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Académico de la Universidad de Talca desarrolló sistema de sensores para drones que apoya combate a incendios forestales
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Académico de la Universidad de Talca desarrolló sistema de sensores para drones que apoya combate a incendios forestales

Nicolás Marambio

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Universidad de Talca
 

El dispositivo es un módulo de sensores integrado al dron que genera mosaicos fotográficos y térmicos .en tiempo real, facilitando la toma de decisiones en siniestros de gran magnitud.

El sistema se presentó en el seminario:. “UAVs como herramientas logísticas en el combate de incendios forestales:. una perspectiva”, realizado en el Centro de Extensión de la Universidad de Talca, que congregó a especialistas sobre el tema.

Durante la actividad, se presentó el proyecto FireSense, liderado por el profesor de la Facultad de Ingeniería de la UTALCA, Matthew Bardeen, quien a través del financiamiento del Fondo de Innovación para la Competitividad (FIC) del Gobierno Regional del Maule, creo un dispositivo que se adosa a un dron y que permite captar y entregar información relevante en tiempo real desde una zona de peligro, como puede ser un incendio forestal, y que facilita la toma de decisiones en la prevención y combate al fuego.

El vicerrector Académico, Claudio Tenreiro, destacó la innovación desarrollada en la Universidad y las posibilidades que se abren con estas nuevas tecnologías al servicio de la sociedad.

La autoridad universitaria señaló que entre el 1 de julio de 2018 a la fecha se han registrado en el país más de siete mil 100 incendios forestales, que afectaron a más de 80 mil 800 hectáreas de terreno.

“Este es un escenario complejo en el que este tipo de proyectos tecnológicos se convierte en un importante aporte a la sociedad.”, precisó Tenreiro.

Por otra parte, el representante del Gobierno Regional, Pedro González, destacó la importancia de este tipo de iniciativas aplicadas. “Soy bombero y en los incendios esto se hace necesario. Si hubiéramos tenido esta tecnología disponible en 2017, el escenario habría sido otro; habría sido un apoyo en la toma de decisiones. Ojalá sea un aporte para enfrentar emergencias y podamos tener este dispositivo pronto en el mercado”, sostuvo.

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Firesense


El profesor de la Facultad de Ingeniería, Matthew Bardeen, explicó el uso del sistema que considera un módulo de sensores integrado a un dron, que genera mosaicos fotográficos y térmicos en tiempo real.

“Cuando hay incendios forestales, muchas veces se desconoce la localización exacta del incendio y el escenario general de la situación. Esto afecta considerablemente la toma de decisiones oportunas. Se debe a que el monitoreo es realizado únicamente por aviones y helicópteros, lo que no siempre es viable debido a condiciones adversas del terreno, visibilidad reducida y poca disponibilidad, además de representar una alternativa de alto valor económico”, indicó.

El profesor Bardeen agregó que en relación a los sensores o sistemas tradicionales que se utilizan en este tipo de situaciones, estos se caracterizan por transmitir videos en tiempo real o bien capturar muchas fotos individuales de todo el terreno, para que sean procesadas posteriormente en forma de mosaico. Sin embargo aún ambos sistemas tienen fallas.

“En el primer caso resulta muy difícil tener una vista general que podría ser entendida y compartida rápidamente entre muchas personas, mientras en el segundo, las fotos individuales generalmente son de gran tamaño y alta resolución, que necesitas un procesamiento posterior en un computador, lo que prolonga el tiempo de espera”, argumentó.

Por tanto, lo que se espera de este proyecto, dijo el académico, “es mejorar la información disponible durante un incendio forestal, reducir el tiempo necesario en el combate de incendios, disminuir hectáreas de bosque quemado, lograr un protocolo de uso del sistema en un siniestro, capacitar a organizaciones en el uso de este sistema integrado y divulgar el software y hardware relacionado”.

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Huelga por el clima: sin educación no hay desarrollo sostenible

Que la población conozca los Objetivos de Desarrollo Sostenible y exija su cumplimiento a los gobiernos pasa por que la escuela los incluya en sus programas y la universidad hable de ellos a los estudiantes.

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Pixabay

Este 20 de septiembre, millones de estudiantes de todo el mundo se echan a la calle en una huelga global por el clima con motivo de la Cumbre sobre la Acción Climática que tendrá lugar el día 23 en la sede de las Naciones Unidas en Nueva York. El objetivo de los jóvenes es llamar la atención sobre las consecuencias del cambio climático y exigir cambios urgentes a los gobiernos.


