Archivo de la categoría: Océano

Respuestas XXXII: ¿Puede existir vida sin luz solar?

El otro día colgaba una entrada sobre un satélite de Júpiter que podría albergar vida bajo su superficie congelada y, en la sección de comentarios de Facebook, Miguel Muntaner preguntó: ¿Puede haber vida sin recibir en absoluto la luz del sol en ninguna parte del ecosistema?

Vamos a echar un vistazo primero a los organismos que nos rodean en la superficie de la Tierra para ver si alguno podría seguir vivo si el sol dejara un día de brillar.

>
Aunque una explosión termonuclear de 1.4 millones de kilómetros de

En primer lugar, podemos descartar las plantas de la lista de supervivientes porque dependen de la luz solar para realizar la fotosíntesis y obtener energía. Ante nada, vamos a dejar claro de una manera muy simplificada el objetivo de la fotosíntesis: tomar dióxido de carbono (CO2) del aire, separar el oxígeno y quedarse con el carbono.

Stygiomedusa

Una medusa de la especie Stygiomedusa gigantea (cuyo nombre proviene de Estix o Estigia, en referencia al río que separaba la tierra y el mundo de los muertos en la mitología griega) fue grabada en vídeo en el golfo de México mientras estaba sujeta a un pilar de una plataforma petrolífera. Sus largos tentáculos son capaces de adherirse a potenciales presas, así que probablemente quedó pegada a la estructura metálica como acto reflejo.

La cabeza de estas medusas puede medir alrededor de 1.4 metros de diámetro y la longitud de sus tentáculos se estima en unos 10 metros, aunque no están basados en una variedad muy grande de datos porque sólo se han producido 17 avistamientos de esta especie en 110 años. Pese a su inmenso tamaño, esta medusa no produce ninguna toxina y se cree que atrapa a sus presas rodeándolas con sus tentáculos para luego digerirlas en unos canales que contienen en su interior.

https://www.youtube.com/watch?v=sLGkBnw6X6U

Europa

Ah, la vieja Europa… Sus frías temperaturas, su superficie reflejante y lisa… Su forma esférica y… Espera, ¿qué?

Europa vista por la sonda espacial Galileo. Crédito: NASA.

Además de un continente, Europa es el nombre una de las cuatro lunas principales de Júpiter y el cuerpo más liso del sistema solar: suponiendo que las colinas de hielo de unos 100 metros de altura (que son la única información que he encontrado al respecto) son las elevaciones más altas que pueden encontrarse en el satélite, si esta luna fuera una bola de un metro de diámetro el bulto más grande que tendría en su superficie mediría aproximadamente 0.0645 milímetros.

Después de este dato inocuo, señalamos que también es  uno de los pocos lugares conocidos que podrían ser candidatos para albergar vida a día de hoy. Bajo la gruesa capa de hielo que cubre su superficie, de entre 10 y 30 kilómetros de espesor, existe una descomunal masa de agua que podría duplicar en masa todos los océanos de la Tierra.
Seguir leyendo Europa

¿De verdad hay una isla de basura en el océano Pacífico?

Tal vez hayáis oído hablar de la famosa “isla de basura” que flota en el pacífico. Una búsqueda rápida en Google devuelve más de medio millón de resultados y la mayoría hablan de un supuesto continente compuesto por grandes trozos de basura en un área donde confluyen varias corrientes oceánicas y que es tan grande que puede verse por satélite. Además, aparecen fotos como estas:

Pero no os dejéis engañar, es otro bulo de internet. Ni es una isla, ni es sólo una, ni puede verse por satélite. Es algo mucho peor.

Los periódicos le llaman “isla de basura” a un área del mar que tiene una mayor concentración de plástico que el resto de las aguas del planeta. Parte de la basura son residuos tirados desde barcos pesqueros o plataformas petrolíferas y un 10% corresponde a redes de pesca rotas, pero la inmensa mayoría de la masa de desperdicios está compuesta por miles de millones de diminutos trozos de plástico que flotan cerca de la superficie marina.

