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Una investigación liderada por el ISCIII ha analizado en las 52 provincias españolas la evolución temporal de la Temperatura de Mínima Mortalidad (TMM) desde 1983 hasta 2018, con el objetivo de determinar si el ritmo de aumento de este indicador es suficiente para compensar el aumento de las temperaturas en España a lo largo de ese período. Los resultados se han publicado en la revista Science of The Total Environment.
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La Temperatura de Mínima Mortalidad (TMM) representa un rango óptimo de temperaturas de confort en el que la mortalidad de la población que se está estudiando es mínima o tiene su mínimo valor. Este indicador puede utilizarse para medir la adaptación poblacional al calor; según sea su evolución en el tiempo, puede utilizarse como indicador de que es posible adaptarse al aumento de temperaturas provocadas por el calentamiento global. Otro objetivo del estudio es analizar si el ritmo de evolución de la MMT sería suficiente, de mantenerse constante, para compensar el aumento previsto de temperaturas en un escenario de emisiones desfavorable (RCP 8.5) para el horizonte temporal 2051-2100.
El estudio, realizado con apoyo de la Fundación Biodiversidad, cuenta con la participación de los investigadores de la Escuela Nacional de Sanidad del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) Julio Díaz, Cristina Linares, José Antonio López Bueno, Miguel Ángel Navas y Dante Culqui. Según explican Díaz y Linares, "cuando representamos en un gráfico X-Y la temperatura máxima diaria (eje X) frente a la mortalidad diaria que se produce a esa temperatura (eje Y), esta gráfica tiene forma de V. El vértice de esa V es lo que denominamos Temperatura de Mínima Mortalidad (TMM); a la derecha de esa TMM se representaría la mortalidad atribuible al calor y a la izquierda la mortalidad por frío". La TMM no es estática, sino que evoluciona con el tiempo: "Un desplazamiento de esa TMM hacia valores más altos podría interpretarse como que cada vez hace falta más calor para que aumente la mortalidad, y podría ser indicador de la adaptación poblacional al calor".
Muchas diferencias por provincias
La investigación señala que la temperatura máxima diaria en España en el periodo 1983-2018 ha aumentado a un ritmo de 0,41°C por década, mientras que la TMM (este indicador se ha determinado para todas las provincias españolas y para cada año) ha aumentado de media a un ritmo mayor, de 0,64°C por década. Es decir, la TMM se ha desplazado a mayor ritmo que lo ha hecho la temperatura por el calentamiento global, por lo que podría hablarse de adaptación al calor de la población española. En todo caso, analizando todas las provincias se observa una importante heterogeneidad geográfica, en el sentido de que en algunos territorios la TMM ha mantenido un ritmo de incremento muy superior a la media de 0,64ºC/década, mientras que en otras ni siquiera se ha producido incremento en la TMM, sino cierta disminución a lo largo del tiempo.
La Agencia Española de Meteorología (AEMET) también participa en el estudio. Se sabe, por modelos de predicción de la AEMET, que la temperatura máxima diaria en el horizonte temporal 2051-2100 en un escenario de altas emisiones de CO2 (RCP8.5) va a crecer a un ritmo de 0,66°C por década (tal y como reveló un estudio publicado hace dos años), es decir, "prácticamente al mismo ritmo que nos estamos adaptando al calor", señalan Díaz y Linares. Según explican los investigadores de la ENS, "adaptarse al calor es clave, ya que hacerlo supone que no se va a producir un drástico incremento de la mortalidad por calor en los próximos años, como sugieren algunos otros estudios que hemos realizado en España".
Con los datos obtenidos en este trabajo, el reto está ahora en continuar la investigación para lograr más información, y en conocer qué factores económicos, sociales, de infraestructuras, sanitarios, etc., pueden estar implicados en que unas provincias se adapten mejor que otras al calor, ya que con este conocimiento habría más posibilidades de modificar los factores relacionados y mejorar en la adaptación poblacional al calor en todas las regiones.
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Trabajo de referencia | F. Follos, C. Linares, J.A. López-Bueno, M.A. Navas, D. Culqui, J.M. Vellón, M.Y. Luna, G. Sánchez-Martínez, J. Díaz. Evolution of the minimum mortality temperature (1983–2018): Is Spain adapting to heat?, Science of The Total Environment, Volume 784, 2021,147233. ISSN 0048-9697. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147233.
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El trabajo, realizado por investigadores de la Escuela Nacional del Instituto de Salud Carlos III, analiza la mortalidad que se ha producido en municipios de más de diez mil habitantes en el período 2001-2009
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La mortalidad diaria atribuible a las olas de frío en España es superior a la atribuible a las olas de calor, según las conclusiones de un estudio realizado por investigadores de la Escuela Nacional de Sanidad del Instituto de Salud Carlos III que acaba de ser publicado en la revista Environment International. El trabajo analiza la mortalidad que se ha producido en los municipios de más de diez mil habitantes en España en el periodo 2001-2009 comparando las defunciones atribuibles a las olas de calor y las atribuibles a olas de frío.
El equipo, liderado por el investigador Julio Díaz, ha determinado la temperatura de definición de ola de calor y de frío para cada una de las capitales de provincia. Durante los diez años de análisis se han producido en toda España 13.000 muertes relacionadas con olas de calor y cerca de 10.500 relacionadas con las olas de frío.
En este periodo se produjeron 4.373 días con olas de calor en el conjunto de las capitales de provincia españolas mientras que 3.006 fueron los días de olas de frío. Estos resultados indican que cada día con ola de frío la mortalidad media aumenta en 3,5 personas, mientras que cuando hay ola de calor en cualquier capital de España el incremento de la mortalidad en esa provincia es, en media, de 3,0 personas, es decir la mortalidad diaria atribuible al frío supera a la del calor.
