Ubicado en la República Sajá, en las remotos parajes orientales de Rusia, este impresionante fenómeno natural de un kilómetro de largo fue descubierto por primera vez en imágenes satelitales de 1991, tras el colapso de una ladera en las tierras altas de Yana, al norte de Yakutia. Este evento catastrófico expuso capas de permafrost que han permanecido congeladas por hasta 650.000 años, siendo el permafrost más antiguo de Siberia y el segundo más antiguo del mundo, según informa Live Science.
Impacto del cambio climático en el cráter de Batagaika
El Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) explica que los sumideros generalmente ocurren cuando la roca subterránea, compuesta por caliza, carbonato u otras sales solubles, se disuelve en agua.
Este cráter, o más técnicamente una depresión termokárstica, es un claro indicativo del impacto del cambio climático, ya que el aumento de las temperaturas está derritiendo el "cemento helado" que mantenía unida la tierra, debilitando su estructura. Además, a medida que más tierra congelada queda expuesta al calor, el tamaño del cráter se incrementa de manera significativa.
En concreto, investigadores de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú y del Instituto Melnikov de Permafrost, en colaboración con colegas alemanes, utilizaron modelización geológica en 3D y determinaron que la pared del acantilado está retrocediendo unos 12 metros por año, mientras que la sección colapsada de la ladera, ahora 55 metros por debajo del borde, también se derrite rápidamente.
Según el estudio, publicado en Geomorphology, desde 2014, el cráter ha crecido 200 metros, llegando a una anchura de 990 metros. Aunque los científicos ya sabían que estaba en expansión, esta es la primera vez que han podido cuantificar el volumen de hielo que se está fundiendo.
¿Por qué debería preocuparnos este fenómeno?
Aunque Batagaika está lejos de cualquier gran ciudad rusa, su rápida expansión es un indicador crítico del calentamiento del permafrost subyacente, según reporta Interesting Engineering.
El permafrost, que son suelos permanentemente congelados durante más de dos años, cubre vastas regiones del hemisferio norte. Su deshielo no solo provoca sumideros, sino que también reduce la vegetación que protege del calor solar, acelerando el calentamiento del suelo.
Además, al descongelarse, la materia orgánica atrapada en el permafrost se descompone, liberando dióxido de carbono a la atmósfera y exacerbando el calentamiento global. De hecho, el deshielo de Batagaika libera unas 5.000 toneladas de carbono a la atmósfera cada año. Desde la década de 1970 hasta 2023, se estima que este solo cráter ha liberado 169.500 toneladas de carbono orgánico, según detallan los investigadores en su artículo.
Más alarmante aún, el sumidero podría liberar antiguos microbios peligrosos a nuestra atmósfera, ante los cuales no estamos preparados. Este descubrimiento subraya la urgencia de entender y mitigar los efectos del cambio climático en nuestro frágil ecosistema global.
Felipe Espinosa Wang con información de Live Science, Interesting Engineering, USGS y Geomorphology.
Los sistemas de almacenamiento estacional capturan el calor del verano para proporcionar calefacción en invierno. ¿Qué tecnologías existen y qué tan eficaces son?
Ya están en funcionamiento varios sistemas de almacenamiento de calor estacional. En la ciudad danesa de Marstal, por ejemplo, durante el verano se calienta un gran depósito de agua utilizando colectores solares térmicos. En invierno, esta instalación cubre la demanda de aproximadamente la mitad de los 2.000 residentes. En la actualidad, se están desarrollando y construyendo más variantes de estos sistemas, extendiéndose su uso más allá de Europa. ¿Cuáles son las tecnologías disponibles y cómo operan?
Grandes depósitos de agua como almacenes
Para la creación de estos depósitos subterráneos de almacenamiento de calor, se excavan amplios pozos en el suelo que posteriormente se sellan con una lámina impermeable. Luego, se llenan con aproximadamente 70.000 metros cúbicos de agua en un área de cerca de una hectárea.
