Boletín 300. 1 de octubre de 2010.

Entrevistas y redacción de textos: Per. Alejandra Sofía.
Fotografías: Guillermo E. Sierra.
Editor responsable: Lic. Rodolfo Vallverdú.
Webmaster y corrección de textos: Dr. Edgard Giorgi.

Estrellas Simbióticas: una receta estelar para rejuvenecer
Dr. Claudio Quiroga

Viernes 1 de octubre a las 19.00
Entrada libre y gratuita

Las estrellas simbióticas son sistemas binarios interactuantes compuestos por una estrella gigante que transfiere materia hacia una componente muy caliente, que en la mayoría de los casos es una enana blanca. La captura de material por parte de esta última puede dar lugar a explosiones termonucleares, similares a las de tipo novas. La transferencia de gas afecta  también a la evolución de las componentes, motivo por el cual se habla de simbiosis estelar.

El ciclo del agua, un kilo de tomates, un ambiente de llanura, un satélite y la geofísica como disciplina aglutinante


No es un mercado del barrio ni un rompecabezas para armar. Se trata de agrupar temáticas que el Geofísico Andrés Cesanelli junto a su director de tesis, el Dr. Luis Guarracino, vienen trabajando al hacer foco en la evapotraspiración, un proceso de gran importancia en el ciclo del agua; ciclo que todos hemos estudiado en la escuela y que ahora "refrescamos" con esta entrevista.

Imágenes:
http://www.fcaglp.unlp.edu.ar/~extension/300/cesanelli.htm


Por Alejandra Sofía

- Andrés, hace unas semanas diste una charla para todo público que titulaste "Ganarás el pan con el sudor de tus plantas..."

Sí. Allí comenté acerca del camino que realiza una gota de agua en el ciclo hidrológico hasta llegar a su paso por las plantas. Es así que se puede notar la importancia de la transpiración de las plantas, un fenómeno no solamente vinculado con la producción de alimentos sino también con el clima de una región. Y para tener una idea de la magnitud de este proceso vimos, por ejemplo, que cuando se tiene un kilo de tomates (de los cuales 950 gr. son agua) se necesitaron casi 300  litros de agua (consumidos por la planta) para que dichos tomates sean producidos.

- Y sobre transpiración y evaporación vas escribiendo tu tesis, ¿no es así? Se unen ambos conceptos.

La evapotranspiración, que es el tema de mi tesis de doctorado, es el proceso combinado de la evaporación directa desde el suelo (o cualquier otro tipo de superficie) y la transpiración de las plantas. Mediante este proceso el agua vuelve a la atmósfera. Y resulta fundamental para la subsistencia de las plantas ya que éstas toman el agua del suelo y la llevan a las hojas donde realizan la fotosíntesis y elaboran su propio alimento. Si bien la planta sólo utiliza un mínima parte del agua para realizar la fotosíntesis (la mayor parte del agua se pierde hacia la atmósfera) toda el agua es usada como transporte para llevar los nutrientes que toma del suelo.

-Esto parece llevarnos a hablar de pérdidas y ganancias, porque por ejemplo si lo analizás desde el suelo es una pérdida.

Claro. Cuando se considera un balance de agua, de lo que entra al sistema a través de la lluvia o del riego, la infiltración representa una ganancia de agua en el suelo mientras que la escorrentía y la evapotranspiración representan pérdidas. Sin embargo, el agua del suelo que utiliza la planta a través de la transpiración representa una ganancia en la producción de alimentos. Por ejemplo, la soja utiliza aproximadamente unos 500 mm de agua para producir los granos. De todos modos, las pérdidas de agua del suelo no siempre resultan negativas. Por ejemplo, el eucalipto es un árbol que consume mucha cantidad de agua; podría decirse que es como una bomba de agua. Si está plantado en una zona afectada por inundaciones resulta beneficioso ya que podría hacer descender la napa freática y mitigar un poco el problema.

Las pérdidas de agua del suelo son inevitables, aunque son mucho mayores cuando hay vegetación, y por eso en las prácticas agrícolas se procura cuidarla. En tiempo de barbecho, antes de la siembra, el suelo se deja desnudo (sin vegetación) para minimizar las pérdidas de agua, ya que sólo existe evaporación y no transpiración. Así se puede contar con una buena reserva de agua a la hora de sembrar.