Al igual que existe mortalidad atribuible al calor en todas las capitales de provincia de España, independientemente de que sus climas sean más o menos calurosos, también existe mortalidad atribuible al frío en las regiones más templadas como Málaga o Sevilla. Procesos de adaptación de la población a las bajas temperaturas y factores socioeconómicos pueden explicar el comportamiento observado en la mortalidad atribuible a extremos térmicos a nivel provincial.
En otros trabajos de este grupo de investigación se ha observado que mientras que la mortalidad atribuible a las olas de calor está disminuyendo, la atribuible al frío, al menos, se está manteniendo constante. Los investigadores apuntan la existencia de Planes de Prevención ante olas de calor y la denominada “cultura del calor” pueden influir en estos resultados..
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Un estudio con participación del CSIC ha analizado la mortalidad en más de 700 ciudades de todo el mundo a lo largo de 30 años y su relación con el cambio climático. Un 30% de las muertes relacionadas con el calor en España se atribuyen al cambio climático derivado de la actividad humana.
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Image by Hernán Morales Carrizo from Pixabay
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Un estudio internacional con participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) muestra por primera vez la contribución real del cambio climático provocado por el hombre en el aumento de los riesgos de mortalidad debido al calor. Entre 1991 y 2018 más de un tercio de todas las muertes en las que influyó el calor fueron atribuibles al calentamiento global. El estudio, el más amplio de este tipo hasta la fecha, ha utilizado datos de 732 ciudades en 43 países de todo el mundo. Los resultados se han publicado en el último número de la revista Nature Climate Change.
El calentamiento global está afectando a la salud humana de varias maneras, y una de ellas es el aumento de la mortalidad y la morbilidad asociadas con el calor. Las condiciones climáticas futuras predicen un aumento sustancial de las temperaturas medias y la aparición de fenómenos extremos como olas de calor, lo que conducirá a un aumento de la carga sanitaria relacionada. Sin embargo, hasta ahora, ningún estudio ha evaluado si este impacto ya se ha producido en las últimas décadas y en qué medida.
Este estudio internacional, coordinado por la Universidad de Berna (Suiza), la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres (Reino Unido) con la participación del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC), muestra que el 37% de las muertes relacionadas con el calor entre 1991 y 2018 se pueden atribuir a cambios en el clima relacionados con las actividades humanas.
“España es uno de los países del sur de Europa donde más calentamiento se ha observado. En términos relativos y durante el periodo estudiado, España tuvo un 30% de muertes relacionadas con el calor atribuidas al cambio climático inducido por el ser humano”, indica el investigador del CSIC y autor del estudio Aurelio Tobías. “El número de muertes por calor relacionado con el cambio climático es de 704 por año en el período de verano en las capitales de provincia de España, en concreto, 177 en Madrid, 94 en Barcelona y 39 en Sevilla”, especifica Tobías.
Cuanto más calentamiento global, más muertes
La investigación epidemiológica puso el foco en el calentamiento global provocado por el ser humano, en un estudio denominado de "detección y atribución" ya que identifica y atribuye los fenómenos observados a cambios en el clima y el tiempo. Específicamente, los investigadores examinaron las condiciones climáticas pasadas proyectadas en escenarios con y sin emisiones antropogénicas, por lo que pudieron separar el calentamiento y el impacto en la salud relacionado con la actividad humana de las tendencias naturales.
"Prevemos que la proporción de muertes relacionadas con el calor continúe creciendo si no hacemos algo para parar el cambio climático o no nos adaptamos", indica Ana M. Vicedo-Cabrera, investigadora de la Universidad de Berna (Suiza) y primera autora del estudio. "Hasta ahora, la temperatura global media solo ha aumentado alrededor de un grado centígrado, que es una fracción de lo que podríamos enfrentar si las emisiones continúan aumentando sin control".
Aunque en promedio más de un tercio de las muertes relacionadas con el calor se deben al cambio climático inducido por el hombre, el impacto varía sustancialmente entre regiones, desde unas pocas docenas hasta varios cientos de muertes cada año, según los cambios locales del clima y la vulnerabilidad de su población. Curiosamente, las poblaciones que viven en países de ingresos bajos y medianos, que son responsables de una pequeña parte de las emisiones antropogénicas en el pasado, son las más afectadas, con una proporción de mortalidad más alta en América Central y Sur, y Sur-Este de Asia.
“Este es el mayor estudio de detección y atribución sobre los riesgos actuales del cambio climático para la salud”, dice Antonio Gasparrini, autor principal del artículo. “El mensaje es claro: el cambio climático no solo tendrá impactos devastadores en el futuro, sino que ya estamos experimentando las nefastas consecuencias de las actividades humanas en nuestro planeta”, advierte este investigador.
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Referencia científica | A. M. Vicedo-Cabrera, N. Scovronick , F. Sera, D. Royé , R. Schneider, A. Tobias, et al. The burden of heat-related mortality attributable to recent human-induced climate change. Nature Climate Change. DOI: 10.1038/s41558-021-01058-x
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Un estudio con participación del CSIC analiza los efectos de la ola de calor de 2011 en la costa oeste australiana. La regresión de los boques de kelp supone una pérdida de más de 950 kilómetros cuadrados de este ecosistema marino. Los datos del trabajo, publicado en ‘Science’ muestran el proceso de tropicalización de los océanos.
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Los bosques de kelp, algas pardas de gran tamaño y valor ecológico, del Gran Arrecife Sur de Australia han retrocedido 100 kilómetros en los últimos cinco años. Es uno de los principales resultados de un estudio internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y publicado en el último número de la revista Science. El artículo, que analiza datos recogidos desde 2001 a lo largo de 2.000 kilómetros de costa australiana, muestra los efectos de la ola de calor que afectó a la región en 2011 combinada con dos décadas de progresivo calentamiento oceánico.