Se estima que en las zonas ocupadas por la “isla de basura” hay unos 5.1 kilogramos de plástico por kilómetro cuadrado de mar. Puede parecer poco, pero cuanto más pequeños son los fragmentos en los que están repartidos estos cinco kilos, más espacio pueden ocupar.

Y el panorama es más bien así. (Fuente)

Pero, espera, ¿Cómo han llegado todos esos fragmentos de plástico allí? ¿Hay alguna fábrica de trocitos de plástico que de alguna manera gana dinero arrojándolos al mar?

En nuestro planeta pocas cosas pueden estar quietas durante mucho tiempo. La atmósfera y el océano no son dos de ellas, desde luego: pequeños cambios de temperatura localizados pueden generar desplazamientos de aire o agua que recorren miles de kilómetros desplazando el material que encuentran en el camino. Algunos de estos cambios constantes generan movimientos estables, como el de las corrientes marinas, que tienen unos patrones muy definidos.

(Fuente)

Por otro lado, muchos de nuestros sistemas de desecho terminan en el mar. Puedes tirar cualquier cosa por la calle y que llegue a alguna alcantarilla que la lleve hasta un río, ya sea por acción del viento o de la lluvia, y de ahí se abra camino hasta el mar, donde quede a merced de las corrientes marinas. Teniendo en cuenta que los asentamientos humanos tienen tendencia a estar cerca de una masa de agua (con un 44% de la poblacion mundial viviendo a menos de 150 kilómetros del mar), no debería extrañarnos que este gesto aparentemente inofensivo contribuya al 80% de los residuos que hay en la gran mancha de basura del Pacífico.

Pero… Los trocitos…

El plástico es menos denso que el agua y por eso flota cerca de su superficie, expuesto a la radiación solar. Además, no suele ser biodegradable, pero sí es muy sensible a la luz y la radiación ultravioleta del sol, que rompe los enlaces químicos que lo mantienen de una pieza y fragiliza el material hasta separarlo en trozos más pequeños e incluso liberar algún compuesto tóxico durante el proceso.

El vórtice del océano Pacífico Norte, que comprende un área de 20 millones de kilómetros cuadrados, es uno de los ecosistemas más grandes y variados del mundo. Pero, igual que las corrientes de la zona posibilitan su diversidad transportando nutrientes y renovando el agua constantemente, también recolectan toda la basura que arrastran las corrientes vecinas. En total se estima que en estos lugares flotan unos 100 millones de toneladas de basura repartidos en un 1.500.000 kilómetros cuadrados de océano (unas tres veces la superficie de España y Portugal combinadas).

En rojo, las zonas aproximadas de acumulación de plástico. (Fuente)

¡Ah, 1.500.000 kilómetros cuadrados! Entonces todos esos trocitos están muy repartidos, así que no pasa nada, ¿no?

Totalmente equivocado.

Si se tratara realmente de una isla compuesta por pedazos grandes de plástico, como botellas de lejía vacías y sillas blancas de terraza, podría estudiarse fácilmente cómo la corriente distribuye la basura, mandar barcos a recogerla toda e idear medidas para que no ocurra más. Pero, al tratarse de partículas tan pequeñas y estar el mar en constante movimiento, limpiarlo resulta extremadamente difícil.

¿Cómo que difícil? ¡Mandas barcos con unas redes muy finas y que se lleven todo el plástico! ¿Cómo no se les ha podido ocurrir? ¡Que alguien me ponga con el presidente Obama!

Bueno, si mandas redes con agujeros muy pequeños para recoger los granos de plástico está claro que conseguirás vaciar el mar de basura… Y también de peces que sean más grandes que los agujeros diminutos de la red.

Volviendo al tema de la toxicidad del plástico, como decíamos, puede llegar a soltar sustancias nocivas durante su degradación, pero ahí no acaba la historia.

Las partículas microscópicas de plástico tienden además a absorber toxinas orgánicas contaminantes (como restos de combustible) y envenenan a los peces pequeños y medusas que se los comen creyendo que son plancton. Estos, a su vez, intoxican a sus depredadores al ser cazados.