-¿Cómo empezaron a trabajar en este tema?

La idea fue de Luis Guarracino, quien es mi director de tesis y de beca doctoral en CONICET. Cuando aún estaba estudiando me propuso dirigir mi tesis de grado en el tema de la evapotranspiración. Luis se especializa en el estudio del flujo del agua en el suelo, que puede ser relacionado con la evapotranspiración. Para calcularla modelamos por separado la evaporación, la cual sucede en el borde superior del suelo, y la traspiración, que se origina en el perfil del suelo, en la zona donde se ubican las raíces de las plantas. Dentro de la ecuación que se utiliza para describir cómo es el flujo del agua, cómo se mueve el agua, podés incorporar la lluvia que va entrando al suelo pero también el agua que va saliendo por la evapotraspiración. Resolviendo esa ecuación sabes instante a instante cuánta agua tiene el suelo y entonces cuánta agua disponible tiene la planta para tomar. Eso es en esencia lo que hacemos para modelar cómo es que toma agua la planta y cuánto vuelve a la atmósfera por evapotraspiración.

-¿Son modelos sólo teóricos o también están en contacto con agrónomos, por ejemplo?

Si bien he tenido intercambios con algunos especialistas de las distintas ramas, mi trabajo hasta ahora ha sido más bien desde el punto de vista teórico. El tema principalmente tiene aplicación en agronomía, meteorología e hidrogeología. Cada rama precisa analizar la evapotranspiración desde distintas perspectivas. El agrónomo necesita saber cuánta agua requiere la planta y cuánta pasa realmente por ella. El hidrogeólogo ve a un medio poroso, que es el suelo o el acuífero, como el sistema donde se aloja el agua que entra, y la evapotranspiración es parte de lo que se pierde de ese sistema. Por el contrario, el meteorólogo ve a la evapotranspiración como información acerca del agua que ingresa a la atmósfera en forma de vapor. Lo que yo estudio tiene injerencia en todas estas problemáticas, porque, como vimos, la evapotranspiración es un fenómeno que vincula a todo el sistema suelo-planta-atmósfera. Hasta ahora yo no he tomado datos de campo, aunque sí utilicé algunos datos que tomé de otros trabajos. Lo que yo hago está más relacionado con un análisis teórico para entender el proceso físico y elaborar un modelo al cual uno le pueda incorporar todas las características reales del suelo, la planta y el clima y poder obtener un valor más cercano al real.

- Cuando llueve, ¿hay un porcentaje que sí o sí drena hasta el acuífero según el suelo?

El suelo es un medio poroso, como si fuera una esponja, y el agua se acumula en los poros. La capacidad de almacenar agua depende del tipo de suelo que sea. Acuífero se le llama a un estrato que tiene todos sus poros llenos de agua y es una capa de la cual uno puede extraer agua. Luego de una lluvia se forman charcos, hay una acumulación de agua en la superficie, y se necesita cierto tiempo para se infiltre. El suelo almacena agua hasta una cierta cantidad y el resto sigue drenando hasta alguna zona más profunda, que es el acuífero. El límite entre la zona que está saturada y la que no lo está es lo que llamamos nivel freático, y por debajo esta el acuífero, que llamamos "libre" por estar en contacto directo con la atmósfera. El agua puede seguir entrando y eso sirve de recarga para los acuíferos que estén más abajo. Los movimientos del agua pueden ser tanto horizontales como verticales, pero siempre son muy pero muy lentos. Entonces, el agua que no escurrió ni se evaporó, entra al suelo y comienza a ocuparlo. Y a medida que va entrando va subiendo el nivel freático si es que hay mayor cantidad de suelo saturado.

- ¿Con qué métodos medís la evapotraspiración?