El movimiento de activismo estudiantil iniciado por Greta Thunberg ha calado tan hondo en la sociedad occidental que hoy logra permear casi todas las causas: Madres por el Clima, Fridays for Future, Alianza por el Clima… Son todas organizaciones que se suman a la lucha por un mundo sostenible.

Voces significativas como la de Thunberg nos recuerdan que no hay futuro fuera de la casa común. Con un mensaje tan sencillo como profundo, esta joven nos dice que de nada vale estudiar si no tenemos planeta que habitar. Que la revolución pendiente de nuestros días es la que reivindique un mejor mundo para nuestros hijos, una Tierra que pueda sobrevivir y en la que podamos convivir.

Un mundo interconectado


Durante el cambio de siglo aparecieron ideas y teorías que casi siempre acababan hablando de un concepto central: el mundo se hace pequeño. Desde el efecto mariposa hasta la globalización, todo indicaba que la vida en este pálido punto azul del universo se hacía frágil y que los seres que lo habitamos, cada día más interdependientes.

Que el agitar de las alas de un insecto provoque inundaciones en el otro extremo del mundo dejó de ser una metáfora. Hoy sabemos que es la imagen más salvaje de una sociedad donde todos somos mariposa y tormenta, causantes y sufrientes de lo que hace el de al lado.

Lo sabemos en España: inundaciones en Levante, una enorme y preocupante pérdida de biodiversidad o incluso las modificaciones en los flujos migratorios, se deben al cambio climático. Un viaje, sin aparente retorno, que hemos iniciado como especie y en el que hemos embarcado al planeta entero. Pero, como tantas cosas, no es un viaje para todos igual: los hay de primera, de segunda y tercera clase y hasta polizones ocultos.

Por eso, las expresiones más virulentas del cambio climático las están sufriendo las zonas más empobrecidas de la Tierra. El peor rostro de la emergencia climática toma cuerpo en lugares donde difícilmente se pueden mitigar sus efectos.

El origen, directo o indirecto, de las migraciones que parten de las zonas más castigadas del África subsahariana se encuentra en el cambio climático: carestías de agua potable, recursos forestales o alimentos. Incluso los motivos de los conflictos armados hay que buscarlos en el clima.

¿Qué dicen los jefes?


Las Naciones Unidas han propuesto los llamados Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), una agenda para el horizonte temporal 2015-2030. Los ODS se estructuran sobre cinco pilares, las llamadas 5P: planeta, personas, prosperidad, paz y alianzas (que en inglés es partnership). Estas dimensiones se dividen en 17 objetivos, con sus correspondientes metas (169 en total) e indicadores que pueden ayudar a evaluar su logro.

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La diferencia fundamental en el discurso de los ODS está en que, hasta ahora, siempre se ha creído (y querido) que las soluciones a los problemas de la gente que lo pasa mal deben buscarse precisamente en y con la gente que sufre. Y los ODS superan esta visión.

El plan de las Naciones Unidas está pensado para todas las personas, estén o no en países en desarrollo. Además, a diferencia de otras propuestas, no hay objetivos más importantes o relevantes que otros, sino que se consideran un bloque de acción transformadora e indivisible. Los ODS quieren convertir los retos actuales en oportunidades de vida mejor para todos.

ODS en educación


Existe un ODS dedicado en exclusiva a la educación de calidad para todos los habitantes del mundo (ODS nº 4). No obstante, entender que este es el único vínculo entre la propuesta de sostenibilidad de las Naciones Unidas y los procesos educativos es simplista. El papel de la educación en el cumplimiento de todos los ODS (y, por tanto, del proyecto de cambio) es crucial.

Que la población conozca los ODS y exija su cumplimiento a los gobiernos pasa por que la Escuela los incluya en sus programas y la Universidad hable de ellos a los estudiantes. Pasa por devolver a la sociedad civil el poder de preocuparse de su futuro, de actuar como agente transformador de y en la política.

Y estamos lejos de ello. En lo referente a la inclusión de los ODS en el ámbito educativo, las cifras del INE muestran un desconocimiento de la Agenda 2030, el instrumento del Gobierno para el cumplimiento de los ODS. Según el barómetro del CIS de enero 2019, el 88,7 % de los encuestados no habían oído hablar de ello. Nuestros estudios en población universitaria no son mucho más optimistas.

