Aumentan 20% productividad en plantas

Plantas de tabaco. Foto Wikipedia Commnos

Plantas de tabaco. Foto Wikipedia Commnos

Es un sueño ante el cambio climático y el crecimiento poblacional: aumentar las cosechas para alimentar tanta gente. Y eso lograron biólogos: aumentar hasta 20% la productividad de plantas al incrementar la cantidad de luz que usan para la fotosíntesis.

Un hallazgo promisorio, aunque no es la solución única para la crisis que podría enfrentar el planeta a 2050 y 2100.

¿Cómo lo hicieron?

Los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence en Berkeley, perteneciente al Departamento de Energía de Estados Unidos, y de la Universidad de Illinois se enfocaron en tres genes involucrados en un proceso que las plantas usan para protegerse del daño cuando obtienen más luz de la que pueden empelar de modo seguro.

Al aumentar la expresión de tales genes, obtuvieron un aumento de 14 a 20% en la productividad de plantas modificadas de tabaco en experimentos de campo.

El logro apareció en Science.

Usaron el tabaco como modelo en el estudio porque es fácil trabajar con esa planta, indicó la coautora senior Khrisna Niyogi, pero también desarrollan esas modificaciones en arroz y otras plantas alimenticias.

Los procesos que modifican son fundamentales para que las plantas hagan la fotosíntesis, por lo que esperan que en otras alcancen el mismo aumento en la productividad.

En la fotosíntesis las plantas usan la energía que les llega de la luz solar para tomar dióxido de carbono de la atmósfera y convertirlo en biomasa, que puede ser usada para alimento, combustible y fibra. Cuando hay mucha luz, la maquinaria en los cloroplastos se puede dañar y las plantas requieren una fotoprotección. Dentro de los cloroplastos tienen un sistema, NPQ para ese propósito. Es como una válvula que libera la presión en una máquina a vapor, por pintarlo de alguna forma, como hizo Niyogi.

Ese sistema elimina el exceso de energía. En la sombra, se desactiva pero lentamente y la máquina de la fotosíntesis no puede trabajar con tanta eficiencia.

En cultivos, donde están muy juntas las plantas, la eficiencia no es la mejor porque se dan sombra. Las plantas deben adaptarse a las sombras intermitentes por otras plantas y hojas, como por las nubes.

Lo que hicieron los investigadores fue acelerar el tiempo de recuperación de la fotoprotección.

Mañanas nubladas en planetas extrasolares

Estado del tiempo en lejano planeta. Cortesía Linda Esteves-AJ

No solo pasa acá: mañanas nubladas, tardes calientes. Un estado del tiempo muy normal en nuestro planeta. Pero es que se repite en otros mundos.

Un grupo internacional de astrónomos descubrió evidencia de ciclos del tiempo en otros planetas, todo gracias al análisis de los datos del telescopio espacial Kepler.

Es uno de los primeros análisis de los patrones climáticos en planetas extrasolares.

El estudio encabezado por Lisa Esteves y publicado en el Astrophysical Journal se analiza las variaciones en 14 planetas, encontrando mañanas nubladas en 4 de ellos y tardes soleadas en 2.

La mayoría de los mundos analizados eran calientes y grandes, con temperaturas de más de 1.600 grados Celsius y tamaño comparable a Júpiter gracias a que están muy cerca de su sol. Son condiciones inhóspitas para la vida, pero buenas para medir las fases del tiempo según los autores.

Los investigadores siguieron los cambios en los planetas a medida que orbitaban su estrella e identificaron el ciclo día-noche en ellos.

Se encontró que las nubes que se forman en el lado nocturno del planeta (que giran contrario a las manecillas del reloj) donde la temperatura es más baja, son llevadas por el viento al lado del amanecer. A medida que transcurre el día se disipan llevando a temperaturas más altas luego de mediodía. El día en esos planetas es muy corto.

