cual no podríamos vivir, ya que esa capa forma un complejo ecosistema que aporta las condiciones óptimas para el asentamiento de todos los seres vivos.

El suelo se define como la parte superficial de la corteza terrestre, que proviene de la desintegración o alteración física y química de las rocas y de los residuos de las actividades de seres vivos que se asientan sobre ella. Por tanto es un sistema compuesto por materiales sólidos (minerales y materia orgánica), líquidos y gaseosos, capaz de soportar la vegetación y donde, normalmente, se distinguen una serie de capas llamadas horizontes originadas a partir de los procesos físicos, químicos y biológicos que han actuado a lo largo del tiempo. El conjunto en vertical de horizontes constituye un cuerpo de dos dimensiones, llamado perfil de suelo.

El suelo cubre a toda la superficie terrestre, salvo en zonas de afloramientos rocosos, nieves/hielo perpetuos, o aguas profundas. Según José Graziano da Silva, Director General de la FAO, “las múltiples funciones de los suelos pasan a menudo desapercibidas. Los suelos no tienen voz y pocas personas hablan por ellos. Son nuestro aliado silencioso en la producción de alimentos”. Por eso este año, 2015, es el Año Internacional del Suelo.

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Espías sobre la superficie terrestre

Los humedales son ecosistemas extremadamente ricos en biodiversidad

El día 23 de octubre se celebrará en Sevilla, en la Casa de la Ciencia, el simposio internacional What can Remote Sensing do for the Conservation of Wetlands?, que traducido viene a decir ¿Qué puede hacer la teledetección por la conservación de los humedales?. El simposio tendrá lugar dentro del XVI congreso de la Asociación Española de Teledetección (AET), (21-23 de octubre), que es la reunión bianual de los investigadores y técnicos que utilizan la teledetección como herramienta de trabajo. El lema del congreso de la AET de este año es: Teledetección - Humedales y espacios protegidos.

Pero bueno, empezando por el principio. ¿Qué es la teledetección?. Teledetección quiere decir medir a distancia, y sensu lato es cualquier procedimiento de medida sin entrar en contacto con el sujeto de estudio. En sentido estricto, llamamos teledetección a la obtención de información de la superficie de la tierra mediante sensores a bordo de plataformas aéreas que pueden ser satélites, aviones o incluso drones. En el fondo, un sensor no deja de ser una cámara que toma información en forma de imágenes de aquello que tiene enfrente.

¿Qué ventajas tiene la teledetección? A mi modo de ver principalmente dos. Una es que se toma información de muchos puntos del territorio de manera simultánea. Yo puedo medir un parámetro del ambiente (la temperatura con un termómetro), en uno o en unos pocos puntos simultáneamente; pero una imagen térmica (TIR) me da un mapa de temperaturas del todo el territorio en un instante dado. Otra que yo puedo observar un mismo territorio a distintas resoluciones espaciales, temporales, y espectrales. Es decir mi sensor puede darme datos a una resolución de 1 m o de 1 km, puede medir cada día, cada mes o cada año, puede observar el territorio en el espectro visible, en el térmico o en el de las microondas, y cada uno de ellos me proporciona una perspectiva y una información distinta del territorio.

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Biogerontología: la ciencia sobre el envejecimiento biológico

El envejecimiento es un complejo proceso que afecta al organismo de forma integral, desde las moléculas más simples a los complejos sistemas orgánicos necesarios para vivir

El envejecimiento es estudiado desde muy diversos prismas. El paso de los años en los individuos y el mayor número de personas que alcanzan edades avanzadas supone un reto para un futuro no muy lejano. Por ello el envejecimiento se conoce desde diferentes puntos de vista como el social, el asistencial o el sanitario. No obstante, hay un aspecto muy importante que es menos tenido en cuenta en muchos casos: el propio proceso biológico del envejecimiento. A ese aspecto es a lo que se dedica una rama específica de la Gerontología, la Biogerontología.

La Biogerontología intenta determinar cómo se produce el envejecimiento. El por qué organismos muy diferentes a nosotros mismos muestran pautas similares durante este proceso. Es por ello que los últimos avances en el estudio y el entendimiento del envejecimiento biológico comprenden estudios desde las moléculas más simples hasta las grandes cifras de los estudios epidemiológicos pasando por los procesos metabólicos y funcionales, los aspectos genéticos y sus mecanismos de regulación, las modificaciones estructurales que afectan a tejidos y órganos, hasta obtener una visión general del complejo proceso que nos lleva a envejecer.