No podemos seguir en silencio. La amenaza de lo insostenible planea sobre nuestro futuro. Voces humildes lo anuncian, pero las iniciativas que pretenden hacer de este reto (quizá el mayor al que se enfrenta la especie humana en toda su historia) algo relevante en la agenda educativa no consiguen hacerse un hueco. Quizá cabe preguntarse qué escuela, qué universidad construimos si un desafío así queda fuera de nuestro horizonte.

La apuesta debe ser clara: abordar la sostenibilidad de una forma transversal en nuestro trabajo docente diario. Impregnar de alternativas cotidianas nuestro día a día para hacernos legítimos acreedores del mundo de mañana. Los ODS, y el compromiso por lograrlos, no son cosa de mariposas sordas, sino de bellos enjambres que bailan en armonía.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

The Conversation

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Fertilizantes de nitrógeno, tan imprescindibles como contaminantes

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La población mundial ha aumentado de forma drástica desde la Revolución Industrial, especialmente en las últimas décadas. Por este motivo, la demanda de alimento para satisfacer sus necesidades no deja de incrementarse. La agricultura y la ganadería tienen la difícil tarea de alimentar a una población mundial en continuo crecimiento.

Bajo el sistema productivo agrícola actual, los fertilizantes nitrogenados inorgánicos son esenciales para mantener e incrementar los altos rendimientos de los cultivos.

Sin embargo, la síntesis y aplicación de fertilizantes nitrogenados implica una serie de efectos negativos. Entre ellos, destaca la producción de gases contaminantes como el óxido nitroso (N₂O), el amoníaco (NH₃) o los óxidos de nitrógeno (NOₓ). El óxido nitroso es un potente gas de efecto invernadero (hasta 300 veces más potente que el dióxido de carbono). Además, es el gas con más poder de destrucción de la capa de ozono.

Se calcula que la agricultura genera entre el 60 y el 70 % de las emisiones de óxido nitroso producidas por la actividad humana, asociadas en gran medida al uso de los fertilizantes.

Estrategias para reducir su uso


Actualmente, la Unión Europea promueve una economía circular basada en la reutilización y puesta en valor de subproductos. En esta línea, cobran relevancia las alternativas a los fertilizantes nitrogenados inorgánicos basadas en fuentes orgánicas, como el empleo de estiércol, purín y residuos de plantas de biogás.

Pero los problemas causados por ambos tipos de fertilizantes (orgánicos e inorgánicos) son similares: producción de gases contaminantes, eutrofización de las aguas si el manejo no es adecuado, etc.

En los últimos años, ha surgido la necesidad de ajustar las dosis de fertilizante y aplicar solo lo necesario en función de la producción esperada. De esta manera se minimizan los daños al medio ambiente a la par que se reducen los costes del agricultor. Todo ello, evitando que la producción se vea mermada por falta de nitrógeno.

El estiércol es una forma de fertilización nitrogenada orgánica.
Pascvii/Pixabay

A pesar de ello, los fertilizantes nitrogenados aún se utilizan en exceso en muchas zonas del mundo. Principalmente, en aquellos países con mayores rentas per cápita (países occidentales) y China.

Con el objetivo de minimizar el impacto de la actividad agrícola sobre el medio ambiente y no comprometer aún más la sostenibilidad de los agroecosistemas, deben utilizarse nuevas herramientas. Estas permitirán tomar decisiones para reducir los efectos secundarios negativos de la fertilización nitrogenada, como la producción de óxido nitroso.

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Predicción de emisiones de óxido nitroso

Variables como la temperatura, la humedad y las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo influyen en el ciclo del nitrógeno de los agroecosistemas y, por tanto, en la generación de gases contaminantes. Esto hace que sea complicado predecir las emisiones originadas tras las aplicación de compuestos de nitrógeno en la agricultura.

El procedimiento más extendido consiste en realizar muestreos periódicos de gases y calcular las emisiones de forma lineal (método trapezoidal). Pese a su sencillez, este sistema no es capaz de estimar la incertidumbre o la variabilidad que puede ocurrir tras la aplicación de fertilizantes nitrogenados.

Otros métodos más novedosos, como los métodos bayesianos, se basan en probabilidades. El resultado es un abanico más amplio de emisiones posibles que ayudará a tomar decisiones para aumentar la sostenibilidad de la agricultura.

Un estudio con métodos bayesianos


En el marco de un equipo internacional de investigación, hemos realizado cuatro ensayos de campo en Gran Bretaña con dos objetivos:

  • Comparar los resultados obtenidos al utilizar diferentes fertilizantes nitrogenados: urea, nitrato amónico y urea con inhibidor de hidrólisis de la ureasa (un compuesto químico que reduce la producción de gases contaminantes y, especialmente, la del amoníaco).
  • Evaluar la capacidad del método trapezoidal y los métodos bayesianos para estimar emisiones de óxido nitroso.

