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¿Qué es la Restauración Geomorfológica?

El grupo de geólogos de la Universidad Complutense de Madrid que participan en el Programa de I+D REMEDINAL2-CM acaba de lanzar una web sobre Restauración Geomorfológica, con un enfoque novedoso al servicio de la Restauración Ecológica. El trabajo de este grupo puede considerarse pionero y muy destacado a nivel europeo. La doctora Cristina Martín, quien disfrutó de un contrato postdoctoral financiado por la Comunidad de Madrid y asociado a la red REMEDINAL-2, ha contribuido de manera decisiva a su puesta en marcha durante el disfrute de dicho contrato.

La web muestra en qué consiste la Restauración Geomorfológica (RG), los ámbitos donde puede aplicarse, las técnicas y principios en los que se basa, así como ejemplos ya desarrollados en España.

También pueden consultarse los servicios ofrecidos por el grupo de trabajo, los proyectos de investigación que desarrollan y publicaciones. Todo ello llevado a cabo gracias al trabajo en red y la colaboración de muchos expertos.

Link de la web: http://www.restauraciongeomorfologica.com

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Dosel arbóreo, funcionalidad y tu teléfono móvil

Autor: Adrián Escribano, Facultad de Biología, Universidad Complutense de Madrid (UCM)

En el grupo de ecología evolutiva del departamento de BVI-UCM centramos la actividad en la caracterización de la estructura y la funcionalidad del dosel arbóreo de especies leñosas mediterráneas. Con el objetivo de explorar el compromiso existente entre maximizar la captación de luz para realizar la fotosíntesis y evitar exposición excesiva, hemos desarrollado una metodología  que emplea un teléfono móvil Smartphone como instrumento de medición (“Ahmes”, pendiente de patente). Mediante esta herramienta es posible caracterizar espacialmente una hoja (los ángulos foliares) y estimar su exposición potencial a la radiación directa a través de una relación trigonométrica (SAL; Granado-Yela et al. 2011).

Con esta metodología tratamos de combinar la relativa sencillez y manejabilidad que ofrecen los métodos frecuentemente empleados para medir ángulos foliares (clinómetros,  plomadas, transportadores de ángulos, brújulas,…), junto con la precisión y exactitud que ofrecen los instrumentos digitales, en una única herramienta. Entre otras prestaciones, un Smartphone es capaz de registrar su posición relativa respecto del campo magnético y gravitatorio terrestre. Esto es posible debido a que la mayor parte de teléfonos Smartphone integran entre sus sensores un acelerómetro y un magnetómetro, que permiten caracterizar la desviación de los ejes del dispositivo. Mediante una aplicación, al situar el mismo en posición paralela a una hoja haciendo coincidir la orientación del haz con la de la pantalla y el ápice con la parte superior, podemos conocer los ángulos foliares de interés y almacenarlos con una única pulsación (Figura 1).

Figura 1. Colocación del dispositivo y ángulos foliares de interés; a: desviación respecto del Norte del ápice foliar, c: desviación respecto de Norte de un vector normal al haz, r: grado de giro respecto al eje longitudinal, i: inclinación respecto a la vertical (no se muestra).

Durante el desarrollo abordamos tres etapas; calibración, validación y experiencia de uso. La etapa de calibración la realizamos en el laboratorio y en ella utilizamos un digitalizador y un soporte (diseñado junto con el taller mecánico de ciencias físicas) para evaluar la precisión y exactitud del dispositivo. La etapa de validación tuvo lugar en el Real Jardín Botánico Alfonso XIII y en ella se compararon ángulos foliares (medidos para las mismas hojas en un breve lapso) con dos metodologías distintas; los métodos tradicionales (brújula, clinómetro y nivel) y Ahmes. En la tercera etapa valoramos las ventajas e inconvenientes que ofrece la metodología durante diversas campañas de campo. La descripción detallada de las diferentes etapas y nuestra experiencia con la metodología quedan recogidas en un artículo en preparación.

a. Soporte empleado en la calibración. b. Detalle de campaña de campo Menorca 2012 (facilidad de manejo).

Ventajas y potencial

Entre las ventajas que ofrece (precisión, manejo, comodidad de transporte, autonomía, resulta relativamente económico) resaltamos; 1.- Su versatilidad, pues se presta a cubrir necesidades de diversos ámbitos, 2.- Su potencia de muestreo,  se puede combinar el uso de varios teléfonos simultáneamente y 3.- Su valor científico y educativo en diversidad de centros a escala global (es sencillo, es accesible y es asequible).

