Laura Forero - Revista hipÓtesis.

Liliana Andrea Cobos Guzmán*

Tras décadas de una desesperada lucha y una intensa espera, un grupo interdisciplinario compuesto por seis científicos logró acceder a la Serranía de San Lucas y volver a casa para contar la grata sorpresa con la que se encontraron: los primates que habían estado buscando seguían habitando este ecosistema bajo una conservación natural casi que intacta.

Liderados por la profesora Yamirka Rojas- Agramonte, estudiantes de pregrado identificaron los lugares de Colombia en los que se han obtenido las edades de las rocas. Los jóvenes obtuvieron una visión regional de la historia geológica del país. 

Por Sarah Bonilla Correa y Nicole Salazar Cuellar 

Los semilleros son espacios de discusión científica que alientan a los jóvenes a conocer y practicar la cultura del conocimiento y la investigación. En el 2017, el departamento de Geociencias de la Universidad de los Andes crea el Semillero de Evolución Geocronológica de Colombia. Este espacio liderado por la profesora Yamirka Rojas- Agramonte, quien a través de su pasión y conocimiento incentivo a estudiantes de diferentes semestres a aprender y profundizar en el área de la geocronología; la cual es la rama de las geociencias encargada de indagar la edad de las rocas y determinar la evolución cronológica de los procesos geológicos. 

El objetivo principal fue evaluar el estado de la geocronología en Colombia, específicamente, en qué lugares del territorio se habían obtenido las edades de las rocas y en cuáles no. Esto permitiría establecer una visión regional, de la historia geológica del país. Durante dicho proceso, se encontró que en Colombia no existía una base de datos actualizada que incluyera todas las edades geológicas disponibles en la literatura científica. Así, surgió la idea de crear la base de datos Geocronológica de Colombia. 

Inicialmente, éramos a 45 estudiantes de diferentes semestres interesados en profundizar en un tema que para la mayoría era desconocido, la geocronología. Con el tiempo, terminamos siendo 20 integrantes. Jamás fue un camino fácil, era un trabajo extra a todas las responsabilidades y obligaciones de la universidad. Hubo momentos en los que varios quisimos desistir, pero la docente Yamirka siempre nos animaba diciéndonos que, aunque era un largo camino, al final iba a hacer gratificante, porque no solo era un trabajo que iba a quedar para nuestro crecimiento profesional, sino que iba a ser un aporte muy significativo para toda la comunidad científica interesada en Colombia, tanto nacional como internacional. Todas esas personas tendrían la posibilidad de ver y acceder a una base de datos con toda la información geocronológica y nosotros seriamos los autores de esa gran herramienta. 

El proceso empezó con el soporte técnico de Bruce Eglington, Ph.D en Geología y profesor de la Universidad de Saskatchewan, Canadá, quien nos dio las herramientas para crear la base de datos siguiendo su modelo de la base geocronológica internacional [1]. Iniciamos con la base de datos radiométricos del servicio geológico de Colombia (SGC) [2] la cual se utilizó para generar el mapa geológico de Colombia de 2015, esta contaba con 3.200 datos de edades, adquiridos de 344 documentos entre los que se encuentran artículos, libros, tesis y demás documentos científicos. Teniendo como punto de partida esta bibliografía comenzamos a compilar los datos geocronológicos de las fuentes originales y evaluamos su confiabilidad.

Este proceso nos permitió aprender las diferentes técnicas de datación que existen, entender el significado geológico y tectónico de los datos, así como su interpretación. Esto nos dio las herramientas necesarias para poder condensar de manera crítica la información que estábamos leyendo y compilando. Se revisaron más de 500 artículos, tesis, reportes, revistas, libros y demás archivos, de los cuales hemos descubiero 67,406 edades individuales (imagen 1). Conjuntamente, Andrés Felipe Rodríguez Corcho estudiante de doctorado de la Universidad de Melbourne y egresado de Geociencias, diseñó una aplicación en el lenguaje de programación Python para poder visualizar mejor los datos por medio de un modelo estadístico de histogramas, llamada HistogramsApp [3]. 

Durante todo este proceso adquirimos diferentes habilidades para divulgar contenido científico de manera oral y escrita, coordinar un equipo de investigación de gran tamaño y mantenerlo unido. Una de las mejores enseñanzas que nos ha dejado este proyecto es el criterio científico, la capacidad de trabajo en equipo que hemos desarrollado, la importancia de las diferentes funciones que tiene cada integrante y su aporte. 

En febrero de 2018 empezamos exponiendo en el coloquio de geociencias; para ese momento, contábamos con 22,296 edades individuales compiladas. Posteriormente, en agosto de 2018, algunos integrantes asistieron a la Semana Técnica de Geología en Manizales, Colombia, donde se presentó el trabajo a nivel nacional; para ese entonces contábamos con aproximadamente 40.000 datos compilados. Luego, en noviembre del 2018, dimos nuestro primer salto internacional en el congreso Geological Society of America en Indianápolis, USA, donde tuvimos la oportunidad de mostrar 48,537 edades compiladas y su significancia en la evolución de Colombia. 

Paralelamente a la compilación de edades, escribíamos el artículo sobre la base de datos geocronológica de Colombia (The Colombian geochronological database; CGD [4]). Fue todo un reto captar las ideas de un histograma generado por 67,406 datos que mostraba la evolución geológica y tectónica de Colombia a través del tiempo y poder plasmarlas en un texto que tuviera coherencia y cohesión, con el fin de transmitir todo el conocimiento que aprendimos durante estos años. Durante esta etapa tuvimos que aprender y coordinar todo el proceso que conlleva la preparación y publicación de un artículo científico en una revista internacional indexada. Para la mayoría del equipo este sería su primer artículo científico publicado, lo que representaría un gran logro personal, profesional, pero sobre todo colectivo. 