“El calentamiento de los océanos, y particularmente eventos puntuales como una ola de calor, puede provocar cambios importantes en los ecosistemas marinos de manera rápida e irreversible y romper barreras biogeográficas. En este caso, estamos viendo la pérdida de más de 950 kilómetros cuadrados de bosque de kelp, que en lugar de recuperarse tras el fin de la ola de calor, está adquiriendo características de regiones tropicales”, explica la investigadora del CSIC Julia Santana, del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (centro mixto del CSIC y la Universidad de las Islas Baleares).
Los resultados de este trabajo indican que, cinco años después de la ola de calor, las comunidades de peces, invertebrados y algas propios de estas regiones templadas han cambiado y cada vez se parecen más a comunidades más típicas de zonas tropicales, en las que una mayor presión de herbívoros impide el crecimiento de los bosques de algas y favorece el florecimiento de corales.
Latitud 29° Sur
El punto de no retorno para los bosques de kelp tras las temperaturas extremas de 2011, se localiza en el paralelo 29° Sur. Los bosques de kelp situados al norte de esa latitud no han podido recuperarse tras la ola de calor. Por el contrario, los investigadores no observaron cambios de esa magnitud al sur de ese punto, donde las temperaturas durante 2011 se mantuvieron mayoritariamente dentro de los rangos de tolerancia del kelp y una mayor distancia de las biozonas tropicales minimizó la llegada de nuevas especies.
“La velocidad a la que se está produciendo el calentamiento oceánico está empujando los bosques de Kelp hacia el extremo sur de Australia, donde corren riesgo de desaparecer debido, entre otros factores, a las corrientes de superficie que llegan por el norte. Si esto llegase a ocurrir, miles de especies endémicas del Gran Arrecife Sur de Australia correrían un grave peligro y, al mismo tiempo, tendría importantes efectos negativos en la industria pesquera y en el turismo de la zona, con un valor de aproximadamente diez mil millones de dólares australianos al año”, comenta el investigador del CSIC Scott Bennett, del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados.
En el trabajo, liderado desde la Universidad de Western Australia, también ha participado, entre otras instituciones, el Instituto Ecoaqua de la Universidad de las Palmas de Gran Canaria..
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Referencia | Thomas Wernberg, Scott Bennett, Russell C. Babcock, Thibaut de Bettignies, Katherine Cure, Martial Depczynski, Francois Dufois, Jane Fromont, Christopher J. Fulton, Renae K. Hovey, Euan S. Harvey, Thomas H. Holmes, Gary A. Kendrick, Ben Radford, Julia Santana-Garcon, Benjamin J. Saunders, Dan A. Smale, Mads S. Thomsen, Chenae A. Tuckett, Fernando Tuya, Mathew A. Vanderklift, Shaun Wilson. Climate driven regime shift of a temperate marine ecosystem. Science. DOI: 10.1126/science.aad8745
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Este es el primer estudio que cuantifica los efectos múltiples de la planificación urbana y de transporte relacionados con las exposiciones en una ciudad y su impacto en la salud.
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Se prevé que en 2050 casi el 70% de la población mundial vivirá en zonas urbanas. Como los ambientes que habitamos afectan a la salud, es necesario diseñar una planificación urbana y de transporte que promueva una vida saludable. Un estudio publicado recientemente en Environmental Health Perspectives y llevado a cabo por investigadores del CREAL, centro aliado de Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal), estima que se podrían posponer casi 3.000 muertes prematuras en Barcelona si se cumplieran las recomendaciones internacionales de exposición para la actividad física, la contaminación del aire, el ruido, el calor y el acceso a los espacios verdes.
Investigadores del CREAL han desarrollado una herramienta de Evaluación de Impactos en Salud de la Planeación Urbana y del Transporte (UTOPHIA, por sus siglas en inglés) y la han aplicado en Barcelona. Los investigadores estimaron la exposición a múltiples determinantes en salud y los datos de mortalidad de 1.357.361 residentes de Barcelona mayores de 20 años. “Comparamos los niveles actuales de exposición con las recomendaciones internacionales. Estimamos la fracción de muertes prematuras evitables que se podrían evitar si lográramos alcanzar las recomendaciones. También modelamos la esperanza de vida y los impactos económicos”, explica Natalie Mueller, autora principal del estudio e investigadora del CREAL.
Cerca del 20% de las muertes prematuras en Barcelona se pueden evitar con una buena planificación urbana
Los investigadores han estimado que casi el 20% de todas las causas de mortalidad natural (es decir, cerca de 3.000 muertes) podría posponerse cada año si se cumplieran las recomendaciones internacionales para el desarrollo de la actividad física, la exposición a la contaminación del aire, el ruido, el calor y el acceso a los espacios verdes. Las estimaciones mostraron que la mayor proporción de muertes prematuras prevenibles se debió al aumento de la actividad física, seguida de la reducción de la exposición de la contaminación del aire, el ruido del tráfico y el calor. El acceso a los espacios verdes tuvo efectos directos más pequeños sobre la mortalidad. “El cumplimiento de las recomendaciones podría aumentar la esperanza de vida media en 360 días y un ahorro económico de 9.300 millones de euros cada año”, comenta Mueller.
Según los investigadores, las soluciones a la falta de actividad física y los niveles de exposición a factores ambiental que modifican la mortalidad pueden encontrarse en la planificación urbana y del transporte. La falta de actividad física se asoció con el mayor exceso de mortalidad en Barcelona. “Esto pone de relieve la urgencia de integrar la actividad física en la vida diaria. Ir en bicicleta, caminar y usar el transporte público ofrecen una gran oportunidad para hacerlo, ya que estas formas de transporte proporcionan beneficios para la salud al aumentar la actividad física día a día de forma sencilla”, explica David Rojas-Rueda coautor del estudio. Además, los investigadores sugieren que las principales estrategias para luchar contra la contaminación del aire, el ruido y para mitigar el calor son la reducción del tráfico motorizado a través de la sustitución de modos de transporte de cero y de baja emisión (es decir, el transporte activo y público) y el incremento de áreas verdes urbanas. “A pesar de que los espacios verdes tienen menores efectos directos relacionados con la mortalidad, son una importante herramienta en la gestión urbana y del transporte. Los espacios verdes estimulan la actividad física en la población y además que las plantas pueden ayudar a reducir la contaminación atmosférica, son una barrera natural contra el ruido y proporcionan sombra y refrigeración de los alrededores”, especifica Mueller.