A pesar de eslóganes publicitarios que hablan de terapias antienvejecimiento o anti-aging que queda más "científico" por el uso del inglés, el envejecimiento no debe ser considerado como una enfermedad que pueda ser tratada con una píldora o tratamiento determinado. El envejecimiento es un complejo proceso que afecta al organismo de forma integral, desde las moléculas más simples a los complejos sistemas orgánicos necesarios para vivir. En todo nuestro organismo, la más pequeña de las células o el más complejo de los sistemas necesitan mantener un equilibrio que se va modificando según las necesidades propias del organismo o según los factores externos que le estén afectando.

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¿Te preocupa el bienestar de los animales que comes?

Más de la mitad de los españoles (52%) reconoce que, cuando hacen sus compras de alimentos, no se fijan en aspectos relativos al bienestar de los animales.

El interés por el tema del bienestar de los animales lleva planteándose a nivel europeo desde mediados de los años 70, cuando, a raíz de la entrada del Reino Unido en la UE, asociaciones británicas de defensa de los animales comenzaron a realizar campañas en los medios de comunicación y a desarrollar actividades de lobby en el seno de las instituciones europeas. Ese interés no es sólo por razones éticas, sino también por razones sanitarias (propagación de enfermedades), ambientales (contaminación del suelo por purinas) y económicas (costes producidos por altos niveles de mortandad en las granjas y en el traslado a mataderos).

El interés y preocupación por este tema ha ido creciendo en la opinión pública europea, tal como se pone de manifiesto en los Eurobarómetros de 2005 y 2007. Estas dos encuestas muestran, no obstante, las variaciones existentes entre países y la influencia de los factores sociodemográficos, educativos y culturales.

Por ejemplo, según el Eurobarómetro de 2007, dos tercios de los consumidores europeos se manifiestan dispuestos a cambiar sus hábitos de compra a fin de adquirir productos que sean más respetuosos con el bienestar de los animales. Además, el 43% declara haber tenido en cuenta este tema alguna vez cuando compran carne. Los consumidores se muestran convencidos de que pueden lograr que las cosas cambien: el 74% de los consumidores de la UE opina que sus decisiones de compra pueden repercutir de manera positiva en el bienestar de los animales.

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Privacidad en un mundo cada vez más visual

El IMSE investiga sobre la implementación de medidas de privacidad en chips de visión artificial

La variedad de dispositivos capaces de proporcionar imágenes en cualquier situación y circunstancia no ha hecho sino aumentar desde la aparición de las primeras cámaras digitales, y en especial con la incorporación de éstas a los teléfonos móviles. Fruto precisamente del éxito comercial de estas tecnologías han surgido compañías de diversa índole que nos alientan a que compartamos masivamente la ingente cantidad de información visual que generamos en nuestro día a día. Sin embargo, esto tiene un coste importante: la progresiva pérdida de privacidad. Un ejemplo desafortunadamente habitual en los últimos tiempos es la filtración de fotografías y vídeos de carácter privado, normalmente relacionados con personajes de ámbito público, que asisten con impotencia al uso impune de un material que consideraban a buen recaudo en servidores de la nube u otro tipo de sistemas supuestamente seguros.

Recientemente, la captación y diseminación de información visual ha dado una nueva vuelta de tuerca con las conocidas como “wearable cameras”. Estos dispositivos se fijan sobre la ropa del usuario y toman fotos y/o vídeos de manera periódica, registrando lo que ocurre alrededor de dicho sujeto de manera indiscriminada desde el punto de vista de la privacidad. A ello se añade el hecho de que estas cámaras presentan un tamaño especialmente reducido para comodidad de su portador, por lo que suelen pasar desapercibidas para la gran mayoría de personas siendo registradas por las imágenes que el dispositivo toma constantemente. A las “wearable cameras” se suman las cámaras incorporadas en los drones, las cámaras de vigilancia e inspección – cada vez más utilizadas en aplicaciones diferentes a las tradicionales, como por ejemplo el análisis del patrón de comportamiento de clientes dentro de establecimientos comerciales – o los sensores de imagen embebidos en todo tipo de objetos dentro de la así llamada “Internet of Things”, o Internet de las Cosas. Todo ello en conjunto constituye una amalgama de dispositivos generando información visual cuyo contenido puede ser eventualmente usado de forma malintencionada no solo por hackers sino también por usuarios en principio legítimos.