Finalmente, pudimos identificar los vacíos que existen en Colombia en áreas como la investigación geocronológica. Generamos la fuente de información para nuevas ideas de todos aquellos científicos interesados en desarrollar proyectos en áreas donde no existen dataciones ni estudios. Este proyecto no finalizó aquí, actualmente estamos mejorando la página web del proyecto: Colombian Geochronological Data Visualization (uni-kiel.de), con el fin de centralizar la base de datos y mejorar la accesibilidad y visualización de esta. Por otro lado, ampliamos nuestro horizonte hacia otros territorios suramericanos, donde queremos compartir nuestras experiencias como grupo, mostrando que desde el pregrado si se puede hacer ciencia que contribuya a un legado científico. Apoyando a nuevos países que quieran emprender esta ardua, pero gratificante tarea, para que dentro de unos años podamos unir todos estos esfuerzos y podamos desarrollar la base geocronológica de Sudamérica. 

En la actualidad la gran mayoría de los integrantes del semillero ya no forma parte de la Universidad de los Andes, debido a que hemos culminado nuestros estudios, este trabajo continúa como grupo a pesar de estar ubicados en diferentes partes del mundo: Alemania, Australia, Colombia, Francia, Islandia, España, Estados Unidos y Noruega. 

Referencias 

1. Eglington, B. 2004. DateView: A windows geochronology database. Computers & Geosciences. 30. 847–858. doi: 10.1016/j.cageo.2004.06.002. 

2. Gómez-Tapias, J., Nivia, Á., Montes, N.E., Almanza, M.F., Alcárcel, F.A., and Madrid,  C.A. 2015. Compilando la geología de Colombia: Una visión a 2015. Servicio Geológico Colombiano, Publicaciones Geológicas Especiales. 33. 

3. Rodriguez-Corcho, A. 2021. andresrcorcho/ CGD_HistogramsApp. HistogramsApp_1.4 (Version 1.4. Zenodo. 10.5281/zenodo.5060384. 

4. Andres F. Rodriguez-Corcho, Yamirka Rojas-Agramonte, Johana A. Barrera-Gonzalez, Maria P. Marroquin-Gomez, Sarah Bonilla-Correa, David Izquierdo-Camacho, Sofia M. Delgado-Balaguera, David Cartwright-Buitrago, Maria D. Muñoz-Granados, William G. Carantón-Mateus, Alejandro Corrales-García, Andrés F. Laverde-Martinez, Aura Cuervo- Gómez, Marco A. Rodriguez-Ruiz, Juan P. Marin-Jaramillo, Nicole Salazar-Cuellar, Laura, Esquivel-Arenales, Maria E. Daroca, A. Sofía Carvajal, Ana M. Perea-Pescador, Juan D. Solano-Acosta, Sergio Diaz, Alejandro Guillen, German Bayona, Agustín Cardona-Molina, Bruce Eglington & Camilo Montes (2021) The Colombian geochronological database (CGD), International Geology Review, DOI: 10.1080/00206814.2021.1954556 

Daniela Álvarez-Gallo y Carme Huguet

Entre septiembre y octubre del 2018 en San Eduardo, uno de los 123 municipios de Boyacá, un deslizamiento ocurrido a 400 metros del casco urbano desplazo 450 hectáreas de tierra afectando a aproximadamente 63 familias de la zona. El movimiento en masa es significativamente más grande que el casco urbano del municipio y su tendencia fue la de crecer en el sentido del mismo poniendo en grave riesgo la zona con mayor densidad poblacional del municipio.

Como proyecto de grado, Daniela Álvarez Gallo estudiante de geociencias de la Universidad de los Andes, realizó un estudio preliminar del movimiento en masa, al alcance y las condiciones geotécnicas más próximas al pueblo de San Eduardo, Boyacá para darle eco a la inquietud expresada por la alcaldesa y miembros de la población sobre la importancia de llevar ese conocimiento a los habitantes del área afectada. Para ello, se diseñaron 3 talleres que tienen como objetivo de explicar lo ocurrido de forma que estuviesen al alcance de cualquier miembro de la población.

La remoción en masa, es el proceso mediante el cual el suelo se mueve cuesta abajo debido a la fuerza de la gravedad. Las remociones ocurren a lo largo de un plano basal cuando las fuerzas de cizalla, fuerzas que empujan un cuerpo en una dirección específica, que existen a lo largo de una pendiente superan la resistencia interna del material que compone la pendiente (Mücher, 2018). 

Que se dé un movimiento en masa va a depender de las condiciones del terreno, y puede ser influenciado por factores naturales o procesos artificiales. Entre los factores detonantes, que son los que producen “un cambio rápido en el estado de los esfuerzos o disminución de la resistencia del material que conforma las laderas” (Rodríguez et al., 2017) están: la alta intensidad o largas temporadas de lluvia y los sismos 

Existen diferentes clasificaciones del tipo de remoción en masa que están relacionadas con el comportamiento del material, la pendiente, la velocidad y las condiciones en las que ocurrió. 

¿Qué es la amenaza geológica y cómo se estudia? 

En zonas propensas a la remoción, los geo-científicos pueden hacer un estudio de la amenaza geológica. Este proceso tiene varias etapas: consiste en hacer un inventario de todos los procesos de remoción en masa ocurridos en el área de interés, hacer un análisis de los factores condicionantes, como son los materiales de la ladera, el uso del suelo en la zona y la topografía y los factores detonantes, la lluvia y los sismos, y su recurrencia en la zona. 

Después se realiza un análisis de susceptibilidad que incluye métodos estadísticos para analizar qué áreas son más o menos propensas a la remoción en masa mediante un cálculo de amenaza que depende del análisis de diferentes escenarios de amenaza, y, por último, una caracterización de la amenaza, donde espacialmente se analiza la recurrencia de las remociones y en que magnitud. El resultado de la integración de este proceso es el mapa de amenazas por remoción en masa y su clasificación en las categorías de “baja”, “media”, “alta”. A el estudio geológico se unen estudios de múltiples ramas como la antropología, ingeniería o sociología, centradas en las vulnerabilidades de la población, las estructuras o el territorio y se integra la gestión del riesgo geológico. 