Del total de nitrógeno aplicado, las pérdidas medias en forma de óxido nitroso supusieron un 0,60 % en el caso del nitrato amónico y un 0,29 % y un 0,26 % cuando se aplicó urea y urea con inhibidor de la hidrólisis de la urea, respectivamente.

Los métodos bayesianos predijeron con mayor precisión la incertidumbre que puede ocurrir tras aplicar fertilizantes nitrogenados. Nuestro trabajo demuestra así que estos modelos generan una información más ajustada a la realidad, previendo varios casos posibles para cada fertilizante en concreto y reduciendo la incertidumbre.

Por ello, estas herramientas serán de gran utilidad para la elección de una estrategia de fertilización nitrogenada más sostenible para la agricultura y el medio ambiente. El resultado se traducirá en menores pérdidas de nitrógeno aplicado y menores emisiones de gases contaminantes (óxido nitroso en este caso) a la atmósfera.

El siguiente paso debe ser utilizar los modelos bayesianos en condiciones climáticas y en suelos distintos a los estudiados hasta el momento. Por ejemplo, en zonas con clima mediterráneo, así como con fuentes orgánicas de nitrógeno.The Conversation

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.

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Todavía existen muestras de viruela en el mundo: ¿se deben destruir?

El último caso de viruela ocurrió en Birmingham (Reino Unido) en 1978 debido a una exposición accidental en un laboratorio.

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Ignacio López-Goñi

La reciente noticia de un accidente en el laboratorio VECTOR en Rusia, el único centro que oficialmente conserva muestras del virus de la viruela junto al CDC de EE UU, ha reabierto el debate de qué debemos hacer con estos viales.


Se cree que la viruela surgió al comenzar los primeros asentamientos agrícolas, hace unos 10 000 años, y que se extendió por todo el planeta desde China. Primero al resto de Asia, luego a Europa y, por último, a América. El primer paciente conocido fue el faraón egipcio Ramsés V, cuya momia reveló que murió a los 35 años por culpa del virus.

Los brotes de viruela devastaron los imperios azteca e inca y también afectaron a otros indios americanos. El propio emperador Moctezuma falleció aquejado de viruela, y probablemente la conquista del imperio azteca no habría sido igual sin los estragos de esta enfermedad entre los indios. Fueron los hombres de Pánfilo Narváez, que desembarcaron en Yucatán (México) para apresar a Hernán Cortés, quienes la introdujeron en América: uno de los pasajeros era un esclavo africano infectado. En pocos meses se extendió por todo el imperio azteca, porque la población indígena no se había expuesto al microorganismo antes de la llegada de los españoles.

Niño con viruela (Bangladesh, 1973). CDC/James Hicks, CC BY

En los siglos XVII y XVIII la viruela asoló Europa. Solo en Inglaterra afectó a más del 90 % de los niños. Sabemos de varios personajes famosos que también padecieron o murieron de viruela: María II de Inglaterra, Pedro II de Rusia y Luis XV de Francia murieron de viruela. Mozart, George Washington y Abraham Lincoln la padecieron, pero sobrevivieron.

La OMS calcula que el virus de la viruela ha sido responsable de más de 300 millones de muertos solo en el siglo XX. Las campañas de vacunación masivas lograron que la última infección natural tuviera lugar el 26 de octubre de 1977. En 1980 se convirtió en la primera y única enfermedad infecciosa humana en ser erradicada del planeta.

Entonces, ¿el virus ya no existe?


Esto no quiere decir que el virus haya desaparecido. Durante años ha permanecido en algunos laboratorios de investigación repartidos por el planeta. De hecho, el último caso de viruela ocurrió en Birmingham (Reino Unido) en 1978 debido a una exposición accidental en un laboratorio.

Hoy en día, hasta donde sabemos, oficialmente solo existen dos laboratorios que conserven virus vivos de la viruela: el CDC de Atlanta (EE UU), que todavía tiene unas 350 cepas, y el laboratorio VECTOR del Centro de Investigación en Virología y Biotecnología en Koltsovo (Novosibirsk, Rusia), que guarda unas 120. Ambos colaboran con la OMS y son inspeccionados por expertos en bioseguridad de esta institución cada dos años (la última en enero y mayo de este mismo año).