Un avance importante en el conocimiento del clima de otros planetas, dada la distancia de cientos o miles de años luz de distancia.

Se espera que con nuevos instrumentos en órbita la próxima década se logre observar el estado del tiempo en planetas tamaño Tierra.

Una fumarola en Marte

Sitio de las fumarolas. Cortesía ESA

¿Fumarolas en Marte? ¿Marcianos haciendo hogueras? Bueno, no es para tanto. No se conoce vida en el planeta rojo, pero los científicos sí andan medio cabezones tratando de explicar algo extraño: se han observado columnas de material elevándose alto sobre la superficie del planeta.

Las han visto en dos ocasiones, marzo y abril de 2012, astrónomos aficionados. Se levaban hasta 250 kilómetros por encima cuando otros rasgos vistos antes no pasaban de los 100.

“A esa altura la división entre la atmósfera y el espacio exterior es muy delgado, por lo que el reporte de los chorros es inesperado”, indicó Agustin Sanchez-Lavega, de la Universidad del País Vasco en España, cabeza del artículo publicado en Nature.

Tales chorros se desarrollaron en menos de 10 horas, cubriendo un área de más de 1.000 por 500 kilómetros y permanecieron visibles unos 10 días, cambiando de estructura día a día.

Ninguna de las naves que orbita Marte los han visto, posiblemente por la geometría de sus observaciones, la iluminación y otras condiciones.

Al examinar archivos del telescopio espacial Hubble, imágenes tomadas entre 1995 y 1999 y una serie de datos de imágenes de aficionados de 2001 a 2014 mostraron nubes ocasionales en el limbo marciano, pero por lo general a no más de 100 kilómetros de altura.

Unas fotografías de 1997 del Hubble revelaron la misma anormalidad vista en 2012.

¿De qué se trata? No hay una respuesta clara.

Una idea es que podría tratarse de una nube reflectiva de agua-hielo, dióxido de carbono o partículas de polvo, pero no parece probable.

Otra hipótesis es que se relacionaría con auroras, que han sido observadas antes en los mismos sitios, vinculadas a una región de la superficie donde existe una anomalía en el campo magnético de la corteza.

No hay certeza sobre qué sea.

Detectan nubes en planeta lejano

Qué tal: un planeta en el que la mitad anda con nubes y la otra despejada. No parece nada anormal, pero resulta que se trata de Kepler-7b un planeta más grande que Júpiter y alejado de nosotros.

Astrónomos crearon el primer mapa de nubes de un planeta fuera de nuestro Sistema Solar, gracias a los datos proporcionados por el ahora averiado telescopio espacial Kepler y el telescopio Spitzer.

El planeta está marcado pro nubes altas y en oeste y cielos claros en el este. Pero no se sabe qué será mejor: está a menos de 10.000 kilómetros de su estrella, pese a lo cual no es tan caliente.

“Luego de observarlo durante 3 años pudimos producir un mapa de baja resolución de este planeta gigante y gaseoso”, dijo Brice-Olivier Demory, del Massachusetts Institute of Technology en Cambridge. Es la cabeza del artículo que aparecerá en Astrophysical Journal Letters.

“No esperaríamos ver océanos o continentes en esa clase de mundo, pero detectamos una señal clara y reflectiva que interpretamos como nubes”.

Las observaciones en luz visible del Kepler hechas sobre el planeta Kepler-7b y lo que semejan fases lunares permitieron un mapa del planeta que revelan un punto brillante en el hemisferio oeste. El punto por sí solo no era una señal segura, para lo cual se tuvo ayuda del telescopio espacial de infrarrojos Spitzer.

Se pudo determinar así la temperatura del planeta, de 1.100 a 1.300 Kelvin, muy frío para un planeta que orbita tan cerca de su estrella. Por eso determinaron que la luz de la estrella se refleja en las nubes altas de la región occidental del planeta.