De acuerdo con esta clasificación una zona que queda señalada como “alta” amenaza responde a las siguientes características: 

• Llueve con frecuencia sobre la zona 
• Está constituida por material blando poco consolidado 
• El uso del suelo en la zona carece de vegetación que estabilice el terreno. 
• Pendiente alta (>150) 
• Presencia de fallas (fallas o grietas de tracción) 

El caso de San Eduardo, Boyacá 

El movimiento en masa ocurrido en San Eduardo puede clasificarse como traslacional, que significa que la remoción inicio por un rompimiento del material con una superficie basal plana, donde el terreno estable se separa de la remoción por una o varias grietas de tensión. Adicionalmente la remoción presenta una distribución retrogresiva, tendiendo a aumentar su área afectada hacia el sector superior, desplazando su corona hacia arriba. En la zona terminal o pata de la remoción en masa podemos identificar un sector donde el material está más re trabajado y mezclado por la acción de la gravedad y la lluvia. 

La mayoría del material removido es un depósito coluvial glaciar poco consolidado, formado por la erosión y desintegración de las laderas adyacentes ocasionada por la acción del hielo y deshielo en montañas cercanas y transportado localmente por la gravedad, junto con material transportado por la lluvia. Es por lo tanto un depósito compuesto por rocas angulares a subangulares, inmersas en lodo o arcilla que forma una matriz densa cuando se dan tastas altas de precipitación. El mecanismo detonante de la remoción en masa fue la fuerte lluvia ocurrida los días anteriores al deslizamiento que actuó como lubricante entre la Formación Fomeque y el depósito coluvial glacial permitiendo que el último se transportara por encima del primero como si se tratara de un rodadero.  

Aunque la gran parte de las veredas de San Eduardo se encuentran sobre el depósito coluvial que se está deslizando o tiene el riesgo de hacerlo en el futuro sus habitantes poco conocían la naturaleza del depósito y el comportamiento de este en el marco de un deslizamiento, es de gran preocupación para la comunidad los efectos que tendrá el próximo invierno en la estabilidad del terreno y el avance de la remoción en masa. 

De acuerdo con un estudio realizado en la Universidad Nacional por Torres et al (2014) la cordillera oriental es la que más presencia de rocas blandas tiene en el país y el 80% de los deslizamientos que ocurren en esta zona se dan en este tipo de rocas debido a cambios medioambientales o cambios de humedad relativa intensos muy comunes por la zona intertropical en la que se encuentra Colombia. Este es el caso del municipio estudiado donde el 63.8% del territorio se encuentra señalado como de “muy alta amenaza” por movimientos en masa, el 36% restante se encuentra en “alta amenaza”.

Estrategias pedagógicas: 

Las estrategias pedagógicas utilizadas buscaron alejarse de una clase magistral tradicional, se basaron en la construcción de aprendizaje conjunto y los ambientes de aprendizaje activo mediante actividades lúdicas por ser estas las que mejor recolección generan entre los estudiantes. 

Modelos Análogos:  

Los modelos análogos han sido utilizados anteriormente como herramientas en el aula para representar a menor escala diferentes procesos o temáticas (ej. Harrison et al., 2017). El objetivo era identificar los factores que interactúan en los procesos de remoción en masa y encontrar alternativas que mitiguen los impactos a partir de modelos análogos. Se realizó con estudiantes de primaria de la institución educativa Antonio Nariño del municipio San Eduardo. Los estudiantes fueron quienes armaron los modelos análogos con niveles de cobertura de árboles distinta y luego simularon la lluvia sobre los mismos, al final debían comparar los dos modelos y hacer reflexiones en torno a los cambios evidenciados. 

Durante la actividad se guiaba a los estudiantes para que hicieran consideraciones sobre lo que ocurría con cada uno de los modelos en el tiempo. El modelo con menos arboles sufre procesos de denudación de sedimentos mucho más evidentes y profundos, afectando la vivienda y socavando el terreno. Resulta curioso que al comenzar la actividad la mayoría de estudiantes consideraba que la lluvia deterioraría mucho más el modelo con más árboles, esto permite entender por qué se vuelve primordial realizar este tipo de reflexiones en torno a el efecto de la actividad humana en el territorio. 

Esta actividad permite que los estudiantes reconozcan la importancia de mantener y sembrar nueva cobertura vegetal de raíz profunda en su territorio, que ha venido siendo reemplazada por sembrados y potreros de ganado lo que resulta en la desestabilización de la pendiente.  

Juego de Roles: 

El juego de roles ha sido utilizado con anterioridad para enseñar formación cívica y ciudadana, procesos de gerencia y administración pública, entre otros (ej. Aldave et al., 2013). Esta actividad tenía por objetivo reconocer el papel y la importancia de las autoridades competentes en la gestión del riesgo geológico a partir del juego de roles enfocado a estudiantes de los grados sexto, séptimo, octavo y noveno. Debido al éxito de la actividad se extendió a cursos decimo y once por petición de las profesoras de la institución. Se diseñó un material de apoyo que consistía en 5 tipos de fichas didácticas cada una con una profesión: geo-científico/a, policía, arquitecto/a, alcalde/sa, ingeniero/a civil, cada una de las fichas didácticas tenían información sobre la profesión y el papel de cada una de las profesiones antes, durante y después de un proceso de remoción en masa. 

Para participar en esta actividad los estudiantes debían apersonarse de la profesión que habían elegido al empezar la actividad y la toma de decisiones debía estar directamente relacionada con la información que tenía cada uno en su ficha didáctica. Se conformaban equipos de cinco estudiantes y cada uno de los equipos representaba un micro gobierno que administraba y dirigía un municipio, cada grupo debía tomar decisiones que involucraban un manejo adecuado de recursos, la correcta respuesta y prevención a las emergencias geológicas, entre otros. El tomar buenas decisiones significaba más ciudadanos y recursos para invertir en su municipio, mientras que tomar malas decisiones repercutía en menos ciudadanos, menos infraestructura para sus ciudadanos y también menos dinero, tras una serie de preguntas cada micro gobierno iba definiendo el futuro de sus ciudadanos y sus pueblos.   