Desde la erradicación de la viruela se suspendieron todas las campañas de vacunación y, desde entonces, se ha sugerido la necesidad de destruir los remanentes. El debate ni es nuevo ni tiene una solución fácil, como ya conté hace unos años en Investigación y Ciencia. Expertos internacionales se han reunido desde finales de los años 90 para discutirlo. En abril de este año, la OMS volvió a publicar un informe sobre la destrucción de las reservas del virus de la viruela.

¿Qué se está investigando con la viruela?


En 2018 había 10 proyectos de investigación en curso con el virus de la viruela: para mejorar los métodos de diagnóstico, desarrollar nuevos fármacos y nuevas vacunas más efectivas y seguras.

En los últimos años se han ensayado más de 100 compuestos sintéticos distintos. En julio de 2018, la FDA aprobó el nuevo agente antiviral Tecovirimat, que inhibe la salida del virus. Se trata del primer fármaco aprobado para el tratamiento de la viruela. El comité de expertos de la OMS cree que es necesario seguir investigando para desarrollar otros compuestos antivirales con mecanismos diferentes de acción, como el Brincidofovir y anticuerpos monoclonales neutralizantes.

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Se han desarrollado nuevos sistemas de diagnóstico rápido y ya se tiene la secuencia del genoma completo de 50 cepas del virus. Este microorganismo es muy estable y no se cree que haya nuevas cepas. Con esta información se puede distinguir fácilmente el virus de la viruela de otros poxvirus similares como la viruela de los monos, camellos y vacas.

Respecto a las vacunas, la OMS calcula que hay entre 570 y 720 millones de dosis de la vacuna almacenadas en todo el planeta y que se tiene la capacidad para fabricar más de 200 millones de dosis al año. Además, se siguen desarrollando nuevos candidatos de vacunas de tercera generación más eficaces, inmunogénicas y seguras.

Vacuna de la viruela. CDC, CC BY

Los riesgos de una reemergencia de la viruela


Estas investigaciones son necesarias para prevenir y controlar posibles brotes infecciosos por otros virus similares al de la viruela. Por ejemplo, existen casos de infección en humanos por el virus de la viruela de los monos en África, y es necesario tener sistemas de diagnóstico rápido que lo identifique, tratamientos y vacunas. Tampoco podemos descartar que, en el futuro, otros similares se adapten al ser humano. Por todo ello, es necesario mantener un grupo de expertos en este tipo de virus.

Ni siquiera se puede descartar la reemergencia del propio virus. ¿Pueden quedar algunos viales olvidados en algún congelador de algún laboratorio del mundo? No lo sabemos. En enero de 2014 se destruyeron, en presencia de personal de bioseguridad de la OMS, varios viales con fragmentos de ADN clonado del virus de la viruela, que habían sido guardados en un laboratorio en Sudáfrica.

En junio de ese mismo año se encontraron en un laboratorio del NIH en Bethesda (EE UU) 16 viales viejos marcados como “viruela” que contenían material liofilizado. Se comprobó que seis de ellos contenían el virus todavía viable y, tras secuenciar su genoma, fueron destruidos en presencia de personal de bioseguridad de la OMS. ¿Hay mas?

Las preguntas no acaban ahí. ¿Se podría resucitar el virus de cadáveres congelados en el permafrost que fallecieron de viruela? No sabemos cuánto puede durar el microorganismo en un cadáver, pero en el año 2011 unos trabajadores de la construcción de Nueva York encontraron el cuerpo de una mujer del siglo XIX que había fallecido por viruela. Avisaron al CDC, que determinó que el cuerpo no suponía riesgo alguno para la salud. También se han detectado fragmentos de ADN de viruela en la momia de un niño en Lituania que había fallecido entre 1643 y 1665.

Otro riesgo potencial es que hoy las técnicas de biología sintética permiten reconstruir un virus completo a partir de su genoma. Esto ya se ha hecho con el de la gripe, el ébola e incluso el de la viruela de los caballos. En 2017 se demostró que ya es posible reconstruir este último a partir de información de acceso público, en solo seis meses y por unos 100 mil dólares.

La discusión continúa


No parece que haya razones de salud pública para mantener el virus vivo. La mayoría de los expertos cree que no es necesario para el desarrollo de nuevas vacunas, pero sí para la investigación de nuevos agentes antivirales específicos. No hay consenso en si es necesario para el desarrollo de nuevos sistemas de diagnóstico.

De momento se pospone la decisión final. El virus de la viruela seguirá encerrado (eso esperamos) en los laboratorios.The Conversation

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

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