En este contexto, dentro del grupo de visión del Instituto de Microelectrónica de Sevilla iniciamos algún tiempo atrás una línea de investigación sobre la implementación de medidas de privacidad en chips de visión artificial. El objetivo es conjugar las necesidades de procesamiento y análisis de los algoritmos de visión con la preservación de la privacidad en aquellas aplicaciones que así lo permitan. El estudio del patrón de comportamiento de clientes en establecimientos comerciales que acabamos de mencionar constituye un claro ejemplo de este tipo de aplicaciones, donde no es necesario almacenar el rostro de los clientes para analizar si se detienen o no delante de un determinado producto o el tiempo que pasan observándolo antes de decidir su adquisición. Desde un punto de vista científico, la introducción de tareas de procesamiento relativas a la preservación de la privacidad – detección y ofuscación de caras en el ejemplo del análisis de comportamiento de clientes – supone un conjunto de retos asociados principalmente a la eficiencia computacional, debido a que esas tareas adicionales conllevan una mayor carga de trabajo y por tanto un mayor consumo de potencia por parte de los recursos de procesamiento disponibles. En concreto, y siguiendo con el ejemplo arriba planteado, actualmente estamos centrados en una realización de muy bajo consumo de potencia del algoritmo de Viola-Jones, utilizado por su efectividad y relativa simplicidad en la mayoría de dispositivos de captación de imágenes cuando se trata de detectar caras. Para ello, intentamos explotar nuestra experiencia en el diseño de sensores de imagen inteligentes, trasladando al chip sensor, e incluso al mismo plano focal donde se forma cada imagen, operaciones muy numerosas y repetitivas que admiten máxima paralelización. Como resultado, no solo aliviamos la carga computacional sobre recursos de procesamiento posteriores, sino que lo hacemos con un coste energético muy reducido en comparación con soluciones más convencionales. Como contrapartida, la calidad de imagen proporcionada por este tipo de sensores inteligentes no alcanza aún la de los sensores dedicados exclusivamente a tomar imágenes. Es éste precisamente nuestro principal desafío en la actualidad: conseguir una mínima degradación de calidad de imagen mientras se maximiza la inteligencia embebida en el sensor.

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Hagamos algo juntos... y formalicémoslo

Cuando entramos por la puerta de un centro de investigación o de un museo para participar en alguna actividad, ver una exposición o asistir a una conferencia, nos hacemos parte sin darnos cuenta de una trama de relaciones humanas reguladas por normas jurídicas. El derecho es algo tan cotidiano que normalmente no somos conscientes de su presencia hasta que consideramos por un momento nuestra propia vida diaria: encendemos la luz gracias a un contrato de suministro, transitamos por la calle en virtud del derecho de uso común de la vía pública que nos asiste, circulamos respetando las normas de tráfico, hacemos uso del transporte público previo pago de la tasa prevista, etc. De hecho, en este mismo instante, usted está haciendo uso de las facultades que le confiere un contrato con una empresa de servicios telemáticos para conectarse a internet dentro de los límites determinados por el legislador. La previsibilidad del derecho establecido en nuestra sociedad  hace que infinidad de hechos, actos y negocios jurídicos en que nos vemos involucrados pasen desapercibidos como tales si no surge algún problema. Por eso solemos identificar el derecho con el conflicto producido por la limitación de nuestros deseos y aspiraciones, pero, como hemos visto, en realidad, el derecho abre a la vez un horizonte seguro de posibilidades en nuestro obrar cotidiano. Los acuerdos y convenios mediante los cuales dos o más instituciones ponen por escrito su voluntad de hacer algo juntos amplían sus relaciones y sus respectivas capacidades de actuación con confianza y seguridad en su cumplimiento.

De acuerdo con la Ley de la Ciencia, la Tecnología y la Innovación española, los agentes públicos del Sistema Español de Ciencia, Tecnología e Innovación pueden celebrar convenios entre sí o con agentes privados que realicen actividades de investigación científica y técnica, nacionales o supranacionales, y con instituciones y empresas extranjeras para la ejecución de proyectos y actuaciones de investigación científica, desarrollo e innovación, la creación o financiación de centros, institutos y unidades de investigación, la financiación de proyectos científico-técnicos singulares, la formación de personal científico y técnico, la divulgación científica y tecnológica o el uso compartido de inmuebles, de instalaciones y de medios materiales para el desarrollo de actividades de investigación científica, desarrollo e innovación. No obstante, los organismos públicos de investigación pueden además celebrar igualmente convenios sobre otras materias que no aparecen en esta enumeración dentro del marco general de sus competencias. No es extraño que firmen convenios para la realización de prácticas en los distintos niveles de enseñanza o suscriban acuerdos marco, mediante los cuales dos organizaciones deciden estrechar sus relaciones y establecer algo así como un paraguas para cualquier otra colaboración posterior entre ellas. La oportunidad de celebrar cualquiera de estos tipos de convenios con una entidad u otra es obviamente una decisión estratégica de la organización en función de su orientación y de las líneas de actuación que se consideren necesario potenciar.

