En esencia, la Agricultura Sostenible se puede describir como la práctica de la agricultura ecológica. En lugar de centrarse sólo en la viabilidad económica de los cultivos, implica también el uso eficaz de los recursos no renovables, dando lugar a alimentos nutritivos y mejorando la calidad de vida de los propios agricultores.

Además de los beneficios obvios, la agricultura sostenible también permite a los agricultores transformar sus fincas en grandes centros de reciclaje, ya que se pueden convertir los residuos de cultivos y el estiércol en fertilizantes y el agua de lluvia puede servir para alimentar el sistema de riego.

Esto no sólo ahorra dinero, sino que también conserva los recursos naturales.

¡Empecemos la cuenta atrás!

10: Rotación de cultivos

La rotación de cultivos es probablemente el sistema más antiguo y simple, se utiliza, sobre todo, para mantener la salud del suelo.

Aunque no lo parezca, la rotación de cultivos tiene un orden lógico elegido para que los cultivos plantados actualmente puedan ayudar a reponer los nutrientes del suelo que los cultivos anteriores agotaron.

Las ventajas de la rotación de cultivos van desde la prevención de la transmisión de enfermedades y reducción de plagas, hasta el mejor control de malas hierbas.

Dado que la mayoría de estos problemas afectan a un determinado tipo de cultivo, se pueden erradicar cambiando el tipo de cultivo.

Para esta rotación se deben alternar plantas de distintas familias y con necesidades nutritivas distintas (exigencias de materia orgánica, consumo de agua, etc.). También es muy recomendable introducir alguna leguminosa en el ciclo por el aporte de Nitrógeno al suelo, algo muy beneficioso.

9: Diversidad de Cultivos

Se trata de otro método para ayudar a proteger los cultivos contra las enfermedades y plagas.

Los agricultores pueden sembrar variaciones de la misma especie, obteniendo semillas que aseguran pequeñas pero importantes diferencias entre plantas.

Estas variaciones garantizan la diversidad genética, lo que hace que los cultivos sean más fuertes y resistentes. Por ejemplo, si diez variedades de maíz se sembrasen al mismo tiempo y mezclados entre sí, lo más probable es que bajo el ataque de una plaga no afectará a todas, lo que reduce la necesidad de pesticidas y la reducción de pérdidas económicas.

Desafortunadamente, la diversidad de cultivos como práctica sostenible ha ido disminuyendo, como es el caso de los guisantes en USA. La variedad de guisantes en 1903 superaba el valor de 400. Hoy en día, el 96 % de los cultivos de guisantes cultivados en los Estados Unidos provienen de tan sólo dos variedades.

Imagen | AECC

Hay gente tan atareada (yo me incluyo) que, en ocasiones, desearía que el día no tuviera 24 horas, sino algunas más. Pues en un tiempo, gracias a la rotación de la Tierra, que se está ralentizando, el deseo será condecido: el día durará 25 horas.

El problema es que el proceso es tan lento que probablemente nos cogerá a todos calvos: el tiempo que necesita el planeta para hacer una rotación completa sobre su eje varía una milmillonésima de segundo cada día, tal y como señala el físico Tom O´Brian, del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.

Así pues, a pesar de que hay fluctuaciones, en el caso más optimista deberemos esperar unos 140 millones de años. Entonces ya podremos recalibrar todos nuestros relojes, y es que siguen existiendo. De hecho, ni siquiera será necesario que añadamos un día más al calendario: aunque la rotación de la Tierra sobre su eje cada vez es más lenta, orbitamos alrededor del Sol tan rápido como siempre.

Los datos de que disponemos sobre la velocidad de rotación de la Tierra están basados en observaciones de la posición del Sol en el cielo durante los eclipses solares, lo que nos permite tener datos de hasta hace 2.500 años.