1.- A través de esta metodología no solo cubrimos nuestras necesidades experimentales sino que sentamos la base del uso de los dispositivos móviles como instrumentos para conocer la posición espacial de objetos con simetría bilateral (relativamente planos) y estimar su exposición potencial en cualquier momento del día/año y en cualquier latitud. Entre otras aplicaciones el dispositivo puede emplearse (aunque no se incluyan todas las características que compone el método) como una herramienta para la caracterización de microambientes (líquenes) o de fitoelementos: ramas, raíces aéreas, etc. Junto con otros instrumentos de medición (cinta métrica, podómetro,…) es posible localizar espacialmente unos individuos respecto de otros (relación de vecindad) así como localizar radialmente dentro de la copa otros elementos (nidos, epífitas, plagas,..) a través de ecuaciones trigonométricas sencillas. También contemplamos la caracterización espacial de superficies planas para realizar análisis de cobertura, de protección frente a la erosión o deposición/evaporación de agentes contaminantes. Las posibilidades son realmente amplias y en cualquier caso deben quedar definidas según los objetivos del usuario.

2.- A través del uso de múltiples dispositivos de manera simultánea se pueden completar campañas de muestreo ambiciosas. Un reducido número de investigadores es capaz de abarcar partes representativas del dosel en un tiempo razonable de manera eficaz. La plataforma Android (sobre la que estamos realizando la portabilidad de la aplicación también denominada Ahmes) ofrece la posibilidad de emplear la metodología con otros dispositivos (tablets) y de hacer accesible la misma a un gran número de usuarios. Entre otras prestaciones incluye además la posibilidad de conocer el estado de los sensores presentes en el dispositivo (resolución, estado de calibración). Esta función otorga cierta fiabilidad a las mediciones, tanto como si es la primera vez que usamos la aplicación pero desconocemos el estado del dispositivo, como si se ha sometido a algún tipo de estrés; mecánico, térmico…

3.- En nuestro caso disponer de un dispositivo Android (Smartphone o tablet) y una conexión puntual a internet (para descargar la aplicación) constituyen los únicos requisitos para aplicar la metodología de manera inmediata (la aplicación funciona independientemente de la conectividad telefónica o el acceso a internet). Este hecho resulta especialmente relevante cuando se han vendido cerca de 500 millones de dispositivos móviles “Smartphone” bajo este sistema en el año 2012 (IDC, Gartner). Teóricamente a finales del año 2013 un séptimo de la población mundial podría disponer de uno de estos dispositivos permitiendo a sus usuarios explorar y aplicar la metodología en sus propios diseños. A todos los niveles consideramos una gran ventaja el ofrecer una metodología para la cual el usuario ya dispone, o puede acceder, a la herramienta propuesta.

Referencias:

Granado-Yela, C., García-Verdugo, C., Carrillo, K., Rubio de Casas, R., Kleczkowski, L.A. & Balaguer, L. (2011) Temporal matching among diurnal photosynthetic patterns within the crown of the evergreen sclerophyll Olea europaea L. Plant Cell and Environment 34(5):800-10.

Editado 27/03/2014:

Se ha publicado recientemente un artículo en la revista Methods in Ecology and Evolution, disponible en la web: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/2041-210X.12141/abstract  (DOI: 10.1111/2041-210X.12141).

Autores: Escribano-Rocafort, A. G.; Ventre-Lespiaucq, A. B.; Granado-Yela, C.; López-Pintor, A.; Delgado, J. A.; Muñoz, V.; Dorado, G. A.; Balaguer, L.

 

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La transformación de la superficie terrestre por actividades humanas como componente principal del Cambio Global

Autor: José Francisco Martín Duque, Universidad Complutense de Madrid (UCM). Participante en el Programa de Actividades de I+D entre Grupos de Investigación de la Comunidad de Madrid REMEDINAL-2.

 

Con anterioridad a la actual crisis (¿sólo económica?) del ‘mundo occidental’, el problema ambiental ‘estrella’ en los medios de comunicación de estas zonas del planeta era el denominado Cambio Climático. Decimos “con anterioridad”, porque apenas queda rastro hoy de alguna noticia ecológica ‘global’ en estas regiones. Todo ello, a pesar de las evidentes conexiones que parece haber entre crisis, conflictos, crecimiento demográfico y competencia por recursos naturales, incluido el ‘territorio’.

