Resuelven el enigma de los corales fluorescentes

El blanqueamiento (decoloración) del coral es un fenómeno que en años recientes se ha vuelto muy común. Ocurre cuando los organismos que viven en simbiosis con los pólipos coralinos son expulsados del sistema. Una causa habitual es un aumento excesivo de la temperatura del agua. El coral que se blanquea puede morir, causando a su vez efectos nocivos en el ecosistema del arrecife coralino, y por consiguiente en la pesca y el turismo locales. El calentamiento global está promoviendo los casos de blanqueamiento del coral. Existe mucha preocupación en el ámbito ecologista y en el científico en general sobre la conservación de los arrecifes de coral del mundo.

Asombrosamente, hace unos años comenzaron a descubrirse casos de corales con una transformación cromática justo de signo contrario: algunos corales adquieren un colorido más intenso y exhiben chillones colores fluorescentes. El equipo de Jörg Wiedenmann, jefe del Laboratorio de Arrecifes de Coral de la Universidad de Southampton en el Reino Unido, ya estudió hace varios años este fenómeno, constatando que algunos corales, a veces situados incluso a profundidades de más de 50 metros, brillan de manera notable con colores fluorescentes, abarcando desde el verde hasta el rojo, pasando por el amarillo.

Ahora, un equipo integrado, entre otros, por Wiedenmann, Cecilia D’Angelo (Universidad de Southampton) y Elena Bollati (Universidad Nacional de Singapur), ha revelado por qué algunos corales exhiben ese espectacular colorido fluorescente cuando sufren el mismo problema que lleva a muchos corales al blanqueamiento. Los autores del nuevo estudio han llegado a la conclusión de que este fenómeno es una señal de que los corales están luchando por sobrevivir.

Estos corales comienzan a sufrir el blanqueamiento pero luego experimentan una, hasta ahora, misteriosa transformación, que les lleva a aumentar del modo descrito su colorido.

Corales del género Acropora que se han vuelto fluorescentes en aguas de Nueva Caledonia. (Foto: The Ocean Agency / XL Catlin Seaview Survey)

Los autores del nuevo estudio llevaron a cabo una serie de experimentos de laboratorio bajo condiciones controladas en las instalaciones del acuario de corales de la Universidad de Southampton. Descubrieron que durante los eventos de aumento de colorido, los corales producen una especie de capa protectora que, entre otras cosas, probablemente anima a los simbiontes del coral a regresar.

Wiedenmann y sus colegas se sienten esperanzados ante informes recientes de corales que se han vuelto fluorescentes en algunas áreas de la Gran Barrera de Coral durante el blanqueo masivo más reciente allí en marzo-abril de 2020. En su opinión, esto permite albergar esperanzas de que al menos algunas zonas del sistema de arrecifes más grande del mundo podrían tener mejores perspectivas de recuperación que otras, pero subrayan que solo una reducción significativa de los gases de efecto invernadero a escala mundial y una mejora sostenida de la calidad del agua a nivel regional pueden salvar los arrecifes de coral más allá del siglo XXI. (Fuente: NCYT Amazings)

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El enigma de los neutrinos de alta energía que llegan a la Tierra

Los neutrinos son partículas elementales eléctricamente neutras, de tres clases más sus antipartículas. Aunque en 1930 ya se comenzó a hablar de su posible existencia, su primera observación experimental se realizó en 1956. Debido a que los neutrinos interactúan muy poco con otras partículas, la materia normal es casi del todo transparente para ellos, y suelen atravesarla sin hallar apenas obstáculos. Por esta razón, se requiere utilizar detectores muy sensibles para captar su paso.

Un gran misterio ha venido rodeando a los neutrinos de alta energía que llegan a la Tierra. No provienen del Sol, sino del cosmos profundo, pero su procedencia exacta y el tipo de fenómenos que los generan han sido desconocidos. Puede que parte de este misterio se haya resuelto a juzgar por las conclusiones a las que se ha llegado en una investigación reciente a cargo del equipo internacional de Alexander Plavin, del Instituto Físico Lebedev adscrito a la Academia Rusa de Ciencias y del Instituto de Física y Tecnología en Moscú (MIPT).

Plavin y sus colegas compararon los datos sobre los neutrinos captados por el IceCube (un enorme detector de neutrinos situado en la Antártida) con datos sobre ciertas ondas electromagnéticas provenientes del cosmos y medidas por radiotelescopios. Los neutrinos cósmicos resultaron estar vinculados a ciertos estallidos generados en los centros de galaxias distantes con mucha y muy energética actividad (denominadas “galaxias activas”), que se cree que albergan agujeros negros supermasivos alimentando lo que se conoce como cuásares. A medida que la materia cae hacia el agujero negro, parte de ella es acelerada y expulsada al espacio, dando lugar a los neutrinos que luego se desplazan por el universo a casi la velocidad de la luz.