El calentamiento global es otro de los factores que está ralentizando la rotación de la Tierra, aunque muy ligeramente, debido al aumento del nivel de los océanos por el deshielo de los polos, lo que está afectando a las mareas y a las fuerzas de atracción gravitatoria con la Luna.

Parece que estamos viviendo una época en la que los postulados de la física pueden desmoronarse en cualquier momento. Hace poco fue lo de los neutrinos viajando a una velocidad ligeramente superior a la de la luz. Sin embargo, el fenómeno se presentó de una forma un tanto sensacionalista, y no era para tanto, tal y como explican estupendamente en Mala Ciencia.

Ahora el notición es que un matemático parece haber explicado la rotación de las galaxias excluyendo la existencia de la hipotética materia oscura. Y, de nuevo, parece que las cosas se están exagerando un poco a raíz de las publicaciones de Alt1040 sobre Physoeg a propósito del preprint que A. Carati, el matemático de marras, publicó la semana pasada en Arxiv.

En pocas palabras, podría desecharse la materia oscura para explicar la fuerza que mantiene unidas a las galaxias, a pesar de que los objetos visibles en el centro de la Vía Láctea sólo contienen alrededor del 10 al 20% de la masa necesaria para explicar las curvas de rotación de las estrellas exteriores.

Carati asegura que las curvas de rotación se pueden explicar por la influencia de la materia en las galaxias lejanas.

De sus cálculos, la comunidad científica se ha mostrado bastante escéptica y saca las siguientes cuatro conclusiones:

-Hay tantas galaxias que no es difícil encontrar cuatro galaxias que se ajusten a las matemáticas.

-Las matemáticas de Carati se han adaptado para coincidir con los datos ya observados anteriormente.

-Sus cálculos no funcionan.

-O bien, y por último, la interpretación del autor y sus datos pueden ser objeto de debate y sus matemáticas realmente están en lo cierto.

Tal como explican en Stringers, el propio Carati llega a la necesidad de la materia oscura incluso cuando intenta negarla, y que, por supuesto, el modelo de Carati no es el primero en excluir la materia oscura: en la década de 1990 surgió lo que se conoce como Dinámica de Newton Modificada, que es capaz de obtener curvas de rotación casi perfectas a costa de modificar la segunda ley de Newton por la introducción de un término extra.

Vía | Alt1040 | Stringers

Estudiando una serie de características atmosféricas de Neptuno, un grupo de investigadores del Laboratorio Planetario y Lunar de la Universidad de Arizona han determinado de forma preciosa la rotación de este planeta. Una hazaña que no había sido lograda en ningún otro planeta de nuestro sistema solar a excepción de Jupiter.

Un día en Neptuno dura exactamente 15 horas, 57 minutos y 59 segundos, de acuerdo al investigador Erich Karkoschka. Este resultado es uno de los mejores avances en la determinación del periodo rotacional desde que el italiano Giovanni Cassini hiciera las primeras observaciones sobre Jupiter hace 350 años.

Tal y como comenta Karkoschka:

El periodo rotacional de un planeta es una de sus propiedades fundamentales. Neptuno tiene dos características que se pueden observar con el Telescopio Espacial Hubble por lo que podemos seguir la rotación del planeta. Nada similar se ha visto anteriormente en ninguno de los 4 planetas gigantes.

Este descubrimiento se ha publicado en la revista Icarus, la publicación científica oficial de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Americana.

A diferencia de los planetas rocosos (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte), que se comportan como bolas sólidas girando sobre sí mismas de forma sencilla, los planetas de gas (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) rotan como grandes gotas de líquido. Al pensar que están compuestos principalmente de hielo y gas, alrededor de una relativo pequeño núcleo sólido, su rotación conlleva una serie de dificultades que impide a los astrónomos calcular con precisión su velocidad de giro.

“Si observaras la Tierra desde el espacio, verías montañas y otra serie de características que te ayudarían a calcular su rotación. Sin embargo, si sólo vieras nubes, no serías capaz de calcularla, ya que el viento cambia constantemente”, explica Karkoschka. “Si observas este tipo de planetas, lo único que aprecias es una atmósfera llena de nubes”.