En un artículo publicado recientemente (diciembre de 2012) en la revista GSA Today, del que son coautores dos investigadores de la red REMEDINAL (ver Hooke et al., 2012), se muestran algunas realidades que deberían dar lugar al inicio de una intensa discusión pública sobre el estado de degradación de la superficie terrestre. Esta degradación está ejercida por la presión que ha desencadenado y desencadena el crecimiento demográfico de las últimas décadas y las actividades humanas asociadas al legítimo desarrollo de las distintas sociedades.

Según dicho artículo, para el año 2007, las actividades humanas habían modificado ya el 53% de la superficie terrestre en términos ‘geomorfológicos’. Es decir, directamente moviendo tierras, o indirectamente mediante acciones que han causado cambios en los flujos de sedimentos. En un artículo anterior (Hooke, 1994), se había demostrado que los humanos éramos ya hace casi dos décadas el principal agente geomorfológico ‘esculpiendo’ la superficie terrestre.

En efecto, son varias las actividades humanas que mueven tierras y modifican, y en muchos casos degradan, la superficie terrestre. La minería, la construcción de infraestructuras o los procesos de urbanización son algunos ejemplos. Pero también el laboreo de superficies cultivadas mueve grandes cantidades de tierra, y favorece una erosión acelerada del suelo. A su vez, el pastoreo y los aprovechamientos forestales también incrementan la erosión. Una gran parte de los sedimentos erosionados acaba depositándose en la base de las mismas laderas transformadas, o bien en llanuras aluviales, modificando a su vez la configuración de la superficie terrestre. El resto es transportado por la red fluvial.

Muchas de estas actividades tienen además efectos indirectos más allá de las superficies directamente afectadas, de manera que el impacto total debido a la transformación de la superficie terrestre es muy superior al 53 %. Tanto los efectos directos como indirectos de esa modificación comprometen los servicios ecosistémicos que son esenciales para la supervivencia humana, muchos de los cuales son irremplazables.

Por todo ello, estos autores afirman que la transformación de la superficie terrestre por las actividades humanas es ya, y a buen seguro será en las próximas décadas, el componente más importante del Cambio Global.

La continua degradación de tierras agrícolas y la expansión del suelo urbano a expensas de suelos muy productivos (Figura 1), junto con la incesante degradación de servicios ecosistémicos esenciales, probablemente van a limitar la capacidad de la superficie terrestre para proporcionar una calidad de vida aceptable, incluso para la población mundial actual. De hecho, todo apunta a que podamos estar ya en un estado de superpoblación.

Figura 1. Cambios de algunos usos del suelo a lo largo del tiempo, con su extrapolación a 2050. Los datos de población y su proyección proceden de UNPD (1999). KG’01—Klein Goldewijk (2001); KG’11—Klein Goldewijk et al. (2011); P+—Pongratz et al. (2008); R+— Ramankutty et al. (2008); RF—Ramankutty and Foley (1999). Véase Hooke et al. (2012 para referencias, otras fuentes y otras estimaciones.

La superpoblación es un fenómeno según el cual la población de una especie determinada excede la capacidad de acogida de su ambiente. Y después de un tiempo en el que las reservas de los recursos se consumen de forma más rápida de la que éstos se renuevan, las poblaciones colapsan. Por todo ello, los citados autores argumentan que este tema de sostenibilidad es mucho más serio, si bien se verá amplificado por el mismo, que el Cambio Climático.

Con el objetivo de buscar una verdadera sostenibilidad de la especie humana en el planeta, las alternativas son bien conocidas: 1) reducir la demanda de recursos; 2) desarrollar soluciones tecnológicas que puedan mitigar nuestros impactos; 3) adoptar medidas que, inicialmente ralenticen el crecimiento demográfico, y eventualmente lo reviertan. En el artículo citado se argumenta cómo es improbable que, por sí solas, las dos primeras medidas solucionen el problema. En este contexto, la Restauración Ecológica constituye una herramienta esencial para invertir los procesos de degradación territorial y restituir el capital natural y los servicios ecosistémicos que son imprescindibles para la supervivencia de la especie humana.

 

 

Referencias

Hooke, R.LeB. 1994. On the efficacy of humans as geomorphic agents. GSA Today, 4: 217- 224,225.

Hooke, R. LeB., Martín-Duque, J.F. and Pedraza, J. 2012. Land transformation by humans.GSA Today, 22(12): 4-10.

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