La evapotranspiración es muy complicada de medir, principalmente por la dificultad de cuantificar la transpiración. Hay instrumentos que miden el movimiento de la savia para ver cuánta agua está fluyendo por la planta, pero son costosos de realizar y dan un resultado muy puntual. No es como medir la precipitación, donde podés poner varios tachos en una parcela, ver cuánta agua cayó, hacer una estadística y tener una idea bastante real de lo que sucede en toda la parcela.

Un instrumento que se utiliza para medir el agua evapotranspirada es el lisímetro, que es como una balanza que se coloca bajo una porción de tierra. Se controla cuánta agua entra al suelo y cuánta se va por escurrimiento, y la variación del peso de la porción de tierra está relacionado con el agua que se evapotranspiró. Es un dispositivo complicado de instalar y utilizar, y además es muy costoso. Por eso no existe una gran cantidad de ellos en el mundo.

Lo más simple para medirla es hacer un balance de agua, es decir, tomar un volumen de suelo determinado y ver cuánta agua entra y cuánta sale. Esta es una forma de obtener mediciones indirectas, pero para hacerlo hay que ir viendo cómo varía la humedad en el suelo. Sin embargo existen otras metodologías que son más sencillas y que permiten hacer una estimación de la evapotranspiración. Se basan en obtener un valor máximo (la evapotranspiración potencial) y luego se corrige para ver el valor real. A partir de parámetros meteorológicos se calcula cuánto es lo máximo que se evapotranspiraría en condiciones óptimas de suelo y planta, y teniendo en cuenta las condiciones reales se lo ajusta. Estos métodos existen desde hace unos 50 años y se han generado muchas fórmulas para las distintas regiones y los diversos climas del planeta. Y nosotros utilizamos nuestro modelo, para poder ajustar el valor máximo a las condiciones reales del suelo y la planta.

En realidad, si bien esto cubre una gran parte de mi tesis, también desde hace tiempo venimos trabajando para estudiar el fenómeno a otra escala, mucho más grande, una escala de cuenca, tan grande como la Provincia de Buenos Aires. Para ello utilizamos una nueva metodología que, a partir de mediciones de la gravedad terrestre, permite calcular la evapotranspiración.

-Contanos algo para comprender este agregado a tu trabajo inicial

Hasta hace algunos años no se podía medir con suficiente precisión la variación en el tiempo del campo de gravedad. Ahora, mediante el uso de unos satélites se miden las pequeñas variaciones (a gran escala) que existen mes a mes en cualquier región del planeta. La gravedad depende de la distribución de toda la masa en la Tierra, desde la masa que hay en el núcleo hasta las piedras más chicas. Y también depende de la distribución de la masa de agua. Los cambios que se observan a escala mensual en la gravedad pueden vincularse a las variaciones de agua en las distintas capas que contienen agua: los océanos, la superficie, la atmósfera, etc. Si uno saca las variaciones producidas por los océanos, por la atmósfera y por el efecto de marea se puede tener una medida de cuánta es el agua que está variando en los continentes. Esta variación incluye el agua contenida en los acuíferos, el suelo, la superficie, las capas de hielo, etc. Entonces, las pequeñas variaciones del geoide, la forma de la Tierra, se atribuyen a los cambios en las masas de agua. Si uno se centra en una región puede transformar las variaciones de gravedad en variaciones de masas de agua de toda esa región.

Los cambios en la masa de agua están relacionados con variaciones climáticas estacionales. Por ejemplo, si analizás un año y observas el agua en una región, y la cuantificas, vas a ver que toma un valor, luego desciende, luego vuelve a tomar el valor inicial, es decir, tiene una periodicidad que es propia del ciclo del agua gobernada por el clima. Entonces si considerás una región grande y utilizás estas mediciones junto con datos de lluvia y de escorrentía, la única incógnita que te queda es el agua que volvió a la atmósfera por evapotranspiración.

En esta etapa estamos utilizando esta metodología para cuantificar cuánto es lo que se evapotranspira a gran escala. Si bien la tesis la comencé en el año 2007, trabajamos con los datos del satélite GRACE desde el año 2008. Durante el año 2009 estuve trabajando específicamente con estos datos para aplicarlos a calcular la variación de la reserva de agua y la evapotranspiración. Y este nuevo desarrollo trabaja también la Dra. Claudia Tocho, que actualmente es la especialista en gravimetría en la facultad.