Cartografía Social: 

Con esta actividad se busca hacer un diagnóstico y reconocimiento del territorio a partir del conocimiento de quienes lo habitan (ej. Gaona et al., 2012) para representar diversas realidades en los territorios. Esta actividad está enfocada a los estudiantes de grados más altos (noveno, decimo y once) y cualquier adulto que desee realizar la actividad. Se está realizando una representación tridimensional del terreno, a una escala que permita mostrar edificios importantes y rutas de evacuación, para esto se construirá una maqueta del pueblo y de la topografía del área afectada por la remoción en masa. 

Mientras que la población de San Eduardo conoce a la perfección la geografía de la zona, muchas veces la representación bidimensional de la misma carece de sentido para ellos, mostrarles el mapa de amenaza por remoción en masa en San Eduardo sin explicar los factores y condiciones que se tienen en cuenta para construirlo no permite por lo tanto la comprensión de las condiciones de amenaza. Por ello desde este proyecto de grado se trabajó respecto a las condiciones de amenaza desde una maqueta que representa el pueblo de manera tridimensional.

Esta una metodología participativa, horizontal está abierta al error, no busca precisión sino percepción de las personas con respecto a su territorio, los diagnósticos que salgan de este proceso no busca reemplazar las opiniones de los expertos sino más bien servir como punto de referencia para quienes deseen trabajar con la emergencia geológica o con la comunidad, así mismo, busca ser una herramienta vinculante en la planeación del territorio y darle a las comunidades, históricamente excluidas en estos procesos, una voz ante los entes que gestionan y planean el territorio. Esto permite que puedan tomar sus propias decisiones de evacuación, aporta a la gestión del riesgo geológico y la pronta respuesta frente a emergencias.  

Conclusión: 

En base a las evaluaciones hechas por los profesores y los resultados, producto del trabajo de los estudiantes creemos que las actividades lograron construir conocimiento nuevo en torno al territorio, las autoridades competentes, los factores que promueven deslizamientos y la amenaza geológica.   

El conocimiento de las condiciones de amenaza, le da a la población una valiosa herramienta para la organización de su territorio desde los saberes propios, construir conocimiento junto con la comunidad permite alejarnos del modelo impositivo que históricamente ha sido empleado para mitigar el riesgo geológico y acercarnos un poco más a comunidades que se autorregulen a partir del entendimiento de las dinámicas climáticas, geológicas y ambientales de su territorio, así mismo como la valoración de los saberes que permiten tomar las decisiones correctas en situaciones de emergencia. 

Uno de los retos más importantes es realizar esta actividad fuera de la institución educativa, junto con administrativos, gobierno y principales líderes comunitarios en San Eduardo. 

Bibliografía 

Torres-Suarez, M. C., Alarcon-Guzman, A., & Berdugo-De Moya, R. (2014). Effects of loading–unloading and wetting–drying cycles on geomechanical behaviors of mudrocks in the Colombian Andes. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 6(3), 257-268. 

Garcia H, Mendez L,. (2018). Concepto técnico sobre la visita de emergencia al movimiento en masa de las veredas Villanueva y Cardoso del municipio San Eduardo (Departamento de Boyacá). Bogotá. Servicio Geológico colombiano. Coordinación grupo de evaluación de amenaza por movimientos en masa. 

Mücher, H., van Steijn, H., & Kwaad, F. (2018). Colluvial and mass wasting deposits. In Interpretation of micromorphological features of soils and regoliths (pp. 21-36). Elsevier. 

Rojas, E., Fernandez, P., Serna, C., Hernando, L. (2005). Censo general 2005, perfil San Eduardo, Boyaca. DANE. 

Rodriguez, E., Sandoval, J., Chaparro, J., Trejos, G., Medina, E., Ramirez, K., Castro, E., Ruiz, G. (2017). Guia metodológica para la zonificación de amenaza por movimientos en masa escala 1:25000. Servicio Geologico Colombiano. 

Montero, J. (2017). Clasificación de movimientos en masa y su distribución en terrenos geológicos de Colombia. Publicaciones especiales Geologicas. Servicio Geologico Colombiano. 

Cienfuegos Plasencia, T. D. H., Aldave, Q., & Estefanía, E. (2013). Aplicación de la técnica de aprendizaje juego de roles en el desarrollo del ejercicio ciudadano, área de formación ciudadana y cívica, nivel secundaria–4to año, del centro educativo experimental Rafael Narváez cadenillas-Trujillo, año 2013 

Harrison, A. G., & Treagust, D. F. (2000). A typology of school science models. International Journal of Science Education, 22(9), 1011–1026. doi:10.1080/095006900416884 

V., Gaona, S. R., & Corredor, D. V. (2012). Cartografía social como metodología participativa y colaborativa de investigación en el territorio afrodescendiente de la cuenca alta del río Cauca. Cuadernos de geografía, 21(2), 59-73. 

Revista hipÓtesis

El Instituto Karolinska de Suecia reconoció, este lunes, con el premio Nobel de Medicina o Fisiología 2022, al biólogo evolutivo Svante Pääbo "por sus descubrimientos relacionados con los genomas de homínidos extintos y la evolución humana".

Pääbo, oriundo de Estocolmo, capital de Suecia, es el actual director del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Alemania y también se desempeña como investigador en la Universidad de Múnich. De acuerdo con el comité del Nobel, "a través de su investigación pionera, Svante Pääbo logró algo aparentemente imposible: secuenciar el genoma del neandertal, un pariente extinto del actual humano". "También —dijo el comité en un comunicado— hizo el sensacional descubrimiento de un homínido previamente desconocido, el denisovano".

“Es importante destacar que Pääbo también descubrió que se había producido una transferencia de genes a partir de estos ahora homínidos extintos al Homo sapiens después de la migración fuera de África alrededor de 70.000 años atrás. Este antiguo flujo de genes a los humanos actuales tiene relevancia fisiológica en la actualidad, por ejemplo, afectando la forma en que nuestro sistema inmunológico reacciona a las infecciones”, agregó el Nobel.