Los agujeros negros son concentraciones de masa donde la gravedad es tan intensa que ni siquiera la luz puede escapar. Debido a ello, los agujeros negros son objetos literalmente oscuros del todo, y no emiten ningún tipo de radiación electromagnética desde su interior. Los agujeros negros ubicados en el centro de galaxias son los más masivos. Se detecta la presencia de agujeros negros por los efectos que causan en su entorno.

El telescopio ruso RATAN-600 está ayudando a averiguar el origen de los neutrinos cósmicos. (Imagen: Daria Sokol / MIPT Press Office)

Los cuásares son fuentes de radiación en el centro de algunas galaxias. Están formados por un enorme agujero negro que consume la materia que flota en un disco a su alrededor. Esta actividad del agujero negro calienta la materia que se arremolina a su alrededor y hace que se expulsen chorros extremadamente potentes de gas ultracaliente.

Además, Plavin y sus colegas tienen la hipótesis de que los neutrinos de alta energía son expulsados durante estallidos de ondas de radio. Para probar esta idea, los físicos estudiaron datos reunidos por el radiotelescopio ruso RATAN-600 en el norte del Cáucaso. La hipótesis ha resultado ser altamente plausible a pesar de la suposición común de que los neutrinos de alta energía se originan junto con los rayos gamma. (Fuente: NCYT Amazings)

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Posible explicación para el enigma del calor extra en planetas como Saturno

Las capas superiores de las atmósferas de los planetas gigantes gaseosos en nuestro sistema solar (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) están calientes. Pero el Sol está demasiado lejos de estos planetas para explicar las altas temperaturas. Su fuente de calor ha sido uno de los grandes misterios de la ciencia planetaria.

Un nuevo análisis de los datos recogidos por la sonda espacial Cassini ha conducido a una explicación factible para lo que mantiene tan calientes las capas superiores de Saturno. La explicación probablemente también sea aplicable a los casos de Júpiter, Urano y Neptuno. Según la nueva teoría, el motor de ese calor extra reside en las auroras de los polos norte y sur del planeta. Las corrientes eléctricas, desencadenadas por interacciones entre los vientos solares y las partículas cargadas provenientes de las lunas de Saturno, encienden las auroras y calientan la atmósfera superior.

La nueva investigación incluye el cartografiado más exhaustivo realizado hasta ahora tanto de la temperatura como de la densidad de la atmósfera superior de un planeta gigante gaseoso. En general, esa región de la atmósfera de los planetas gigantes ha sido poco comprendida.

Construyendo un cuadro completo de cómo el calor circula en la atmósfera, los investigadores han logrado esclarecer cómo exactamente las corrientes eléctricas de las auroras calientan las capas superiores de la atmósfera de Saturno y conducen los vientos. El sistema global de vientos puede distribuir esta energía, que se deposita inicialmente cerca de los polos, hacia las regiones ecuatoriales, calentándolas al doble de las temperaturas que tendrían si solo actuase en ellas el calentamiento ejercido por el Sol.

Esta imagen compuesta y en colores falsos muestra auroras (representadas en verde) por encima de las nubes del polo sur de Saturno. Las 65 observaciones aquí utilizadas las realizó la Cassini el 1 de noviembre de 2008. (Imagen: NASA JPL / ASI / University of Arizona / University of Leicester)

“Los resultados son vitales para nuestra comprensión general de las altas atmósferas planetarias y son una parte importante del legado de la Cassini”, destaca Tommi Koskinen, miembro del equipo científico que se ocupó del funcionamiento del espectrógrafo UVIS de la Cassini, y coautor del estudio recientemente presentado.

La Cassini fue una sonda espacial que entró en órbita a Saturno en 2004 y lo observó durante más de 13 años antes de agotar su combustible. Se decidió estrellar la nave contra la atmósfera del planeta en septiembre de 2017, en parte para evitar el riesgo de contaminar su luna Encélado, que, según descubrió la Cassini, podría tener lugares que reuniesen las condiciones adecuadas para la vida. Pero antes de su caída, la Cassini realizó 22 órbitas muy cercanas a Saturno, una “gira” final a la que se llamó “Grand Finale”. Fue durante esa última ronda de órbitas cuando la nave recogió los datos que han resultado ser decisivos para el nuevo mapa de temperatura de la atmósfera de Saturno.

La misión Cassini-Huygens fue obra de la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Italiana. (Fuente: NCYT Amazings)

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