-Hablas de escalas casi planetarias y también de una escala puntual

Se puede estudiar el fenómeno a distintas escalas. En general se estudia a una escala chica, como puede ser una parcela, o como también podría ser una ciudad, aún cuando dentro de ella podés tener variaciones en los resultados. Y lo mismo que se plantea a escala de suelo, también se puede plantear a una escala más regional, como por ejemplo una cuenca de un millón de kilómetros cuadrados, o mayor aún. Con las mediciones satelitales determinamos un valor medio para toda la cuenca, y no uno puntual (por ejemplo para cada ciudad) lo que nos permite ver qué es lo que está sucediendo a nivel regional. Nosotros ahora nos circunscribimos a una región, que es la cuenca del Río Salado bonaerense. Es una región grande ya que tomamos la zona del Río Salado y otras cuencas que en conjunto suman más o menos 300 mil kilómetros cuadrados, y que incluye gran parte de la provincia de Buenos Aires, parte de La Pampa, San Luis, y el sur de Córdoba y Santa Fe. Este es un ambiente que nos interesa ya que en su mayor parte es una llanura.

-¿Cuáles son tus próximos pasos?

El paso siguiente es comenzar a escribir la tesis y complementar los estudios hechos con algún análisis específico, como por ejemplo, estudiar cómo es la evapotraspiración en distintos cultivos típicos de Buenos Aires como la soja, el maíz o el trigo. Es un tema interesante, sobre todo porque no existen en Argentina muchas metodologías alternativas que permitan hacer este tipo de análisis. Y además posibilita seguir mejorando el modelo de evapotranspiración, porque se le pueden ir incluyendo mayor cantidad de detalles relacionados con la parte física y la parte biológica del fenómeno. Una misma planta responde de distinta manera en diferentes suelos o clima. También vamos a comparar los resultados de GRACE con los que se obtienen a partir del uso de imágenes satelitales. En ese tema se especiaza mi codirector de beca del CONICET, Raúl Rivas, que es geólogo doctorado en física, y que trabaja en la Universidad Nacional del Centro, en Tandil. Por otra parte, también estoy trabajando con el Dr. Pablo Antico, meteorólogo de nuestra facultad, modelando como es la formación de un tipo de niebla con el fin de poder llegar a predecirla. Para ello se necesita el valor de la evapotranspiración, que es el vapor de agua que entra a la atmósfera por el borde inferior.

-Empezamos la charla con una historia de agua y tomates. Podemos cerrarla con más ejemplos.

Yo creo que son muy ilustrativos algunos de estos ejemplos. Es que cada vez que dejamos correr el agua que sale por la canilla, sentimos que se pierde mucha agua, y está bien ser cuidadosos con su aprovechamiento, pero no es comparable con lo que se la usa en la agricultura. Te doy otro ejemplo: para llegar a obtener un kilo de carne vacuna se necesitaron 15000 litros de agua, que incluye el agua que consumió la vaca durante su crecimiento, lo cereales que comió, etc. O por ejemplo un vaso de cerveza, que requiere 75 litros de agua incluyendo tanto lo que se insume en la materia prima como lo que se utiliza en la fabricación.

¡No llegamos a tomar dimensión del volumen de agua que se mueve en el ciclo! La evapotranspiración es una importante parte del ciclo del agua, y como te conté, no está fuera del área de interés de los estudios de un geofísico.


Andrés Cesanelli, 29 años.
Geofísico desde marzo de 2007, egresado de la FCAG-UNLP
Becario de CONICET  desarrolla su  trabajo en el Departamento de Geofísica Aplicada
Alumno del Doctorado en Geofísica de la FCAG-UNLP
Jefe de Trabajos Prácticos de la asignatura Geofísica General (1er. año de Geofísica)

Sismo en Chile
Geofísica María Laura Rosa
Departamento de Sismología e Información Meteorológica

En la estación sismológica de La Plata se registró un sismo a partir de las 04:31:06 horas, del día 9 de septiembre de 2010, ocurrido a una distancia epicentral de 1501.5 km, en la región de Lebu, Chile. El registro tuvo una duración aproximada de 1 hora y 40 minutos.