Para el biólogo evolutivo Daniel Cadena, decano de la Facultad de Ciencias de la Universidad de los Andes, el Premio Nobel entregado a Pääbo reconoce su contribución fundamental al estudio de la paleogenómica, entendida como la investigación sobre el material genético de organismos extintos hace miles de años.

Según Cadena, en particular, Pääbo es responsable de desarrollos tecnológicos clave, que permitieron secuenciar completamente el genoma de primates homínidos —nuestros parientes más cercanos— a partir de restos fósiles, y comparar esos genomas antiguos con los de las poblaciones humanas contemporáneas.

“Esos desarrollos han conducido a hallazgos científicos de gran notoriedad, que han llevado a revaluar mucho de lo que creíamos conocer sobre la historia evolutiva de la especie humana y su relación con otros organismos con los cuales compartimos ancestros”, asevera Cadena.

El científico indica que esta investigación es de enorme importancia desde el punto de vista de la ciencia fundamental, pues ha resuelto preguntas de sumo interés sobre nuestra especie: “En particular, el estudio de los paleogenomas permitió determinar que una parte considerable del acervo genético actual de la especie humana provino de una especie ya extinta con la cual, en algún momento, nuestros ancestros se aparearon. En promedio, cerca de un 2,5% del genoma de poblaciones europeas provino de genomas de los neardentales, un linaje de homínidos que se extinguió hace miles de años”, dice.

Y prosigue Cadena: "Además, por medio de la paleogenómica se descubrió la existencia de los denisovanos, una especie de homínido adicional que no había sido documentada antes. Luego se determinó que en poblaciones humanas actuales de islas del Pacífico hasta un 5% del genoma descendería de esta especie hasta hace poco totalmente desconocida para la ciencia".

Un ‘mosaico’ genético

El biólogo Cadena comenta que los anteriores datos no son interesantes solo por sí mismos, sino por lo que enseñan sobre cómo características de las especies (incluyendo la humana) evolucionan adaptándose a su entorno y el papel que el entrecruzamiento con otras especies podría jugar en el proceso evolutivo.

“Por ejemplo, es bien sabido que las poblaciones humanas tibetanas tienen varias características que les permiten vivir a elevaciones muy altas, donde existen diversosdesafíos fisiológicos, como las bajas temperaturas y la baja presión parcial del oxígeno. En particular, los tibetanos tienen adaptaciones en la sangre que la hacen eficiente capturando oxígeno y llevándolo a los tejidos en esos ambientes donde el oxígeno escasea. El estudio de la genómica comparada, incluyendo genomas de homínidos antiguos, reveló que la variante de un gen que permite que los tibetanos estén bien adaptados a la alta montaña con poco oxígeno se originó en los denisovanos y se introdujo en la especie humana mediante apareamiento entre miembros de las dos especies, luego de lo cual habría sido favorecida por la selección natural y se hizo prevalente en las personas del Tibet”, relata Cadena.

En este sentido, Cadena recuerda que, en otro contexto de mucha notoriedad para la humanidad en los últimos dos años, estudios de genómica y paleogenómica lograron identificar una variante de una región de nuestro genoma que hace que las personas que la portan sean más propensas a desarrollar enfermedad grave tras infección por el COVID-19.

“¡Esa variante genética fue heredada de Neandertales que se aparearon con nuestros ancestros en el pasado distante! Pääbo ha sido líder en el desarrollo de toda esta línea de investigación tan interesante”, señala Cadena.

“Para mí, estos hallazgos han sido especialmente notorios no solo desde el punto de vista científico sino también casi desde lo filosófico, abriendo preguntas sobre cuál es la naturaleza de nuestra especie y cuáles son los límites que la separan de otras especies de animales”, apunta Cadena.

Revista hipÓtesis

Revista hipÓtesis 

Empleando una novedosa estrategia de evolución/selección dirigida, diseñada en la Universidad de los Andes, científicos encontraron nuevas bacterias capaces de degradar plásticos y residuos agrícolas

Con base en los análisis de ADN, los investigadores determinaron que esta nueva comunidad microbiana está compuesta por tres especies de bacterias. Dos de ellas son nuevos taxones (un nuevo género y una nueva especie) nunca antes descritos ni reportados en la literatura, y provenientes de suelos andinos colombianos.

Así queda consignado en un artículo, elaborado por científicos colombianos, y recién publicado en la revista ISME Communications, (adjunta a la Sociedad Internacional de Ecología Microbiana), de la Editorial Springer Nature.

De acuerdo con sus autores, una de estas bacterias, llamada Pristimantibacillus lignocellulolyticus, tiene un enorme potencial enzimático para la degradación y transformación de residuos vegetales. Esto último es muy importante para los procesos de sacarificación (liberación de azucares de material vegetal) en las biorefinerias.

“Por otro lado, y con base en análisis químicos estructurales de los derivados de la lignina (polímero vegetal de compuestos aromáticos) y de los plásticos, logramos determinar que una de las especies de este consorcio (comunidad), perteneciente al género Pseudomonas, tiene la capacidad de metabolizar compuestos aromáticos derivados de los plásticos de origen fósil, como el tereftalato, el famoso PET, y producir polímeros biodegradables”, asegura el investigador Diego Javier Jiménez,  director del Grupo de Investigación en MICRObiomas y BIOenergía de los Andes, y principal autor del estudio.

Según el investigador, la comunidad bacteriana mínima que diseñaron tiene un enorme potencial para ser una plataforma biotecnológica en la producción de enzimas útiles en la transformación y aprovechamiento de residuos agrícolas y plásticos.

“Por otro lado uno de los miembros de esta comunidad podría ser una especie prometedora para la producción de bioplásticos a partir de compuestos derivados de la lignina y de los plásticos de origen fósil, como el PET”, afirma Jiménez, y agrega que, esto último, podría ser una estrategia interesante e innovadora para el upcyling y la economía circular de los plásticos no biodegradables en Colombia.