El agua se calienta hasta alcanzar los 90 grados utilizando sistemas de energía solar térmica, calor residual de fábricas o plantas de incineración de residuos.
Una cubierta aislante asegura que solo se pierda alrededor del diez por ciento del calor almacenado a lo largo del año. Durante el invierno, el agua caliente se distribuye desde el gran depósito hacia la red de calefacción urbana, proporcionando calor a los hogares.
Hasta la fecha, hay seis grandes tanques de almacenamiento geotérmico en Dinamarca, uno en Tíbet y se están construyendo tres en Alemania y Polonia.
Ventajas e inconvenientes: Los grandes depósitos subterráneos ofrecen una solución económica para almacenar el calor excedente durante el invierno, siendo especialmente útiles para las redes de calefacción urbana. Aunque los costes de construcción son relativamente bajos, requieren un espacio considerable para su instalación.
Eficiencia energética: Es alta, con solo un 10% de pérdida de calor anual.
¿Dónde pueden implementarse? En cualquier lugar.
Almacenamiento de calor en el suelo del edificio
En lugar de usar agua, el suelo mismo puede servir como medio para almacenar calor, y esta técnica puede aplicarse también en edificaciones ya existentes. Para ello, se instalan tuberías de agua en el suelo, el cual se aísla lateralmente y por arriba. Durante el verano, el suelo se calienta mediante agua caliente proveniente de un sistema solar térmico. En invierno, una bomba de calor aprovecha esta energía geotérmica acumulada para la calefacción.
El sistema de almacenamiento de energía geotérmica, como aquí frente a un antiguo bloque de apartamentos berlinés, proporciona calor en inviernos fríosImagen: BWP/eTank
Ventajas e inconvenientes: Es posible realizar la instalación después de construido el edificio. Sin embargo, se requiere un espacio adyacente a la vivienda para instalar las tuberías en el suelo: unos 40 metros cuadrados son suficientes para una casa unifamiliar, aunque los edificios más grandes necesitarán más espacio.
Eficiencia energética: Alta. Las bombas de calor son muy eficientes al utilizar esta energía geotérmica, incluso durante los días más fríos del invierno.
¿Dónde se puede utilizar? Es viable siempre que se disponga del espacio necesario junto al edificio.
Almacenamiento estacional con hidrógeno
El calor también se puede almacenar usando hidrógeno, una tecnología que ya se emplea en algunos edificios. El hidrógeno se puede producir, por ejemplo, a partir del excedente de energía solar.
En Europa Central, los paneles fotovoltaicos generan hasta siete veces más electricidad en verano que en el oscuro invierno. Este exceso de energía solar se puede utilizar para producir hidrógeno mediante un proceso de electrólisis. Este hidrógeno se almacena en bombonas a presión. En invierno, las pilas de combustible transforman de nuevo el hidrógeno en electricidad y calor para abastecer los edificios.
Edificio energéticamente autosuficiente en Meckenheim, Alemania, con bombonas de hidrógeno en el lateral como almacenamiento de energía estacional, un sistema que costó más de medio millón de euros instalar.Imagen: Josef Küpper Söhne GmbH
Ventajas e inconvenientes: Para los sistemas energéticos y los servicios públicos municipales, el hidrógeno puede ser un excelente complemento en combinación con otros sistemas de almacenamiento, permitiendo cubrir las necesidades de electricidad y calefacción de manera climáticamente neutra durante todo el año. Sin embargo, estos sistemas resultan muy costosos para viviendas individuales.
Eficiencia energética: Regular. La conversión de electricidad en hidrógeno y su posterior reconversión en electricidad durante el invierno genera aproximadamente un 40% de calor residual. Este calor debe ser aprovechado rápidamente para minimizar las pérdidas energéticas. Por lo general, otros sistemas de almacenamiento estacional resultan ser más eficientes.
¿Dónde se puede utilizar? En cualquier lugar.