Los investigadores apoyan la implementación de las superislas (superilles) como una medida para reducir el tráfico motorizado privado y fomentar el transporte activo y público. Asimismo, el Plan de Infraestructuras Verdes y Biodiversidad 2020 propuesto por el Ayuntamiento de Barcelona, cuyos objetivos son conservar el patrimonio natural y reforzar la infraestructura verde y la biodiversidad natural de la ciudad, les parece una estrategia prometedora. “Sin embargo, se pueden implementar aún más acciones como sustituir las principales carreteras por espacios verdes como, por ejemplo, transformar la Vía Laietana en un parque lineal”, comenta Mark Nieuwenhuijsen, coordinador del estudio.
“Es necesario examinar de forma más profunda los impactos que tiene el diseño de las ciudades en la salud y remarcamos la necesidad de reducir el tráfico motorizado a través de la promoción del transporte activo y público y la provisión de infraestructura verde, ya que ambos proporcionan beneficios tanto en la participación en actividades físicas como en la mitigación de la contaminación atmosférica, el ruido y el calor”, concluye Nieuwenhuijsen..
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Referencia | Natalie Mueller, David Rojas-Rueda, Xavier Basagaña, Marta Cirach, Tom Cole-Hunter, Payam Dadvand, David Donaire-Gonzalez, Maria Foraster, Mireia Gascon, David Martinez, Cathryn Tonne, Margarita Triguero-Mas, Antònia Valentín, Mark Nieuwenhuijsen. Urban and transport planning related exposures and mortality: a health impact assessment for cities. Environmental Health Perspectives, June 2016.
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Un equipo del CSIC logra un método de fabricación de materiales termoeléctricos baratos, ligeros y resistentes. Esta técnica elabora compuestos de plata y selenio y podría aplicarse a la electrónica portátil personal.
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Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado una nueva técnica de fabricación de capas delgadas de materiales termoeléctricos relativamente baratos, ligeros, flexibles y resistentes con capacidad de recubrir grandes áreas. Su trabajo experimental, publicado en la revista Advanced Energy Materials, abre la vía al desarrollo de dispositivos que generen electricidad a partir del calor humano para alimentar electrónica portátil personal.
“Se trata de un compuesto de plata y selenio de estructura laminar con alta eficiencia en la conversión del calor en energía eléctrica a temperaturas cercanas al ambiente”, explica la investigadora Marisol Martín González, que lidera el grupo del Instituto de Micro y Nanotecnología del CSIC en Madrid que ha realizado esta investigación.
“Investigaciones en la nanoescala (1 nanómetro es 100.000 veces menor que el diámetro de un cabello humano) permiten concebir dispositivos termo-eléctricos miniaturizados de funcionamiento mucho más eficiente que los actuales y capaces de calentar o enfriar pequeños sistemas sin necesidad de refrigerantes químicos o de compresores que necesitan partes móviles”, argumenta Martín González.
“Imaginemos poder convertir en electricidad el calor residual de calefacción de nuestros hogares, o incluso el de nuestro cuerpo, para alimentar sistemas integrados de bajo consumo sin baterías, concluye. .
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Referencia | Jaime Andres Perez-Taborda, Olga Caballero-Calero, Liliana Vera-Londono, Fernando Briones, Marisol Martin-Gonzalez. High Thermoelectric zT in n-type Silver Selenide films at room temperature. Advanced Energy Materials. DOI: 10.1002/aenm.201702024.
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Un estudio internacional ha analizado medio millón de árboles en 813 bosques tropicales del mundo. Para calcular los cambios en el almacenamiento de carbono fue necesario identificar cerca de 10.000 especies de árboles y más de dos millones de mediciones de diámetro de los árboles, en 24 países tropicales.
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Los bosques tropicales enfrentan un futuro incierto debido al cambio climático, pero una nueva investigación publicada en Science sugiere que en un mundo más cálido pueden continuar almacenando grandes cantidades de carbono, si los países limitan las emisiones de gases de efecto invernadero.
Los árboles de los bosques tropicales del mundo almacenan una cantidad de carbono equivalente a un cuarto de siglo de emisiones por combustibles fósiles. Se teme que el calentamiento global pueda reducir este almacenamiento si el crecimiento de los árboles se reduce o su muerte aumenta, lo que aceleraría el cambio climático.
Un equipo internacional de investigadores midió más de medio millón de árboles en 813 bosques tropicales de todo el mundo, para evaluar cuánto carbono almacenan los bosques que crecen en diferentes condiciones climáticas.
El equipo revela que a altas temperaturas los bosques tropicales continúan almacenando altos niveles de carbono, lo que demuestra que a largo plazo estos bosques podrán aguantar el aumento de calor hasta un umbral de 32 grados centígrados de temperaturas diurnas.
Sin embargo, este hallazgo positivo solo es posible si los bosques tienen tiempo para adaptarse, permanecen intactos y si el calentamiento global se limita para evitar llevar las temperaturas globales a condiciones más allá de este crítico umbral.
El autor principal, Martin Sullivan, de la Universidad de Leeds y de la Universidad Metropolitana de Manchester, asegura que el análisis "revela que hasta cierto punto de calentamiento, los bosques tropicales son sorprendentemente resistentes a pequeñas diferencias de temperatura". "Si limitamos el cambio climático, pueden continuar almacenando una gran cantidad de carbono en un mundo más cálido", agrega. No obstante , "el umbral de 32 grados destaca la extrema importancia de reducir urgentemente nuestras emisiones para evitar empujar demasiados bosques más allá de la zona de seguridad."