El estudio de los microbiomas de suelo como aporte a la bioeconomía

La investigación del profesor Jiménez se encuentra enmarcada en el estudio de comunidades microbianas, que incluyen a bacterias y hongos, en los suelos de los bosques andinos y de los manglares. De manera particular, Jiménez y su grupo estudian cómo diseñar en el laboratorio y caracterizar con estudios de ADN comunidades microbianas de estos ecosistemas, que tengan la capacidad de transformar, degradar y/o crecer en residuos agrícolas como la caña de azúcar, el rastrojo de maíz y la cascarilla de arroz, o en plásticos como el PET o el polipropileno.

De igual manera, el grupo busca comprender cuál es el impacto de la contaminación con microplásticos en suelos de manglar y cómo esta afecta el funcionamiento de dichos ecosistemas, claves para la mitigación del cambio climático.

En la actualidad, Jiménez pertenece a la Iniciativa Internacional para el estudio de microbiomas de manglares (MMI), un proyecto que busca la identificación de prioridades y enfoques de investigación para comprender, proteger y rehabilitar los ecosistemas de manglares, y es miembro activo de la red MENZYPOL, una colaboración de investigadores colombianos y alemanes que busca desarrollar investigación de calidad dentro del campo de la degradación y síntesis de polímeros.

Producto de esta última colaboración, recientemente publicaron un artículo científico donde se identifican las prioridades de investigación dentro del campo de la transformación microbiana de plásticos.

Relevancia ecológica y biotecnológica

El primer objetivo de la investigación recién publicada fue diseñar una comunidad bacteriana mínima y versátil, capaz de degradar y crecer en residuos agrícolas como los mencionados anteriormente. El segundo objetivo fue la caracterización de esta comunidad mediante análisis metagenómicos (de ADN), con el fin de explorar su potencial metabólico para la transformación y el aprovechamiento biotecnológico de polímeros vegetales, como la celulosa, el xilano y la lignina, y sintéticos, como los plásticos de origen fósil. 

“Para el diseño del consorcio microbiano tomamos suelo de bosque andino, en Gambita, (Santander) como fuente inicial de células microbianas. Posteriormente, utilizamos una estrategia novedosa de evolución/selección dirigida, llamada en inglés dilution-to-stimulation/extinction)”, comenta Jiménez.

El experto detalla que este método novedoso, que ya se encuentra publicado, permite la selección de una comunidad mínima de microrganismos capaces de crecer en una única fuente de carbono (en este caso residuos agrícolas).

“Una vez obtenida esta comunidad microbiana, realizamos la secuenciación del ADN de toda la comunidad, para poder reconstruir y analizar los genomas de las especies bacterianas que lo conforman. Para esto último, utilizamos diferentes herramientas computacionales”, indica el investigador.

Para Jiménez, la relevancia de este trabajo radica en el hallazgo de los dos nuevos taxones bacterianos en suelos colombianos, que además tienen la capacidad de transformar residuos agrícolas y plásticos.

“Esto último, es importante para el aprovechamiento biotecnológico de estos polímeros y su uso dentro de la bioeconomía circular. Finalmente, se tiene evidencia de otros nuevos taxones bacterianos que son derivados de los suelos de bosque en Colombia. Esto es una muestra de la enorme diversidad, no solo de animales y plantas, sino también de bacterias en nuestro país, que pueden ser utilizados para mejorar procesos biotecnológicos”, puntualiza Jiménez.

Revista hipÓtesis

El carbono es la columna vertebral de todas las formas de la vida en el planeta, clave para el balance de los ciclos de la tierra y bajo constante modificación por parte de cada una de nuestras actividades económicas desde que inventamos el motor y le dimos inicio a la quema de combustibles fósiles.

Lorena Neira-Ramírez*

Una montaña, un río, la lluvia, un bosque y el mundo por descubrir que reside en las profundidades del océano. Todos y cada uno de estos escenarios que parecen fantásticos de la naturaleza giran en torno a átomos de carbono. El carbono es la columna vertebral de todas las formas de la vida en el planeta, clave para el balance de los ciclos de la tierra y bajo constante modificación por parte de cada una de nuestras actividades económicas desde que inventamos el motor y le dimos inicio a la quema de combustibles fósiles.

El tipo de fuentes de energía de las que dependemos hoy en día, y que utilizamos para transportarnos, producir alimentos y construir edificios y ciudades nos han llevado a desbalancear la cantidad de carbono en océanos, tierra y atmósfera, dando como resultado la pérdida del mundo natural y su biodiversidad.

Sin embargo, esta es una realidad que podemos cambiar. Gracias a los Océanos globales, una vasta mayoría del carbono que emitimos anualmente es capturado en la superficie del océano y luego sumergido en ecosistemas profundos en donde permanece almacenado por largos períodos de tiempo. Todo este carbono que es removido de la atmósfera y transformado en estructuras del paisaje marino, como es el caso de los esqueletos de los arrecifes de coral, es a lo que el mercado de carbono ha denominado carbono azul.

A partir del trabajo que varios sectores de la sociedad ejerzan para impulsar el carbono azul, el océano y el carbono serán protagonistas de cómo con innovación y tecnología, la humanidad le apuesta a corregir cientos de años de emisiones de dióxido de carbono. El carbono azul se presenta especialmente como una oportunidad única en la historia de la humanidad de cumplir con una tarea esencial para nuestra supervivencia: la de proveer valor económico a la remoción de emisiones de dióxido de carbono y con suerte, a la par, trazar un camino definitivo a la restauración del mundo natural.

Diversidad: la clave del éxito del mundo natural

Como biólogos estudiamos cómo la evolución ha perfeccionado por milenios los mecanismos más efectivos y poderosos para adaptarse. Justamente cuando observamos los sistemas naturales es fácil darnos cuenta de que la diversidad es un factor clave de éxito. Muchos de nosotros estamos familiarizados con la idea de árboles utilizando CO2 para producir el oxígeno que respiramos.