En 1950, cuando los astrónomos construyeron el primer telescopio de radio, descubrieron que Jupiter transmitía una serie de pulsos magnéticos. Estas señales provienen de un campo magnético generado por la rotación del nucleo interno. Sin embargo, no se ha obtenido ninguna pista sobre la rotación de otros planetas de gas ya que las señales de radio que podrían emitir han quedado barridas por el viento solar y nunca han podido alcanzar la Tierra. La única forma de medir esas ondas de radio es enviando sondas a dichos planetas. Cuando la Voyager 1 y 2 pasaron por Saturno localizaron una serie de señales y la cronometraron en 10.66 horas. Es por esto por lo que creemos conocer la rotación de Saturno, Urano y Neptuno.

Vía | University of Arizona

Como os prometí, ahora vamos a hablar de la posibilidad que las partículas que forman un gas también giren sobre si mismas, además de desplazarse en línea recta a gran velocidad.

Cada tipo de movimiento que puede realizar una partícula se llama grado de libertad. En cuanto a la traslación hay tres grados de libertad, ya que las partículas pueden moverse:

1. De izquierda a derecha,

2. De atrás a adelante y

3. De abajo a arriba.

En cuanto a los grados de libertad de rotación, la cosa es un poco más complicada porque depende de la estructura internas de las partículas. Si las partículas son puntuales, entonces no pueden rotar. ¿Cómo va a girar un punto sobre si mismo? Pues no puede. Así que los gases monoatómicos (por ejemplo, el argón y el resto de gases nobles) no tienen grados de libertad rotacionales.

Si las partículas están compuesta de dos átomos iguales y puntuales (como en el caso del hidrógeno, nitrógeno u oxígeno), la molécula puede girar de dos formas distintas. Pensad en una majorette, si empieza con su bastón en posición vertical puede hacerlo girar por delante de su cuerpo (como el hélice de un avión), o por al lado (como el rotor trasero del helicóptero).

Lo que no puede hacer una molécula diatómica es girar sobre su propio eje (como un pollo al ast, para entendernos). El es similar al anterior: en un movimiento de este estilo, la posición de los átomos no cambiaría, sólo girarían. Pero, como hemos dicho antes, los átomos puntuales no pueden girar. Sólo pueden girar las cosas que tienen cierto tamaño. Así que la rotación entorno de su propio eje no es posible, una molécula formada por dos átomos puntuales sólo tiene dos grados de libertad rotacionales.

Por último, si una molécula tiene tres o más átomos (no alineados), entonces sí es posible que rote entorno de los tres ejes del espacio. Y, por lo tanto, tendrá tres grados de libertad. Un ejemplo de esto sería el vapor de agua (H₂O).

En resumen, las partículas de un gas siempre tienen tres grados de libertad de traslación, y ninguno, dos o tres de rotación. En total, tienen tres, cinco o seis grados de libertad.

¿Por qué es todo esto importante? Existe el teorema de equipartición, que dice que al aportar energía a un gas para calentarlo, dicha energía se reparte de forma equitativa entre todos los grados de libertad.

En consecuencia, cuantos más grados de libertad tengan las partículas de un gas, la energía que le aportemos se tendrá que dividir entre más grados de libertad, y en consecuencia costará más calentarlo. Por lo tanto, la capacidad calorífica de un gas depende del número de grados de libertad que tengan sus partícuas. Por ejemplo, cuesta el doble calentar vapor de agua (que tiene seis grados de libertad, 3+3), que argón (sólo tiene 3).

Hasta ahora sólo nos hemos preocupado del movimiento de las partículas. Pero si las partículas se mueven en linea recta, tarde o temprano colisionarán con las paredes del recipiente que contiene el gas. Y, de hecho, que lo hagan es algo extremadamente importante. Hablaremos de ello en sucesivas entradas.