Los animales más grandes, como las tortugas marinas o los pájaros, sufren las consecuencias de otra manera: también confunden el plástico con algún tipo de alimento pero, como no es digerible, se va acumulando en sus estómagos hasta que no queda sitio para la comida y el animal muere de malnutrición. Las crías de albatros, por ejemplo, ingieren grandes cantidades de plástico recogido por sus padres en el mar pensando que se trataba de algún pez y, por el mismo principio que acabamos de explicar, mueren de inanición con los estómagos llenos de plástico.

Los restos descompuestos de un albatros al Noreste de Hawaii, fotografiados por Chris Jordan. Podéis ver un vídeo de su la expedición que montó para grabar este fenóemno haciendo click aquí.

Por suerte, en 2009 se empezaron a organizar expediciones para estudiar la situación e incluso están apareciendo ideas para recoger todo el plástico aprovechando el movimiento de las propias corrientes para desviarlo hacia zonas recolectoras donde podría ser reciclarlo con fines comerciales. Se estima que este sistema podría sacar del mar unas 7 millones de toneladas de plástico cada 5 años pero, aunque resulte un panorama algo más esperanzador, no servirá de nada si de todas maneras sigue llegando basura al mar.

Más vale tirar las cosas a los contenedores y tener la basura confinada en sitios especializados en tierra firme que dejar que se esparza sin control por el océano.

 

 

Calamares titiriteros

Hoy traemos uno de los pocos documentos gráficos existentes de calamares gigantes, grabado a casi 2.400 metros de profundidad por un vehículo teledirigido de la compañía petrolífera Shell. Se trata de la especie magnapinna, moles marinas que pueden medir hasta 7 metros de longitud.

Estos colosos tienen unas aletas muchísimo más grandes en proporción que las del resto de calamares, pero lo que más los caracteriza es su comportamiento: dejan sus tentáculos colgando en un ángulo de 90 grados mientras permanecen estáticos en el mar. No se sabe muy bien el por qué de esta estrategia, pero los investigadores que lo estudian sospechan que podría usar sus tentáculos para recorrer la superficie oceánica en busca de comida o simplemente como trampas esperando a que algún pez choque contra ellos para atraparlo.

https://www.youtube.com/watch?v=IPRPnQ-dUSo

Vida bajo el hielo

Volvemos a zambullirnos bajo el hielo antártico para ver cómo una foca muerta atrae a una inmensa cantidad de carroñeras (sí, sí, carroñeras) estrellas de mar y gusanos marinos del género nemertea. Las frías aguas ralentizan el metabolismo de los animales que las habitan, disparando tanto la edad que pueden alcanzar como su tamaño. Las estrellas de mar del vídeo pueden vivir hasta 100 años y los gusanos llegan a medir unos 2 metros de largo, aunque el gusano marino más largo registrado medía 54 metros de longitud, lo que lo convierte en el animal más largo del que se tiene constancia.

En el vídeo, los gusanos se comen la foca fácilmente porque son capaces de atravesar su piel, pero a las estrellas de mar les cuesta mucho trabajo porque para alimentarse tienen que sacar su estómago hacia afuera y dejar que el ácido disuelva lentamente la carne, para luego absorber la disolución. Nunca hubiéramos pensado esto de vosotras, estrellas de mar.

https://www.youtube.com/watch?v=HG17TsgV_qI

Helicoprion

Pocas veces nos encontramos con información que nos pueda dar un punto de vista nuevo sobre algo que creíamos que seguía unas reglas determinadas. Hoy ha sido una de esas veces, cuando hemos encontrado la foto de este fósil:
A primera vista, puedes pensar “bueno, debe ser algún tipo de caracol“. Eso es lo que creíamos nosotros… Hasta que, buscando un poco, hemos descubierto que es parte de una mandíbula.

Una. Jodida. Mandíbula.

¡Deja de inventarte mandangas, Ciencia de Sofá!
¡Que no, que no! ¡No es un invento! Hablan de ello incluso en este artículo del Scientific American. La cosa funcionaba así:
    Crédito: Dimitri Bogdanov/wikimedia commons.