Conclusión
Los sistemas estacionales de almacenamiento de energía están cobrando cada vez más importancia para garantizar un suministro de calor y electricidad climáticamente neutro. Estos sistemas aprovechan eficazmente el excedente energético, permitiendo así ahorros significativos en costes de calefacción y electricidad.
Los sistemas que utilizan almacenamiento de agua y energía geotérmica ya están funcionando satisfactoriamente. El almacenamiento estacional con hidrógeno también está comenzando a expandirse. Sin embargo, hasta la fecha, el hidrógeno verde solo se ha producido en pequeñas cantidades. Para un uso futuro más amplio del hidrógeno, actualmente se está desarrollando a nivel mundial una nueva infraestructura a gran escala.
El sol de cerca luce como un paisaje de otro mundo, en constante cambio. Las regiones más brillantes rondan el millón de grados centígrados, según reporta la Agencia Espacial Europea (ESA).
La misión europea Solar Orbiter, cuyo objetivo es estudiar el Sol, filmó la transición entre la baja atmósfera de nuestra estrella y la corona exterior, con imágenes que muestran el gas brillante formando patrones en forma de encaje, llamados musgo coronal.
La Agencia Espacial Europea (ESA) publicó en su página web dichas imágenes, que fueron tomadas por la sonda en septiembre del año pasado cuando se encontraba a aproximadamente un tercio de la distancia de la Tierra al Sol y se dirigía a un máximo acercamiento de 43 millones de kilómetros.
El Sol de cerca tiene el aspecto de un "paisaje de otro mundo, en constante cambio" y Solar Orbiter grabó la transición entre la baja atmósfera del Sol y la corona exterior, mucho más caliente.
En las imágenes se aprecian estructuras en forma de cabello, que están formadas por gas cargado (plasma), el cual sigue las líneas del campo magnético que emergen del interior del Sol. Las regiones más brillantes rondan el millón de grados centígrados, mientras que el material más frío se ve oscuro al absorber la radiación.
Musgo coronal y espículas con exquisito detalle
La filmación de Solar Orbiter muestra una característica intrigante, que es el gas brillante que forma delicados patrones en forma de encaje a través del Sol, el llamado musgo coronal. Ese musgo suele aparecer alrededor de la base de grandes bucles coronales que están demasiado calientes o son demasiado tenues para ser vistos con los ajustes elegidos para los instrumentos.
Asimismo, pueden apreciarse en el horizonte solar espirales de gas, conocidas como espículas, que se elevan desde la cromosfera, una de las capas de la atmósfera del Sol, y pueden alcanzar los 10.000 kilómetros de altura.
La sonda europea tomó el vídeo ahora difundido el mismo día que la misión Parker Sola Probe de la NASA, que no va provista de cámaras y mide las partículas y el campo magnético en la corona solar y en el viento solar, pasó a solo 7,26 millones de kilómetros de la superficie de la estrella.
Esta fue una oportunidad perfecta para que las dos misiones se unieran, ya que los instrumentos de teledetección del Solar Orbiter observaron la región de origen del viento solar que posteriormente pasaría por Parker Solar Probe, indicó la ESA.
Solar Orbiter fue lanzada en febrero de 2020 en dirección al Sol, del que tomará las primeras imágenes de sus regiones polares, además de estudiar la heliosfera y el viento solar, para prever fenómenos meteorológicos espaciales como las tormentas solares, que pueden dañar los satélites artificiales y crear otros problemas en Tierra.
En 2023 ocurrió una erupción en el Etna sin que nadie se percatara, a causa de una fuerte tormenta de nieve y otros factores.
Los expertos del Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología italiano (INGV) publicaron una investigación sobre la erupción 'oculta' del volcán Etna en Sicilia, sur de Italia, que pudo ser registrada por el sistema de seguimiento, pero que fue invisible para todos debido a las densas nubes.
El estudio publicado en la revista 'Remote Sensing' explica que la erupción volcánica se produjo durante una tormenta de nieve a finales de mayo de 2023, que generó un flujo piroclástico que paso desapercibido durante unos 10 días para todo el mundo, hasta que las condiciones climáticas mejoraron y los investigadores pudieron acceder a las zonas de la cumbre del volcán.