"Por ejemplo, si limitamos el aumento de las temperaturas promedio globales a solo 2°C por encima de los niveles preindustriales, esto empujaría a casi tres cuartos de los bosques tropicales por encima del umbral de calor que identificamos. Cualquier aumento de temperatura adicional conducirá a pérdidas rápidas de carbono forestal", continúa.
Los bosques liberan dióxido de carbono a la atmósfera cuando la cantidad de carbono almacenada durante el crecimiento de los árboles es menor que la perdida por la mortalidad y la descomposición de los árboles.
El estudio es el primero en analizar la sensibilidad climática a largo plazo basada en la observación directa de bosques enteros a través de los trópicos. La investigación sugiere que, a largo plazo, la temperatura tiene el mayor efecto en las reservas forestales de carbono, al reducir el crecimiento; la sequía es el segundo factor clave al matar árboles. Los investigadores concluyen que los bosques tropicales tienen una capacidad para adaptarse a algunos cambios climáticos a largo plazo, en parte debido a su alta biodiversidad, ya que las especies arbóreas más capaces de tolerar nuevas condiciones climáticas crecen bien y a largo plazo pueden reemplazar especies menos adaptadas. Pero maximizar esta potencial resiliencia climática depende de mantener los bosques intactos.
Proteger y conectar los bosques
La profesora Beatriz Marimon, de la Universidad Estatal de Mato Grosso en Brasil, coautora del artículo, estudia algunos de los bosques tropicales más cálidos del mundo situados en el centro de Brasil. Ella señaló: "Nuestros resultados sugieren que los bosques intactos pueden resistir algunos cambios climáticos. Sin embargo, estos árboles tolerantes al calor también enfrentan amenazas inmediatas de incendios y fragmentación". "Para lograr la adaptación climática, es necesario proteger y conectar los bosques que quedan", concluye.
Los conocimientos sobre cómo los bosques tropicales del mundo responden al clima solo fueron posibles con décadas de cuidadoso trabajo de campo, a menudo en lugares remotos. El equipo global de 225 investigadores combinó observaciones forestales en América del Sur (RAINFOR), África (AfriTRON) y Asia (T-FORCES). En cada parcela de monitoreo, se usó el diámetro de cada árbol y su altura para calcular cuánto carbono almacenaban. Las parcelas se revisitaron cada pocos años para ver cuánto carbono se estaba absorbiendo y cuánto tiempo se almacenaba antes de que los árboles murieran.
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Utilizando el Very Large Telescope de ESO, un equipo de astrónomos ha detectado, por primera vez, óxido de titanio en la atmósfera de un exoplaneta. Este descubrimiento alrededor del planeta WASP-19b, de tipo júpiter caliente, ha sido posible gracias a las capacidades del instrumento FORS2 y ha proporcionado información sobre la composición química y la estructura de temperatura y presión de la atmósfera de este mundo insólito y muy caliente.
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Ilustración que muestra al exoplaneta WASP-19b, en cuya atmósfera los astrónomos detectaron óxido de titanio por primera vez. En cantidades lo suficientemente grandes, el óxido de titanio puede impedir que el calor entre o salga de una atmósfera, produciendo una inversión térmica: la temperatura es más alta en la atmósfera superior y más baja en la inferior, lo contrario de lo habitual. Crédito: ESO/M. Kornmesser
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Un equipo de astrónomos, dirigido por Elyar Sedaghati (un miembro de ESO recién graduado en la Universidad Técnica de Berlín), ha examinado, con un nivel de detalle sin precedentes, la atmósfera del exoplaneta WASP-19b. Este extraordinario planeta tiene aproximadamente la misma masa que Júpiter, pero está tan cerca de su estrella que completa una órbita en sólo 19 horas y se estima que su atmósfera tiene una temperatura de unos 2.000 grados centígrados.
Cuando WASP-19b pasa por delante de su estrella, parte de la luz de la estrella pasa a través de la atmósfera del planeta y deja huellas sutiles en la luz que finalmente llega a la Tierra. Utilizando el instrumento FORS2 del Very Large Telescope, el equipo fue capaz de analizar esta luz y deducir que la atmósfera contenía pequeñas cantidades de óxido de titanio, agua y trazas de sodio, junto con una nube global de fuerte dispersión.
“Detectar estas moléculas, sin embargo, no es tarea sencilla”, explica Elgar Sedaghati, que pasó 2 años como estudiante de ESO para trabajar en este proyecto. “No sólo necesitamos datos de una calidad excepcional, sino que también es necesario realizar un análisis sofisticado. Para llegar a estas conclusiones, utilizamos un algoritmo que explora muchos millones de espectros que abarcan una amplia gama de composiciones químicas, temperaturas y propiedades de la nube”.
En la Tierra es raro ver óxido de titanio. Se sabe que existen en las atmósferas de estrellas frías. En las atmósferas de planetas calientes como WASP-19b actúa como un absorbente del calor. Si está presente en cantidades lo suficientemente grandes, estas moléculas evitan que el calor entre o salga a través de la atmósfera, provocando una inversión térmica, es decir, la temperatura es más alta en la atmósfera superior y más baja en zonas inferiores, lo contrario de lo habitual. El ozono desempeña un papel similar en la atmósfera de la Tierra, donde provoca inversión en la estratosfera.
“La presencia de óxido de titanio en la atmósfera de WASP-19b puede tener efectos importantes en la estructura de la temperatura y la circulación atmosféricas”, explica Ryan MacDonald, otro miembro del equipo y astrónomo en la Universidad de Cambridge, Reino Unido. “Poder examinar exoplanetas con este nivel de detalle es muy emocionante y prometedor”, añade Nikku Madhusudhan, de la Universidad de Cambridge, quien supervisó la interpretación teórica de las observaciones.