Según informara el Servicio Sismológico del Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile (SSN-DGF), a las 04:27:54, hora oficial argentina, se produjo un sismo de magnitud local 6. El fenómeno tuvo epicentro a los 36.986º de latitud sur y 74.397 de longitud oeste, a 96 km en dirección noroeste de Lebu, Chile. La profundidad estimada del foco es 28.8 km.

Observaciones astronómicas durante el fin de semana

Se realizan los viernes y sábados a las 20.00h. Son libres y gratuitas y la observación se suspende sólo si las condiciones meteorológicas lo impiden.
Paseo del Bosque s/n.

La Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas en los medios de comunicación

Diarios:

Buscan fomentar la Astronomía en las escuelas. Entrevista a la Dra. Silvina De Biasi. Diario Hoy, 20 de septiembre.
http://www.diariohoy.net/accion-verNota-id-104535-titulo-Buscan_fomentar_la_Astronoma_en_las_escuelas_


Júpiter se está acercando como nunca en 60 años. Entrevista al Lic.Roberto Venero. Diario El Día. 22 de septiembre.
http://www.eldia.com.ar/edis/20100922/informaciongeneral0.htm


Observaciones en La  Plata. Diario El Día. 22 de septiembre.
http://www.eldia.com.ar/edis/20100922/informaciongeneral3.htm

Júpiter se acerca a la Tierra a su mínima distancia en 60 años. Diario Hoy. 22 de septiembre.
http://www.diariohoy.net/accion-verNota-id-104896-titulo-Jpiter_se_acerca_a_la_Tierra_a_su_mnima_distancia_en_60_aos

Charla en el Observatorio. (Dra. Susana Landau). Diario Hoy. 23 de septiembre.
http://www.diariohoy.net/accion-verNota-id-105063-titulo-Charla_en_el_Observatorio

Charla en el Observatorio. (Dra. Susana Landau). Diaio El Día. 24 de septiembre.
http://www.eldia.com.ar/edis/20100923/educacion12.htm

Política Científica. Diario El Día. 24 de septiembre.
http://www.eldia.com.ar/edis/20100924/educacion6.htm

Júpiter, más cerca. Diario El Día. 25 septiembre. http://www.eldia.com.ar/edis/20100925/informaciongeneral21.htm

La astronomía, también para los aficionados. Entrevista a Cecilia Scalia. Diario El Día. 25 de septiembre .
http://www.eldia.com.ar/edis/20100925/informaciongeneral15.htm

Una oportunidad para saber más del cielo. Entrevista a Cecilia Scalia. Diario Hoy. 27 de septiembre.
http://www.diariohoy.net/accion-verNota-id-105701-titulo-
Una_oportunidad_para_saber_ms_del_cielo_

Charlas debate sobre política científica. Diario Hoy. 27 de septiembre.
http://www.diariohoy.net/accion-verNota-id-105700-titulo-Breves

Política Científica. Diario El Día. 28 de septiembre.
http://www.eldia.com.ar/edis/20100928/educacion6.htm

Estrellas simbióticas. Charla de los viernes. Dr. Claudio Quiroga. Diario El Día. 30 de septiembre.
http://www.eldia.com.ar/edis/20100930/laciudad9.htm

Radios:

Entrevista al Lic. Rodolfo Vallverdú sobre temas varios de astronomía. Radio Uno. 13 de septiembre.

Entrevista al Lic. Rodolfo Vallverdú sobre el nuevo mapa de la  Luna. Radio Brisas. Mar del Plata. 24 de septiembre.

Entrevista al Lic. Rodolfo Vallverdú sobre temas varios de astronomía. FM Difusión (98.1) Berisso. 25 de septiembre.

Entrevista a la Dra. María Silvina De Biasi sobre el acercamiento de Júpiter. Programa Informales y Corteses. AM Radio Provincia (1270). 22 de septiembre.

Tv:

Entrevista al Lic. Vallverdú para el informativo de CableVisión. Acercamiento de Júpiter. 24 de septiembre.
 

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