"Nuestro trabajo, además de describir científicamente el evento eruptivo que afectó al cráter sureste del Etna, quería llamar la atención sobre la importancia y eficacia de los sistemas de monitorización remota del INGV”, explica Emanuela De Beni, vulcanóloga del Observatorio del Etna del INGV y coautora del estudio.
Espectacular erupción volcánica en Islandia
Una erupción volcánica en el sudoeste de Islandia produjo imágenes espectaculares. Aparentemente, no hay personas en peligro.
Imagen: Civil Protection of Iceland/REUTERS
Erupción anunciada
La nutrida actividad sísmica lo venía anunciando desde hace meses. La noche del lunes 19 de diciembre de 2023, se produjo finalmente la esperada erupción volcánica en el área de Grindavík, en el sudoeste de Islandia. Un espectáculo impresionante: el magma expelido a lo largo de una enorme grieta iluminó de color naranja el cielo nocturno.
Imagen: Marco Di Marco/AP Photo/picture alliance
Vigilando las corrientes de lava
De acuerdo con el Instituto Meteorológico islandés (IMO), de la grieta de unos 3,5 kilómetros, que sigue creciendo, fluían entre 100 y 200 metros cúbicos de lava por segundo. Una cantidad muy superior a la registrada en otras erupciones volcánicas en esa región. El servicio de protección civil llamó a la ciudadanía a no acercarse a la zona.
Imagen: Icelandic Coast Guard/AP/picture alliance
Esperanza para el pueblo de Grindavík
Este martes, expertos indicaron que el curso de las corrientes de lava probablemente no supondrán una amenaza para el único poblado de las inmediaciones. Los habitantes de Grindavík albergan la esperanza de que sus casas no sean destruidas.
Imagen: Civil Protection of Iceland via REUTERS
Espectacular, pero bajo control
Tras las espectaculares imágenes que ofreció por la noche, la erupción comenzó a perder intensidad durante el día, según informaciones del IMO. Sin embargo, el hecho de que la actividad volcánica se reduzca, no da indicios sobre la duración de la erupción, sino que es más bien un signo de que ésta se estabiliza, según los expertos.
Imagen: Civil Protection of Iceland/REUTERS
Imán turístico
Los encargados de la protección civil en caso de catástrofes advirtieron, a través de la televisión local, que la erupción no es una atracción turística. De acuerdo con las autoridades de turismo islandesas, se calcula que otras erupciones anteriores atrajeron a cerca de 680.000 visitantes a la región.
Imagen: Kristin Elisabet Gunnarsdottir/AFP
Evacuación preventiva
Unas 4.000 personas fueron evacuadas ya el 11 de noviembre del pueblito de Grindavík, que posee un puerto pesquero y está ubicado a unos 40 kilómetros de Reikjavik, la capital islandesa. Científicos habían descubierto previamente que bajo el pueblo discurría un túnel de magma.
Imagen: Brynjar Gunnarsson/AP/picture alliance
Pueblo fantasma
Una serie de temblores de menor magnitud -a veces un centenar al día- destrozaron calles y edificios en el poblado. Desde entonces, los habitantes solo pueden visitar sus viviendas a determinadas horas del día.
Imagen: Bjorn Steinbek/AP Photo/picture alliance
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Columna de 15 kilómetros de altura
De Beni explica que "de hecho, aunque el mal tiempo había oscurecido las cámaras de videovigilancia instaladas en el volcán, las demás estaciones de seguimiento vulcanológico funcionaron correctamente y las señales llegaron rápidamente a nuestra sala de operaciones en Catania, indicándonos que se estaba produciendo una erupción con una fuente de lava y emisión de dos flujos: uno hacia el Sur y otro hacia el Este”.
Una semana después de la erupción, investigadores del INGV se desplazaron a la zona de la cumbre para realizar sondeos con drones y proceder al mapeo y cuantificación de los productos erupcionados.