Los astrónomos recopilaron observaciones de WASP-19b durante un período de más de un año. Midiendo las variaciones relativas en el radio del planeta en diferentes longitudes de onda de la luz que pasa a través de la atmósfera del exoplaneta, y comparando las observaciones con modelos atmosféricos, pudieron extrapolar diferentes propiedades, tales como el contenido químico de la atmósfera del exoplaneta.
Esta nueva información sobre la presencia de óxidos metálicos como el óxido de titanio y otras sustancias permitirá modelar mejor las atmósferas de los exoplanetas. Mirando hacia el futuro, una vez que los astrónomos puedan observar las atmósferas de planetas posiblemente habitables, los modelos mejorados les darán una idea más completa de cómo interpretar esas observaciones.
“Este importante descubrimiento es el resultado de una remodelación del instrumento FORS2 hecha exactamente con este propósito”, agrega el miembro del equipo Henri Boffin, de ESO, que dirigió el proyecto de remodelación. “Desde entonces, FORS2 se ha convertido en el mejor instrumento para llevar a cabo este tipo de estudio desde tierra”..
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Investigadores del CSIC han participado en la observación de WASP-76b, un planeta situado a unos 390 años luz. Durante el día hace tanto calor que metales como el hierro se encuentran en forma de gas en la atmósfera. El Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) ha permitido identificar por primera vez variaciones químicas en un planeta gigante ultracaliente.
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Impresión artística de la atmósfera del planeta WASP-76b. / ESO
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Un equipo internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto más allá del Sistema Solar un planeta gigante y ultracaliente en el que podría llover hierro. Situado a unos 390 años luz, en la constelación de Piscis, WASP-76b registra durante el día temperaturas que superan los 2.400 grados centígrados, un calor más que suficiente para provocar que los metales se evaporen. Sus noches, más frías, están dominadas por fuertes vientos que transportan vapor férreo, el cual acaba condensándose en gotas de hierro. Los resultados aparecen detallados en el último número de la revista Nature.
Los científicos han empleado un nuevo instrumento, ESPRESSO, instalado en el interferómetro del Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile, para registrar este curioso fenómeno atmosférico, que ocurre porque el planeta muestra siempre la misma cara a su estrella madre, lo que hace que su otro lado, más frío, se encuentre sumido en una oscuridad perpetua. Igual que la Luna en su órbita alrededor de la Tierra, este exoplaneta tarda lo mismo en rotar sobre su eje que en dar la vuelta alrededor de su estrella.
En su cara diurna, WASP-76b recibe miles de veces más radiación de su estrella madre que la que llega a la Tierra desde el Sol. Hace tanto calor que las moléculas se dividen en átomos y metales, como el hierro, y se evaporan hacia la atmósfera. La enorme diferencia de temperatura entre la cara diurna y la nocturna (más de 1.000 grados) sería la causa de los fuertes vientos.
“Las observaciones muestran que el vapor de hierro es abundante en la atmósfera de la cara diurna y caliente de WASP-76b. Una parte de ese hierro es inyectada hacia la cara oscura del planeta debido a su rotación y los vientos atmosféricos. Allí, se topa con un ambiente enormemente más fresco, se condensa y precipita”, detalla la investigadora del CSIC María Rosa Zapatero, que trabaja en el Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y coordina el equipo científico de ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations).
“Se podría decir que este planeta se vuelve lluvioso por la tarde, pero no cae agua, sino hierro”, enfatiza el líder del trabajo, David Ehrenreich, investigador de la Universidad de Ginebra (Suiza).
Diferencias químicas entre el día y la noche
Los científicos también han registrado diferencias entre el día y la noche en la química de este planeta. Gracias a ESPRESSO, que ha permitido identificar por primera vez variaciones químicas en un planeta gigante ultracaliente, los investigadores han detectado una intensa huella de vapor de hierro en el atardecer del planeta, justo donde se produce la transición entre la cara diurna y caliente y la cara nocturna y fría.
“No obstante, sorprendentemente, no vemos ese vapor de hierro en el amanecer. La única explicación posible a este fenómeno es que llueve hierro en la cara oscura de este exoplaneta de condiciones extremas”, añade Ehrenreich.
ESPRESSO se diseñó en un principio para “cazar” planetas similares a la Tierra en órbita alrededor de estrellas como el Sol, pero ha resultado ser un instrumento mucho más versátil. “Pronto nos dimos cuenta del potencial del VLT, que, unido a la gran estabilidad de ESPRESSO, convierten a este telescopio en una herramienta fundamental para el estudio de las atmósferas de los exoplanetas”, asegura Pedro Figueira, investigador de ESO.
“El trabajo también demuestra que contamos con una nueva manera de rastrear el clima de los exoplanetas más extremos”, concluye Ehrenreich..
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Referencia científica | David Ehrenreich et al. Nightside condensation of iron in an ultra-hot giant exoplanet. Nature. DOI: 10.1038/s41586-020-2107-1
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Demuestran que la acumulación en la epidermis de fenoles, sustancias que dan olor y color al fruto, lo protege frente a daños como el agrietado, así como de las altas temperaturas y los rayos ultravioletas.
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Un equipo multidisciplinar formado por expertos del
Instituto de Ciencias Materiales de Sevilla (ICMS-CSIC) y los departamentos de Biología Molecular y Bioquímica y de Mejora Genética y Biotecnología del Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea ‘La Mayora’ (IHSM-CSIC) ha comprobado que ciertos compuestos orgánicos de la piel del tomate intervienen en la resistencia al agrietado y la protección frente a la temperatura y la luz ultravioleta. En concreto, la capacidad de resguardo del calor y los rayos del sol varía según la modificación del grosor de la cutícula y de la acumulación de fenoles, compuestos orgánicos que determinan el color y aroma del fruto de tomate.