La importancia de estos asuntos requiere de un marco adecuado en el que desarrollarse para que ambas partes tenga certeza de los compromisos que contraen y puedan incluso exigir su cumplimiento. Entre las condiciones que ha de cumplir cualquier acuerdo o convenio es posible distinguir unas de tipo formal y otras de tipo material. Un primer requisito formal para la validez misma del acuerdo o convenio es que se den las condiciones legales para que las partes intervinientes expresen válidamente su voluntad de comprometerse entre sí, pues de lo contrario podría devenir nulo, es decir, completamente sin efecto, o meramente anulable, o sea, susceptible de ser impugnado a menos que se subsane el defecto correspondiente si es posible. También hay que asegurarse de que el acuerdo o el convenio sea el instrumento jurídico conveniente al objeto de la colaboración, porque no siempre es fácil distinguirlo de un contrato. Una de las características principales que diferencian al acuerdo y al convenio del contrato es la ausencia de una contraprestación económica en virtud de la cual una institución retribuya a otra un servicio. En los acuerdos y convenios lo determinante es la expresión de la voluntad de realizar un propósito común de interés para ambas partes sin que una se convierta en servidora de la otra, incluso habiendo transferencia de dinero entre ellas. En caso contrario, si quien retribuye los servicios es una Administración Pública, la relación caería seguramente en el ámbito de aplicación de la Ley de Contratos del Sector Público, y el instrumento jurídico que regularía la relación entre las partes sería, en consecuencia, otro.

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Rompamos un estereotipo

Instalaciones del CNA

Mi labor investigadora comenzó hace 33 años. Y desde entonces hasta la actualidad, dedicada al desarrollo de técnicas físicas para la determinación y cuantificación de elementos radiactivos, bien naturales o bien artificiales, presentes en cantidades traza en los diversos compartimentos de la naturaleza, y al desarrollo de estudios medioambientales basados en las comentadas determinaciones.

Las peculiaridades de mi investigación, siempre y sin cambio a lo largo del tiempo, han llevado a la gente de mi entorno no relacionada con mi trabajo a encasillarme con mensajes como "estudia la contaminación radiactiva producida por las centrales nucleares…", "estudia la dispersión de sustancias radiactivas en el planeta por las pruebas nucleares…". Sólo un pequeño grupo comenta o se interesa por si mi investigación está ligada al uso de radioisótopos en Medicina y tiene conocimiento de su uso en el ámbito médico. Y un grupo aún más limitado conoce sus aplicaciones industriales.

Pero prácticamente nadie tiene una nítida idea sobre el principal objetivo de mis investigaciones: el utilizar los isótopos radiactivos existentes en la naturaleza como excelentes marcadores o trazadores de procesos ambientales. Con estas breves líneas quiero transmitir la utilidad de los isótopos radiactivos para cubrir este objetivo y a la vez destruir la estereotipada idea de investigador centrado en el campo de la radiactividad ambiental igual a investigador controlando la contaminación radiactiva.

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Ojos para el Internet de las cosas

Estamos rodeados de sentidos microelectrónicos que dotan a nuestros dispositivos inteligentes de la capacidad de interaccionar con el entorno.

Vivimos en la era de la interacción. Las máquinas que, a través de sucesivas oleadas tecnológicas, han adquirido extraordinarias habilidades para el cómputo, el almacenamiento y la transmisión de información, comienzan a asomarse a nuestro mundo a través de multitud de sensores. Estos sensores permiten a las redes de ordenadores trabajar sobre datos provenientes del exterior, son las ventanas por las que el mundo virtual conecta con el mundo real.

Existen sensores integrados de temperatura, de humedad, de luz, de presión, de movimiento, de aceleración, químicos, etc. Todos ellos representan, de alguna manera, una suerte de sentidos microelectrónicos que dotan a nuestros dispositivos inteligentes de la capacidad de interaccionar con el entorno y, cómo no, con nosotros mismos. Son una componente fundamental de lo que llamamos entornos inteligentes o inteligencia ambiental. El internet de las cosas no podría existir si estas "cosas" no fueran capaces de extraer continuamente información de mundo que les rodea de manera eficiente con el fin de permanecer siempre atentas y comportarse de forma proactiva para facilitarnos la vida.