En Genciencia | ¿Qué es un gas? 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9

Foto | Dustpuppy

Propio de argumentos de película de ciencia ficción palomitera, ¿la Tierra dejara algún día de orbitar? Y en caso de que sea así, ¿cuándo ocurrirá?

Lo cierto es que la Tierra se ralentiza a causa de la fricción de las mareas que ejercen sobre los océanos el Sol y la Luna. El efecto es minúsculo: un día dura ahora apenas 0,0017 segundos más que hace un siglo, algo insignificante a escala humana.

Cuando los dinosaurios se paseaban por el mundo, por ejemplo, la Tierra orbitaba mucho más rápido que ahora. Tanto que un día era una media hora más corto. Los estudios sobre los anillos de crecimiento de corales y moluscos también han demostrado que, hace 450 millones de años, el día sólo tenía 22 horas.

Pero no hay que preocuparse. No os levantaréis una mañana con la perspectiva de que el día durará 30, 40 o hasta un mes entero (con todo lo que ello supone, entre otras cosas una jornada laboral maratoniana). Al ritmo actual, la Tierra tardará aún miles de millones de años en detenerse. Cuando llegue ese momento, los humanos ya estaremos probablemente en otro lugar mejor.

Pero esto sólo es en teoría. El ritmo de la orbitación podría cambiar de manera imprevista. A medida que la Tierra orbita más lentamente, pierde momento angular respecto a la Luna, que se aleja un poco más orbitalmente.

El aumento pronosticado es muy pequeño, pero se ha detectado mediante el reflejo de haces de luz láser sobre el equipo colocado en la Luna por los astronautas del Apolo; éste revela que la Luna se aleja de nosotros a unos 3,8 centímetros anuales.

Vía | ¿Por qué la araña no se queda pegada a la tela? de Robert Matthews

Para un observador terrestre, las estrellas se muestran como si estuviesen situadas sobre una esfera que rodease a la Tierra. El movimiento de rotación de la Tierra se traduce en un movimiento aparente de 24 horas de duración, durante las cuales todos los astros realizan un giro completo alrededor de un punto inmóvil que llamamos Polo celeste, que es el punto intersección del eje de la Tierra con la esfera celeste.

La traslación de la Tierra influye también en la posición aparente de las estrellas respecto al horizonte. Su situación se repite cada noche del año en cada lugar, pero no a la misma hora. Este fenómeno se puede expresar diciendo que el aspecto del cielo es el mismo un día a cierta hora, que al día siguiente 4 minutos antes.

El movimiento aparente de las estrellas en torno al Polo se traduce en un giro de radio muy grande para astros situados a gran distancia angular del Polo. El ángulo formado por las direcciones que unen el punto de observación con el Polo celeste, y el punto de observación con el astro, se denomina distancia polar del astro. Así, para astros cuya distancia polar es pequeña, su radio de giro es pequeño, haciendo pequeña la circunferencia que describen.

La altura del Polo celeste sobre el plano del horizonte, expresada en grados, coincide con la latitud del lugar. De este modo, astros cuya distancia polar es igual o menor que la latitud del punto de observación, completan su giro aparente en torno al Polo celeste siempre por encima del horizonte. A estas estrellas se las llama circumpolares.

Las demás estrellas sólo efectúan parte de su giro sobre el horizonte, teniendo un momento de aparición (orto) y otro de ocultación (ocaso).

El número de estrellas circumpolares varía con la latitud, y son más numerosas cuanto mayor es ésta, hasta llegar a los Polos, donde todas las estrellas visibles son circumpolares. Desde el plano ecuatorial es desde donde más estrellas son visibles pero, en cambio, ninguna estrella es circumpolar. Al ser la latitud del Ecuador 0º, ninguna estrella tiene distancia polar menor o igual a 0.

Vía | Libro Lectura de Mapas