Aunque por la forma parece un tiburón, en realidad es un helicoprion (del griego, sierra en espiral), un animal del género de los chimaeriformes al que pertenecen 47 especies de peces cartilaginosos. Sus extraños dientes los únicos huesos que poseían, por lo que es lo único que se ha fosilizado mientras el cartílago del resto del cuerpo se iba degradando.
Cuando los paleontólogos encontraron estas espirales serradas, sin ningún esqueleto o cráneo que las acompañara, pasaron un mal rato hasta deducir qué demonios estaban mirando y dónde podía situarse en el organismo de un animal. Basándose en otros fósiles de peces del mismo orden (los eugeneodontiformes), fueron capaces de deducir la forma del helicoprion, estimar que debía medir entre 3 y 4 metros de largo y, lo más importante, colocar en su lugar la espiral que contenía unos 109 dientes: en la mandíbula inferior.

Una consecuencia curiosa que tiene esta localización es la manera en la que el animal mudaba los dientes: en vez de caerse y volver a crecer, se desarrollaban en un extremo de la espiral uno tras otro, empujando al resto hacia el interior de la mandíbula cartilaginosa a medida que se desgastaban para ser reabsorbidos.

                                Imagen: Ray Troll.

Sí, ya, ¿Pero qué beneficios tienen esos dientes?

Al cerrar los dientes sobre una presa, su mandíbula golpeaba contra el sólido paladar y la propia geometría de las piezas dentales empujaba la presa hacia el interior de la boca. ¿Qué? ¿Que no nos creéis?

En el elaboradísimo esquema que hemos hecho puede verse como las puntas de los dientes trazan trayectorias curvas hacia el interior de la boca cuando la mandíbula se cierra. Esto tiene la ventaja extra de que abrir y cerrar la boca constantemente produce un “efecto sierra”.

Y, se acabó, aquí serramos esta entrada.

Océanos bioluminiscentes

En el siguiente vídeo, el surfista Joel Puckett se desliza entre las olas por la noche, mientras el agua se ilumina a medida que la tabla acaricia la superficie distorsionada del mar. 


¡Vaya! ¡Qué espectáculo tan bello! ¡Me pregunto cuál será el elegante fenómeno físico o químico que provoca tan extasiante efecto! 

Es este muchacho:

 “Te ensiende o k ase?”

Se trata de un dinoflagelado, que viene del griego, dinos, “giratorioy del latín, flagelum, “látigo”, en referencia al apéndice que utiliza para cumplir su objetivo en la vida: nadar en círculos, la máxima aspiración de cualquier organismo microscópico que forma parte del plánkton.
Pese a que, normalmente, estos animales no representan peligro alguno, si se dan las condiciones apropiadas, estos organismos se reproducen como locos y pueden llegar a concentrarse hasta 10 millones de individuos por litro de agua, tiñendo el mar de rojo con sus cuerpos. De ahí que al fenómeno se lo conozca como marea roja. Gráficamente:

Ya empieza a perder el encanto, ¿eh?
Todos estos dinoflagelados acumulados empiezan a liberar neurotoxinas que matan a los peces de la zona y se depositan en los organismos que se alimentan por filtración, como los moluscos, pudiendo llegar a afectar a los humanos a través de su ingestión. 
Espacio patrocinado por Gazpacho Don Simón.
Pero no todo va a ser tan tétrico.

En contadas ocasiones, de entre las 1.555 especies de dinoflagelados existentes, la que se reproduce de manera descontrolada es una de las 18 que poseen propiedades bioluminiscentes, generadas en su interior por la interacción entre una encima (luciferasa) y una proteína (luciferina), usando el oxígeno como catalizador.

Como, al fin y al cabo, ni siquiera al plánkton le gusta ser devorado, estos animales han desarrollado un curioso sistema de defensa: al ser movidos, se activa su mecanismo bioluminiscente. De esta manera, cuando un depredador pasa nadando cerca, provocando perturbaciones en el agua, los dinoflagelados empiezan a relucir y el brillo termina ahuyentándolo (los peces no lo consideran un espectáculo bonito).

De ahí que el constante roce con la tabla de surf del vídeo, o el propio romper de las olas, los mantenga encendidos y existan fotos así.