Por ende, y de manera casi que intuitiva, nos hemos enfocado en el manejo de bosques como la estrategia más usada para la remoción de emisiones de CO2. Sin embargo, lo cierto es que los bosques no son el único pulmón del mundo: son los océanos en una extensión mayor. Si queremos compensar grandes emisiones de carbono necesitamos un sistema inmensamente poderoso, capaz de autorregenerarse y extender su actividad a una escala global. Esos son los Océanos.

El gran refrigerador del mundo y el cuarto de control del clima, emitiendo los aerosoles necesarios para la generación de nubes, el agua que luego es transformada en lluvia, absorbiendo radiación solar que haría que nuestras ciudades y ecosistemas terrestres experimentaran temperaturas inhabitables, y siendo el sumidero de carbono más importante del planeta por su gran extensión y riqueza en organismos micro y macroscópicos que utilizan CO2 como “alimento” para crecer y sobrevivir.

Neutralidad, tecnología e industria

La ciencia es contundente. El cambio climático es real, es causado por la humanidad y es el mayor reto de este siglo. Las consecuencias del cambio climático causarán impactos negativos sobre el mundo que aún no terminamos de entender a cabalidad, muchos ya experimentados de manera directa por algunos sectores de la sociedad como lo son la desaparición de islas enteras gracias a: Calentamiento del océano, exposición a nuevas pandemias y escasez alimentaria.

La humanidad ha creado una solución que parece ser una gran promesa a cómo podríamos hacerle frente al cambio climático con la menores modificaciones posibles a la economía. Esta solución es nada más y nada menos que la creación de un nuevo mercado al que llamamos el mercado de carbono. El concepto es bastante simple; las industrias que queman combustibles fósiles ahora tendrán que pagar por un servicio de remoción de CO2: es decir, tendrán que hacerse responsables por las actividades de descarbonización pagando para descontaminar.

Sin embargo, esto puede tornarse contraintuitivo para industrias cuya naturaleza es la de la quema de combustibles fósiles. La industria del petróleo es un gran ejemplo de este tipo de industrias, siendo innegable el hecho de que su rol es importante, y por el momento irremplazable el funcionamiento de la sociedad y la economía.

Para ellos, la carbono neutralidad no implicará necesariamente reducir su dependencia en combustibles fósiles sino por el contrario tendrá que contemplar otro tipo de preguntas más interesantes como la de identificar e invertir en tecnología que contribuyan a la remoción del CO2 que hemos estado emitiendo a la atmósfera desde la revolución industrial.

Un número que equivale a cientos de Giga toneladas y para el cual ya varias soluciones de remoción de carbono en fase de ideación ya están recibiendo miles de millones en financiación con el objetivo de convertir nuestras industrias en carbono neutrales. Algo que se ha definido como un escenario en el carbono que emitimos en forma de CO2 será proporcional al carbono que removemos de la atmósfera a través de tecnología y mejor manejo de nuestros ecosistemas.

Construir un puente entre el mundo natural y los mercados de carbono

Entonces, ¿qué se compra y qué se vende dentro del mercado de carbono? A esta divisa se le asignó el nombre de bono de carbono. Cada uno equivale exactamente a una tonelada de CO2 capturado por un sistema natural o una solución de base tecnológica.

Un buen ejemplo de emisión de bonos a partir de un sistema natural de carbono azul es el proyecto adelantado por Colombia en la Bahía de Cispatá, en donde a partir de ecosistemas de manglar se pretende remover 30,000 toneladas de CO2 al año, lo equivalente en peso a 200 ballenas azules, el animal más grande del mundo. Por otro lado, un ejemplo de industria de remoción de carbono de base tecnológica es la compañía suiza Climeworks, que este año cerró una ronda de inversión de 650 M de euros, la más elevada hasta el momento, y secuestró alrededor de 4,000 toneladas al año desde su planta Orca ubicada en Islandia.

El mercado de carbono tiene la tarea importante ahora de asignarle un valor económico a la calidad de estos bonos a través de criterios relevantes para la evaluación de la captura y el almacenamiento de CO2. Desde las soluciones de remoción basadas en la naturaleza surgen oportunidades emocionantes de también ofrecer beneficios sociales y ambientales añadidos a estas actividades de remoción en la que no sólo se capturaría una molécula de CO2 en cada iteración del proceso, sino que también, por ejemplo, se favorecería la biodiversidad de un ecosistema bajo el agua, y en el largo plazo métricas de seguridad alimentaria, agua y aire limpio, entre otros.

El carbono azul como concepto es profundamente emocionante en tanto nos permite reinventar un sistema económico que no tienen que ser extractivistas del mundo natural, sino por el contrario puede ser su mejor aliado una vez empezamos a repensar el mundo sobre la base de la ciencia y la innovación.

Conclusión

Regenerar el mundo es más simple de lo que parece y requiere de creatividad e innovación. Debemos entender que las soluciones con las que mejor le podemos hacer frente al cambio climático son precisamente las que menos tiempo, costo e ideación requerirían de la humanidad: las soluciones basadas en la naturaleza.

El océano, entre las opciones que se nos presentan, son el mejor aliado que tenemos en esos esfuerzos de restaurar niveles seguros de CO2 en la atmósfera, por ser el sumidero más grande de CO2 del planeta tierra. 57 58 Cuánto más diversos y salvajes sean nuestros océanos, mejor cumplirán con ese papel. De esta forma, podemos descarbonizar la atmósfera y carbonizar, restaurar, y ayudar a los ecosistemas marinos para que puedan volver a sus lugares de resiliencia natural.

Unir los puentes entre el crecimiento económico y los recursos naturales desde la ciencia, la comunidad y la economía es la forma más sensata que tenemos de resolver los problemas de diseño que hacen que nuestra economía esté en colapso. Atrevernos a repensar y rediseñar el mundo junto con servicios ecosistémicos como el agua, el aire, recursos alimenticios y la inspiración misma que obtenemos de la naturaleza tienen un valor único e irremplazable para la vida como la conocemos.