“Kepler-7b refleja mucha más luz que la mayoría de planetas gigantes que hemos hallado, lo cual atribuimos a nubes en la atmósfera alta”, dijo Thomas Barclay, científico del Kepler en el Centro Ames de la Nasa. “A diferencia de las nubes en la Tierra los patrones en este planeta no parecen cambiar mucho en el tiempo”.

Los hallazgos son los pinitos iniciales hacia el empleo de técnicas similares para estudiar la atmósfera de planetas parecidos a la Tierra en composición y tamaño.

Dibujo cortesía Nasa/JPL

Se reduce altura de las nubes

Nos estamos nublando. El cielo está cayendo encima de nosotros. Sí. Durante los últimos 10 años, la altura de las nubes se ha estado reduciendo según un nuevo estudio.

Y aunque 10 años es poco para mediciones válidas, si las observaciones del futuro confirman que están bajando, los efectos sobre el cambio climático global serán evidentes. Las nubes que están bajas en la atmósfera permitirían que la Tierra se refrescara con mayor eficiencia, quizás aliviando alguno de los nocivos efectos del calentamiento provocados por los gases de invernadero.

“No sabemos exactamente qué hace que las nubes tengan una altura menor”, dijo en una declaración Roger Davies, autor del estudio en la University of Auckland en Nueva Zelanda. “Pero debe ser por un cambio en los patrones de circulación que forman nubes a gran altura”.

Las nubes son una de las cartas difíciles para entender el clima de la Tierra. Efímeras como son, son difíciles de seguir en el tiempo y factores como la altura y su ubicación hacen una gran diferencia en si disminuirán los efectos del calentamiento global o si los exacerbarán. Nadie sabe hoy cómo responderán al cambio climático.

Pero durante 10 años, el espectro-radiómetro a bordo del satélite Terra de la Nasa ha estado observando las nubes. Davies y colegas analizaron los primeros 10 años de medición de la altura de las nubes, de marzo de 2000 a febrero de 2010 y encontraron que la altura promedio decreció alrededor de 1 por ciento sobre la década, o sea de 30 a 40 metros. La mayor parte de la reducción se observó con una menor formación de nubes a mayores alturas.

Los resultados fueron presentados en el journal Geophysical Research Letters. El satélite Terra continúa recogiendo datos y lo hará toda esta década para ver si se confirma la tendencia.

Aviones hacen llover al despegar o aterrizar

Si usted vive cerca de un aeropuerto y ha notado que llueve más allí, esas gotas de más sobre su cabeza tienen un culpable. Bueno, en parte: los aviones.

Investigadores encontraron que las áreas cerca de aeropuertos comerciales experimentan un pequeño pero medible aumento en la lluvia (y en la nieve) cuando una aeronave despega o aterriza bajo ciertas condiciones atmosféricas.

El estudio, del National Center for Atmospheric Research de Estados Unidos, es parte de una investigación centrada en ciertos fenómenos creados cuando los aviones vuelan a través de ciertas nubes de nivel medio, forzando el aire cercano a expandirse y enfriarse rápidamente. Esto provoca que las gotitas de agua se congelen y se conviertan e nieve mientras caen al piso.

El estudio se hizo con imágenes de satélite y modelos computarizados de predicción del clima para examinar si este tipo de formación de nubes tan inadvertido ocurría dentro de los 100 kilómetros de distancia de seis aeropuertos comerciales (Londres, Frankfurt, París, Seattle, Chicago y Territorios del Norte de Canadá así como en la Antártida.

Se encontró que dependiendo del aeropuerto y el tipo de avión, las condiciones atmosféricas ideales existen 6 por ciento del tiempo, con mayor frecuencia en climas más fríos.

El fenómeno, según Andrew Heymsfield, autor líder, puede ocurrir probablemente en muchos otros aeropuertos, en especial en las latitudes medias y altas durante los meses más fríos. La variable clave es si hay capas de nubes en las cercanías, que contengan gotitas de agua debajo del punto de congelación, lo que es de común ocurrencia.