Tras realizar pruebas físicas y mecánicas, los expertos han concluido que el bloqueo de la parte más dañina de la radiación ultravioleta, denominada UV-B, es casi del 100% en cualquier estado de maduración. La origina la presencia de derivados del ácido cinámico, un componente natural presente de la pigmentación de la piel del tomate.
Por otro lado, la protección frente a la fracción UV-A, la menos perjudicial y responsable entre otras del bronceado de la piel humana, crece con el desarrollo del fruto y alcanza prácticamente el 100% cuando está maduro. En este caso intervienen tanto el aumento de grosor de la cutícula como la acumulación de un pigmento denominado flavona chalconaringenina, que además, robustece la piel del fruto.
En este estudio titulado ‘The Response of Tomato Fruit Cuticle Membranes Against Heat and Light’ y publicado en la revista Frontiers in Plant Science, los expertos realzan el papel de la cutícula, la parte más externa de la piel del tomate, como agente protector frente a estreses ambientales como la radiación nociva, el daño térmico y mecánico y la pérdida de agua.
Además, ayuda a regular la transferencia de calor con el medio. “La acumulación de fenoles es una herramienta muy eficaz para modular la cantidad de radiación ultravioleta que llega a los tejidos internos y constituye una estrategia de las plantas para adaptarse a los niveles ambientales de luz solar”, explica a la Fundación Descubre José Jesús Benítez, investigador del Instituto de Ciencias Materiales de Sevilla y uno de los autores de este trabajo.
La acumulación de compuestos fenólicos también controla otros parámetros físicos de la cutícula de tomate, como, por ejemplo, la temperatura de transición vítrea. Se produce cuando el material pasa de un estado rígido a otro de mayor fluidez estructural y condiciona el paso de moléculas de agua y gases desde y hacia el exterior del fruto. “Del mismo modo que la piel controla la integridad del fruto, también regula el intercambio de agua y gases. La clave es conocer los mecanismos que lo controlan y diseñar las estrategias para evitar el deterioro de calidad del fruto”, detalla Benítez.
Para obtener estos resultados, los expertos han trabajado con plántulas de tomate de la especie Solanum lycopersicum L. ‘Cascada’ cultivadas sobre sustrato de fibra de coco en un invernadero a prueba de insectos. En concreto, aislaron esta capa de los frutos y la sometieron a ensayos mecánicos y térmicos para determinar su elasticidad y respuesta a la temperatura. Comprobaron que el comportamiento mecánico y térmico de la cutícula depende directamente del contenido en fenoles. Con ello, se abren nuevas vías de estudio para determinar qué genes determinan los mecanismos de control de la calidad del fruto.
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Los ciudadanos eligen la jungla gris frente a los espacios de naturaleza abierta. Sin embargo, allí se encuentran con la contaminación aérea y acústica, el estrés y el aislamiento social, explican profesores de la Universidad Politécnica de Madrid.
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El proyecto de agrociudad Gagarine-Truillot propone transformar el distrito de Gagarine (en Ivry-sur-Seine) en un barrio dominado por la agricultura urbana. Archikubik
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Por Julián Briz, Isabel de Felipe y Teresa Briz
El horizonte urbanita está ensombrecido con nubarrones de pandemias, olas de calor, desabastecimiento alimentario y energético, cambio climático y pérdida de biodiversidad. Estas crisis recuperan el valor de las islas naturadas: las noches calurosas del verano obligan a abrir parques y jardines para esparcimiento, las pandemias revalorizan los balcones y terrazas durante el confinamiento y se impulsan huertos urbanos. Es la revolución silenciosa que la naturaleza viene imponiendo a la jungla de cemento y cristal.
La ciudad ha venido siendo un punto de atracción humana, como muestra su continuo crecimiento. Cerca del 60% de la población era urbana en el 2021. Las personas abandonan las áreas rurales atraídas por los servicios, facilidades y empleo que ofrecen las ciudades.
Los ciudadanos eligen la jungla gris frente a los espacios de naturaleza abierta. Sin embargo, allí se encuentran con la contaminación aérea y acústica, el estrés, el aislamiento social, la dependencia de recursos externos y con un balance energético negativo.
Déficit de naturaleza
Aunque no tiene una componente propiamente médico, se ha acuñado el término síndrome de déficit de naturaleza, que recoge el impacto en los urbanitas, especialmente en los más jóvenes, de vivir de espaldas a la naturaleza. La atracción de las nuevas tecnologías, por obligación o placer, hace que pasen horas ante pantallas, fomentando el aislamiento y la quiebra de relaciones sociales de proximidad.
Hemos de conseguir un entorno que permita de forma diaria mantener el contacto con la naturaleza. Es posible lograrlo con el impulso de la naturación urbana, con los parques tradicionales, cinturones verdes, árboles y parterres en las calles. Pero para que los urbanitas nos encontremos a menos de 300 metros de una zona naturada, como recomienda la Organización Mundial de la Salud, debemos recurrir también a las infraestructuras verdes en horizontal o vertical (cubiertas, fachadas, interiores).
No en vano, el proyecto agrociudad Gargarine Truillot, en Ivry-sur-Seine (Francia), ha ganado el Premio de Urbanismo Español 2021, otorgado por el Consejo Superior de Colegios de Arquitectos de España.
El objetivo no es tener jardines en la ciudad, sino tener la ciudad en un jardín, es decir, que se encuentre incrustada por todas partes en la naturaleza.
El tira y afloja urbanístico
Como suele ocurrir en las actividades humanas, la consecución de objetivos no se realiza de forma homogénea, sino a través de empujes y retrocesos. El acomodo a las circunstancias obliga a modificar las prioridades.