Todo esto ha permitido reconstruir la emisión de una columna de ceniza de entre 10 y 15 kilómetros de altura y por último, una fuente de lava.
El Etna, un volcán en continuo cambio, ha vuelto a dejar claro cómo puede generar diversos fenómenos vulcanológicos potencialmente peligrosos, que deben ser monitoreados constantemente, señalan los expertos.
Científicos de todo el mundo llevan décadas buscando el silicio de máximo rendimiento, y por fin podrían haberlo encontrado.
Investigadores de las universidades de Melbourne (Australia) y Manchester (Reino Unido) han inventado una técnica para crear silicio altamente purificado, "un material perfecto” para fabricar los potentes ordenadores cuánticos.
En un hallazgo, recogido este martes en la revista Communication Materials, los investigadores explican cómo han producido una forma mejorada y ultrapura de silicio que permite construir cúbit de alto rendimiento, el componente fundamental de la informática cuántica.
"Hemos conseguido crear una especie de ‘ladrillo' o pieza necesaria para la creación de un ordenador cuántico de silicio”, subraya uno de los autores, Richard Curry, catedrático de materiales electrónicos avanzados de la universidad de Manchester.
"Se trata de un paso crucial para hacer viable una tecnología con la capacidad de procesar datos a gran escala que tendrá el potencial de transformar la humanidad, al facilitar soluciones a problemas complejos como los impactos del cambio climático o los retos sanitarios", añade.
¿Por qué es tan difícil construir un ordenador cuántico?
02:23
Cubits ultrasensibles
Uno de los mayores retos en el desarrollo de ordenadores cuánticos es que sus componentes básicos, los llamados cubits o bits cuánticos, son muy sensibles y requieren un entorno estable para mantener la información que contienen.
Pequeños cambios en su entorno, como fluctuaciones de temperatura, pueden provocar errores informáticos.
Otro problema es su escala, tanto su tamaño físico como su capacidad de procesamiento: diez cubits tienen la misma capacidad de procesamiento que 1.024 bits en un ordenador normal y pueden ocupar un volumen mucho menor.
Un ordenador cuántico a pleno rendimiento necesitaría alrededor de un millón de cubits.
Los científicos llevan 60 años trabajando con el silicio para que, este material básico de la informática por sus propiedades semiconductoras, rinda al máximo de su capacidad, pero en computación cuántica tiene sus retos.
La cuestión es que el silicio natural se compone de tres átomos de diferente masa (llamados isótopos), y uno de ellos hace que el cubit pierda información.
Empresas como Google desarrollan sus propios prototipos de ordenadores cuánticos, en espera de mejores materiales que les den un impulso definitivoImagen: Frederic J. Brown/AFP/Getty Images
Ahora, los investigadores han logrado manipular este material para eliminar los átomos perjudiciales para el cubit y convertirlo en el silicio más puro del mundo, permitiendo crear un millón de bits cuánticos del tamaño de la cabeza de un alfiler.
"Nuestra técnica abre el camino al desarrollo de ordenadores cuánticos fiables a gran escala con un gran poder transformador de la sociedad en áreas como la inteligencia artificial, datos y comunicaciones seguras, diseño de vacunas y fármacos, y uso de la energía, logística y fabricación" apunta otro de los autores, David Jamieson, de la universidad de Melbourne, en un comunicado.
El poder de la informática cuántica
Mientras que los ordenadores convencionales hacen un cálculo tras otro, los cuánticos pueden efectuar todo tipo de cálculos al mismo tiempo, lo que les permite procesar grandes cantidades de información y realizar cómputos muy complejos a una velocidad inigualable.
Aunque la informática cuántica aún se encuentra en sus primeras fases, los científicos creen que cuando esté plenamente desarrollada ayudará a resolver cuestiones complejas que pueden ir desde el diseño de fármacos a ofrecer previsiones meteorológicas altamente precisas.