En cuanto al catálogo de capacidades sensoriales que nos ofrece la Naturaleza, para nosotros, los humanos, la visión es nuestro sentido más preciado. Lo es hasta el punto de que incluso cuando recibimos mensajes contradictorios provenientes de otros sentidos preferimos creer lo que ven nuestros ojos. Para describirlo con un símil técnico, se trata del puerto de entrada de datos con mayor ancho de banda del que disponemos hasta el momento, por lo que juega un papel fundamental en nuestra relación cotidiana con el entorno.

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Un pequeño ácaro, un gran impacto

La cabra montés ( Capra pyrenaica Schinz, 1838) es una de las especies más emblemáticas de la fauna española, tanto por ser un endemismo ibérico, como por los beneficios ecológicos, cinegéticos y sociales que genera. Las enfermedades parasitarias e infectocontagiosas pueden afectar a las poblaciones de esta especie, comprometiendo tanto la biodiversidad de los ecosistemas de montaña que ocupan como el aprovechamiento económico.

La sarna sarcóptica es una enfermedad contagiosa producida por minúsculo ácaro, Sarcoptes scabiei, que afecta a una gran variedad de mamíferos, incluido el hombre, en todo el mundo. Los ácaros penetran en la piel del hospedador segregando compuestos que disuelven la epidermis y excavan galerías donde se alimentan de citoplasma de células vivas, excretan y se reproducen. Además, los orificios de entrada de los ácaros son aprovechados por otros microorganismos que producen infecciones secundarias.

Las infestaciones crónicas por S. scabiei deterioran la salud del hospedador y pueden llegar a causarle la muerte. Sin embargo, al igual que el curso clínico en los individuos afectados, y probablemente como consecuencia de éste, los efectos de la sarna sarcóptica sobre las poblaciones de ungulados salvajes son variables. Así, la sarna puede comportarse como una enfermedad enzoótica, con prevalencias inferiores al 1%, y una mortalidad también baja, con brotes esporádicos que no superan el 20% de mortalidad. También puede actuar como una epizootia catastrófica, con incidencias superiores al 90% y mortalidades de hasta el 99%.

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Las migraciones, los inmigrantes y el calentamiento global

'Callinectes exasperatus', cangrejo azul, especie de cangrejo de América del Norte, ejemplar pescado recientemente en la playa de Valdelagrana, Bahía de Cádiz.

Hay procesos de migración con una determinada periodicidad y que desplazan a toda o a una parte de la población a una zona distante por un tiempo determinado, buscando alimento, una mejor temperatura o un lugar adecuado para reproducirse. Pasado ese tiempo se produce el viaje de regreso al lugar de origen, donde se continúa o completa el ciclo vital hasta que llega el momento de la siguiente migración. Son en general viajes de ida y vuelta, en ocasiones muy largos y que ponen a prueba la resistencia de los individuos, aunque los beneficios que se esperan obtener en el destino hacen que merezca la pena los riesgos y dificultades del viaje. No todos los que lo inician lo completan, incluso para algunas especies son viajes solo de ida, que realizan únicamente una vez en su vida y sólo mas tarde sus descendientes regresarán.

Hay otros que son movimientos expansivos, y para estos hay también diferentes motivos. En general casi todas las especies (a excepción de la humana, que incluso puede abandonar el planeta) están confinadas a determinadas zonas por unos límites que pueden estar marcados por su biología o barreras geográficas, y solo unas pocas se consideran cosmopolitas. Los limites geográficos pueden ser un océano, para un especie terrestre que habita en una isla, o a la inversa la tierra que rodea un lago para una especie acuática. Unas cadenas montañosas que rodean un valle podrían ser los límites para una especie que aun siendo terrestre no pudiera superar esas alturas, y ahí empezaríamos a ver las limitaciones impuestas por la biología.

Con este razonamiento se podría pensar que especies como las aves que se desplazan por el aire, o los peces por el mar, no tendrían límites; ya que ambos medios se presuponen un continuo (aunque no sea cierto, existen corrientes, y otras discontinuidades). Pero de nuevo entra en juego la biología, la adaptación a determinado régimen de temperaturas, hábitats (vegetación, sustrato, etc.), o a un recurso concreto, un tipo de alimento que se encuentra en una zona determinada, por ejemplo. Y esto nos lleva a recordar que las especies interaccionan unas con otras y con el medio, a veces de forma muy compleja, y que también estas relaciones marcan sus capacidades dispersivas, su movilidad. Pero a las especies cuya distribución se encuentra delimitada por estos condicionantes geográficos y/o biológicos, un cambio en las condiciones les permitiría expandirse a otras zonas limítrofes, aumentar su distribución e incluso su número.

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