Y, ahora, avancemos un paso más hacia el precipicio.
Durante siglos ha habido testimonios de marineros que afirmaban haber visto el mar brillar y navegar durante muchas horas por inmensas extensiones de agua que emitían luz propia y se extendían en todas direcciones hasta el horizonte. El fenómeno era conocido como “mar lechoso” y, por supuesto, el fenómeno solía atribuirse a causas divinas.
Por suerte, en nuestros tiempos nos ha llegado la respuesta a este enigma, también desde el cielo, en forma de imagen de satélite.
La mancha brillante del borde inferior derecho no es un churretón hecho con el pincel de Photoshop, sino una extensión de 15.400 kilómetros cuadrados cubierta de plánkton bioluminiscente (el churro mide más de 250 kilómetros de largo).
Ah, sintiendo aguar la fiesta, por muy bonitos que resulten los dinoflagelados brillantes, también son tóxicos (probablemente mucho más que los normales). Pueden provocar infecciones de oído sólo por nadar entre ellos, así que de bebérselos ni hablemos.

Y, nada, dejamos algunas imágenes más del fenómeno en todo su esplendor.

(Fuente

Respuestas VII: ¿Qué es el efecto Coriolis?

Jose Antonio Hernández me ha pedido si esta semana podría hablar del efecto Coriolis. No es una pregunta, pero creo que lo que quería decir realmente era: ¿Por qué los huracanes giran en sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio norte y van al revés en el sur?

Muy buena pregunta, Jose Antonio.

Se suele culpar al efecto Coriolis de que el agua supuestamente gire en sentido contrario en los retretes de Australia. Esto no es cierto y, en caso de que se produzca realmente el fenómeno, es culpa de los fabricantes de váteres australianos que nos están tomando el pelo a todos y no del efecto Coriolis.

El mito fue propagado por una serie de documentales de la BCC llamado “Pole to Pole” (Polo a Polo) en 1992, en la que el presentador Michael Palin pasaba por una zona turística en Kenia, sobre la línea del ecuador. Allí encontraba a un tipo demostrando a los turistas cómo el agua giraba en sentido diferente (con desagües trucados) dependiendo de lado de la línea en el que se encontrara. Al final, resultó que todo era un montaje.

Vamos a ver por qué.

El efecto Coriolis es en realidad muy simple de explicar. En una esfera rotatoria, los puntos que se encuentran sobre el ecuador se mueven más rápido que los que están en latitudes más extremas.

Esto, que parece una tontería, tiene un gran impacto sobre la atmósfera de la Tierra. En el ecuador, nuestro planeta tiene un perímetro de 40.000 km y cualquier punto sobre él dará una vuelta completa alrededor de eje terrestre en 24 horas. La velocidad para cualquier punto del ecuador es, entonces, de 1.667 km/h. A medida que nos alejamos del ecuador, la circunferencia sobre la que nos encontramos es menor y, por tanto, un punto sobre su superficie da una vuelta más pequeña en el mismo tiempo, lo que significa que se ha movido a una menor velocidad. Por ejemplo, basándonos en esta fórmula, podemos calcular que Barcelona se mueve a unos 1.256 km/h alrededor del eje de la TierraReikiavik a 732 km/h, mientras que el polo norte geográfico no se desplaza en absoluto.

Como el aire no está “anclado” a la superficie de la Tierra, las masas de gas un poco alejadas de la superficie quedan algo rezagadas respecto al suelo. El efecto es mucho más intenso en la zona donde la velocidad de la superficie es mayor: el ecuador. Esto determina el sistema de circulación de los vientos según la latitud, que en general queda así.

Curiosamente, este comportamiento del aire, junto con el odio que la naturaleza siente hacia las bajas presiones, provoca que los huracanes y tormentas suficientemente grandesgiren en diferentes direcciones dependiendo del hemisferio en el que se encuentren.

¿Y por qué los huracanes sí que giran en sentido contrario según el hemisferio y los desagües no?

Los huracanes y tormentas pueden medir cientos de kilómetros de largo y sus extremos encontrarse sobre diferentes latitudes de la superficie terrestre. Como ya hemos dicho, cada latitud experimenta una velocidad diferente a medida que la Tierra rota, por lo que cada extremo del huracán se ve afectado por velocidades de giro diferentes y termina adoptando este patrón en espiral.