Los sistemas naturales nos ofrecen tanto, que no son reducibles a una única divisa pero el mercado de carbono es un gran inicio, que quien sabe, tal vez en unos años, también nos dirija a discutir un mercado y unos bonos de biodiversidad.

* Bióloga. CEO at Blusink. Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Necesita activar JavaScript para visualizarla., egresada de la maestría en Ciencias Biológicas de la Universidad de los Andes.

Tomado de la revista digital 'Quarks', producto de divulgación científica del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación.

Revista hipÓtesis

El pasado 17 de agosto, en su más reciente Sesión Solemne, la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales (Accefyn) posesionó al profesor Galileo Violini como su Miembro Honorario, junto con otros reconocidos científicos que han hecho aportes fundamentales en diferentes áreas.

Violini, quien llegó a Colombia en 1978 proveniente de la Universidad de Roma (Universidad la Sapienza de Roma), fue profesor visitante del Departamento de Física de la Universidad de los Andes hasta 1988, y su objetivo siempre fue apoyar el desarrollo científico en Colombia y la región andina.

En el país fundó el Centro Internacional de Física en Colombia (CIF), con la ayuda de los profesores Alfonso Rueda y Steven Moore, de los Andes, y Eduardo Posada, de la Universidad Nacional, entre otras figuras destacadas de la física, como Leon Lederman, Premio Nobel y director de Fermilab.

En este proceso, Violini siempre contó con el apoyo financiero de Italia, a través del Instituto Nacional de Física Nuclear, del ICTP, de Trieste; de la Unesco y de otras fuentes. Fue así como organizó varias decenas de simposios, cursos y talleres, que sirvieron para traer a Colombia a destacados investigadores, quienes iniciaron y apoyaron varios grupos de investigación.

De acuerdo con el profesor Bernardo Gómez, profesor del Departamento de Física de los Andes, y amigo personal de Violini, la labor de este último tuvo efecto no solo en Colombia, sino en la región, en países como Ecuador, Perú, Bolivia, Chile y, en especial, en Centroamérica, en naciones como Honduras y El Salvador, donde trabajó varios años, contribuyendo a la reconstrucción luego de la guerra civil.

“Cuando dejó Colombia, fue representante de la Unesco Teherán (Irán) por varios años. Recientemente ha sido asesor del Ministerio de Ciencia y Educación Superior de República Dominicana, y ha reunido apoyo para crear la región del 'Gran Caribe' para la ciencia, para universidades del Caribe, los centros de investigación y hasta para el proyecto de un gran laboratorio de luz sincrotrón, como el de Campinas, en Brasil, pero para el Caribe.

Violini, ganador del prestigioso Premio Abdus Salam, del ICTP de Trieste, por su labor en Colombia con el CIF, habló con Hipótesis acerca del reciente reconocimiento que recibió por parte de Accefyn, de sus logros y del estado de la ciencia en Colombia.

¿Qué significa para usted haber sido nombrado Miembro Honorario de Accefyn?

Los reconocimientos siempre son bienvenidos. Pero me parece más importante pensar que esto puede contribuir a apoyar la realización de nuevos proyectos que, creo, representan una urgencia para Colombia, y en general para la región del 'Gran Caribe'. Nuevos centros de ciencia interdisciplinarios, con fuerte vocación regional y, sobre todo, la creación de un sincrotrón regional. Hace siete años fue propuesto en México y en la misma Colombia. La falta de realización no significa que no es necesario, sino que, probablemente, se necesita, más que una acción nacional, una regional.

¿Qué recuerdos le traen aquellos primeros años en el Departamento de Física de los Andes? 

Fue una experiencia muy interesante. En esos años, el Departamento estaba haciendo su transición de ser un departamento de servicio a ser uno de investigación, lo cual llevaría al lanzamiento de una carrera de física. Y fueron los años en que se concretó la realización del proyecto de crear en Colombia un centro según el modelo del ICTP. Recuerdos de colaboradores excelentes, como Antonio María Rodríguez Vargas, con quien publiqué varios artículos de investigación.

Usted ha investigado ampliamente sobre física relativista, ¿cuál cree que será el siguiente gran avance en este campo?

No sé si será el próximo avance, pero la comprensión de la materia oscura, pienso, es uno de los mayores problemas.

¿Cuál es esa pregunta de la física que logra quitarle el sueño?

Mi modelo para el sueño es Miguel de Unamuno. Cuando duermo, duermo, no las diez horas que él pregonaba, pero lo justo. Y, cuando me despierto, no tengo pesadillas de física.

Usted ha tenido la oportunidad de participar en el desarrollo de la física en Colombia en los últimos años. ¿Cómo ve la evolución de la ciencia en el país desde los ochenta hasta ahora?

Progresos gigantescos: departamentos de física en las mayores universidades, con una gran riqueza de grupos y temas de investigación. Pero hay mucho por hacer. Hay desigualdades, no tanto cualitativas como cuantitativas, entre las universidades de diferentes departamentos. Se puede hacer mucho para fortalecer las relaciones con los países vecinos.

En la coyuntura política actual, ¿cuáles deben ser las prioridades del país en materia científica?

Asegurar que los graduados tengan trabajos adecuados, promoviendo que regresen de estudios doctorales o postdoctorales. Lanzamiento de grandes proyectos que, forzosamente, deben tener carácter nacional y ser considerados programas de Estado y no de Gobierno. Creación de centros multidisciplinarios, ampliación de los temas de investigación, y no descuidar las relaciones con los científicos de la diáspora, pues son un patrimonio inmenso en función de sus potencialidades.

Usted ha manifestado su interés por la comunicación de la ciencia. ¿Cuáles cree que son los principales retos que afronta esta actividad en la actualidad?

Uno de los grandes problemas es la comunicación al gran público, fundamental para que acciones como las que he mencionado sean acompañadas por el necesario consenso. Es un problema general en América Latina. Algo se ha hecho, pero todavía esta especialización no es frecuente. 

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