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Ilustración oficial del proyecto de reforma de la Puerta del Sol
de Madrid. Ayuntamiento de Madrid |
En el entorno urbano existen debates por cuestiones urbanísticas y de estética. En el caso de Madrid, se solapan proyectos de enfoque verde, como es Madrid Nuevo Norte, con otros huérfanos de vegetación, como la Puerta del Sol. Pero sobran los enfrentamientos; hemos de buscar soluciones viables con los recursos disponibles.
Durante la Jornada sobre Infraestructuras Verdes y Bienestar Social organizada por la Fundación Foro Agrario el pasado 15 de junio, Francisco Muñoz, director de Gestión del Agua y Zonas Verdes del Ayuntamiento de Madrid, expuso algunos de los trabajos que están desarrollando para humanizar las infraestructuras verdes adaptándolas a las necesidades sociales.
En contacto con hospitales y centros sociales y de salud, se están diseñando circuitos para corredores, áreas infantiles, paseos para recuperaciones de cardiopatías y caminos para la tercera edad, con asientos y áreas de sombra. En otras palabras, la receta para los pacientes, además de ir a la farmacia, es desarrollar durante un tiempo determinado actividad en un circuito.
Hacia el sueño naturado
En España, el movimiento de estructuras verdes urbanas se ha venido desarrollando en oleadas.
La primera fase, la tradicional, se centraba en construcciones en el mundo rural y ciertas tradiciones, como los patios andaluces, jardines y edificios singulares.
La fase siguiente responde a las fuertes migraciones rurales de los años 60 y 70, que llevaron a la ciudad el espíritu agrario, con restricciones de espacio para los espacios verdes, y con fuerte expansión inmobiliaria.
El final del siglo anterior y el nuevo siglo XXI muestran una fuerte iniciativa innovadora, con participación pública y privada, con grandes planes urbanísticos en ciudades como Madrid, Barcelona, Valencia, Sevilla o Vitoria.
En una situación ideal, los ciudadanos deberían disponer de:
- Un entorno naturado, con flora y fauna amigables, con una buena calidad del aire y sin ruidos.
- Unos servicios de trabajo, sanidad y cultura asequibles en tiempo y distancia (ciudad de los 15 minutos).
- El reciclado de energía, calor y materia orgánica a través de huertos y jardines de proximidad, ubicados en interiores o cubiertas.
- Lugares de recreo y encuentro para socializar con los vecinos, en espacios naturados, compartiendo tareas comunitarias de jardinería, cultivos agroecológicos o actividades culturales.
- Responsabilidad política y socioeconómica para lograr un horizonte sostenible para los problemas a corto, medio y largo plazo con una dimensión de justicia social.
El ideal urbano es una ciudad naturada, inundada de parques y jardines, avenidas arboladas, edificios envueltos en fachadas verdes y azoteas con invernaderos y huertos que reciclan los gases y el calor de la calefacción.
La naturaleza puede llevarnos a superar el modelo urbano actual a través de soluciones basadas en la naturaleza como instrumentos para gestionar problemas rurbanos multidimensionales como el cambio climático, la calidad medioambiental, la gestión del agua y la seguridad alimentaria.
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Logra ahorros de tiempo y consumo ya que el secado de ropa se redujo entre 10 a 15 por ciento en comparación con un electrodoméstico convencional.
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A fin de mejorar la operación de una secadora de ropa fabricada por la empresa Mabe, un equipo de especialistas del CIATEQ A.C., Centro de Tecnología Avanzada, diseñó y desarrolló un prototipo electrónico con el que se ha logrado un ahorro de energía de hasta un 10 por ciento en relación a la ya comercializada por la empresa. Además, el aporte tecnológico consigue secar la ropa en un tiempo menor al del electrodoméstico convencional, y al reducir el número de componentes, su fabricación es más económica.
Al respecto, Víctor Manuel Saldaña García, líder de especialidad en el área de Electrónica del CIATEQ, señaló que el ciclo de secado para Mabe requiere que la ropa tenga menos de dos por ciento de humedad (base peso seco) para dar por concluido el proceso, lo que se consigue con el sistema de secado desarrollado que proporciona calor a través de una ventila que hace circular el aire caliente hacia la ropa.
El calor en la lavadora se genera por medio de una resistencia eléctrica colocada en la parte trasera, la cual tiene un circuito de termistores para detectar la temperatura del aire, un tambor que contiene la masa de ropa a ser secada, un ventilador que mueve un volumen de aire a través de la ropa y un sensor que mide el contenido de humedad de la ropa mediante la conductividad eléctrica que determina cuando está "seca".
El ingeniero Saldaña García acota que el desarrollo tiene un ahorro de energía de acuerdo a las normas de secado de ropa del departamento de energía de Estados Unidos (DOE por sus siglas en inglés), donde se especifican los tiempos y gastos energéticos. “Para eso se desarrollaron los algoritmos de control y ahorramos hasta un 10 por ciento de energía, el cual depende de la carga de ropa; nosotros hicimos pruebas con cargas de cuatro, ocho y 12 libras”.
Mediante el estudio de la cinética de secado se logró optimizar las variaciones de temperatura en el aire que circula por la ropa. Durante la aplicación del algoritmo de control se determinó que ciertos componentes del sistema de secado no aportaban información relevante para el control, por lo tanto se consideraron como innecesarios, con lo que la fabricación representa ahora un ahorro significativo para Mabe.
En resumen, la lógica de control desarrollada por el CIATEQ permite entonces un ahorro económico (reducción de componentes), de consumo energético y de tiempo de secado, aseguró Saldaña García.
Ahora el siguiente paso es que el doctor David Luna, del CIATEQ, y quien junto con Saldaña García desarrolló la lógica de control para la secadora de ropa, completen el protocolo de búsqueda de una patente de la metodología de secado.
“El usuario final es quien recibe los beneficios, ahorros en tiempo y dinero. En tanto que para la empresa es importante contar con una institución que le apoye en la trasferencia del conocimiento”, finaliza el ingeniero Saldaña García..
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