Un desagüe, en cambio, no se extiende a lo largo de varias latitudes. Los extremos de la masa de agua de tu lavamanos no están suficientemente separados como para que experimenten la rotación diferencial de la superficie terrestre, así que no sienten el efecto Coriolis.

¡Oye, oye! ¡Pero no te vas de aquí sin decirme qué pasaría entonces si la Tierra no rotara!

Obviamente, que la mitad del planeta luciría un bronceado envidiable…

…Y que la tendencia del aire de moverse entre focos fríos y calientes provocaría que sólo hubiera circulación de aire entre el ecuador y los polos.

Los noticiarios se volverían locos hablando de olas de frío polares.

Pero en materia de efecto Coriolis, en este planeta somos unos principiantes.

Cuanto mayor es una esfera y más rápido gira, más se acentúa el efecto. Gracias a esto, en Júpiter, que tiene un diámetro de casi 143.000 kilómetros (frente a los 12.756 de la Tierra) una tormenta de 20.000 kilómetros de ancho por 12.000 de largo lleva soplando desde, al menos, el año de su descubrimiento, en 1664, con vientos de hasta 432 km/h. En un despliegue de imaginación sin igual, su descubridor John Hooke la bautizó “la Gran Mancha Roja“.

Podemos hacernos una idea del tamaño, en comparación.

La atmósfera de Júpiter es la manifestación del efecto Coriolis en todo su esplendor: el planeta está compuesto prácticamente de gas y su día dura 9.9 horas, por lo que el ecuador se mueve a unos 45.400 km/h mientras a su alrededor se forman bandas de nubes más lentas que se mueven por el planeta en diferentes direcciones.

El siguiente vídeo fue tomado por la sonda Voyager I en 1979 (de ahí la calidad opuesta a HD) mientras se acercaba a Júpiter. Es una composición de fotos tomadas durante un periodo de 60 días y en ella se puede apreciar muy bien el movimiento en direcciones opuestas de las diferentes bandas creadas por el efecto Coriolis que se extienden por su atmósfera.

Pero, a su vez, Júpiter también es un novato si lo comparamos con el millón y medio de kilómetros de diámetro del sol.

Las diferentes velocidades de rotación a lo largo y ancho del volumen de nuestra estrella no sólo convierten su superficie en un caos: cuando las partículas cargadas del plasma que compone el sol se mueven a distintas velocidades, generan un campo magnético irregular y en constante cambio, lo que da lugar a llamaradas solares y eyecciones de masa coronal.

Evolución del campo magnético del sol a medida que este rota. El plasma se desplaza mucho más deprisa en el ecuador que en los polos. Fuente: physics.uc.edu.

Para entender mejor cómo el campo magnético del sol termina lanzando al espacio plasma a grandes velocidades, lo explicaba con más detalle en esta entrada sobre llamaradas solares.

Dejando de lado al sol,  he ido al baño a comprobar en qué sentido gira el agua de mi váter, y sigue el sentido contrario a las agujas del reloj.

Como decía, esto no tiene nada que ver con el efecto Coriolis. El responsable es este chorro que se apaga el último y que obliga al agua a girar en ese sentido.

Os animo a que comprobéis hacia qué lado gira el agua de vuestro retrete y de qué marca es y me lo digáis en los comentarios. Tal vez descubramos algo insólito.

¿Cuánto oro contienen los océanos?

El agua del mar no sólo contiene sal. Tiene disueltas pequeñísimas cantidades de casi todos los elementos, entre ellos el oro: alrededor de 13 milmillonésimas de gramo de oro por cada litro de agua de mar.

Se estima que el volumen de agua de los océanos, en conjunto, es de unos mil trescientos sesenta y ocho millones (1.368.000.000) de kilómetros cúbicos. Con la cantidad de oro por litro de agua que hemos mencionado, podemos calcular que hay 13 kilogramos de oro por kilómetro cúbico de agua por lo que, en total, en los océanos de todo el mundo hay unas 20 millones de toneladas de oro disuelto.

Fuentes:
http://oceanservice.noaa.gov/facts/gold.html
http://oceanservice.noaa.gov/facts/oceanwater.html