hélix: de oro brillantes! de la sábila ciencia - kaxil...

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cienciay desarrollo

nanopartículasde oro

hélix: ¡Québrillantes!

uso terapéuticode la sábila

microorganismos orales,su relación con la ortodoncia

c o n a c y t | r e v i s t a d e d i v u l g a c i ó n c i e n t í f i c a | v o l u M e n 4 0 | n ú M e r o 2 6 9 | M é x i c o | e n e r o - f e b r e r o 2 0 1 4

científica desde

investigaciónyucatán

DIRECTOR GENERALEnrique Cabrero Mendoza

UNIDAD TÉCNICA DE PROYECTOS,COMUNICACIÓN E INFORMACIÓN ESTRATÉGICA

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de Ciencia y Tecnología

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Ciencia y Desarrollo es una publicación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), editada por la Dirección de Divulgación y Difusión de Ciencia y Tecnología. Los artículos firmados son responsabilidad de los autores. Se prohibe la reproducción total o parcial sin la expresa autorización de la Dirección de Divulgación y Difusión de Ciencia y Tecnología. Certificado de licitud de título: 259, ortorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación, expediente 1/432 ”79“/1271, del 22 de agosto de 1979. Reserva al título en el Instituto Nacional del Derecho de Autor No. 04-1998-042920332800-102 del 29 de abril de 1998, expedido por la Secretaría de Educación Pública. Autorizada como correspondencia de segunda clase. Registro DE GC No. 0220480, características 229621 122. Certificado de Licitud del Título No. 112. ISSN 0185-0008 Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología México, D.F., Registro postal PP09-0099. Autorizado por SEPOMEX

De Yucatán parael mundo: cicY

El Centro de Investigación Científica de Yucatán, A. C. (CICY) es una de las 27 instituciones que conforman el Sistema de Centros Conacyt. En las pá-ginas centrales de este ejemplar de Ciencia y Desarrollo conoceremos sólo un poco de lo que este centro aporta en materia de ciencia, tecnología y conocimiento.

La primera reserva hidrogeológica a nivel nacional fue decretada en octubre de 2013 por el gobierno de Mérida. Conoce el estudio realizado para identificar la zona que pudiera abastecer de agua a esta ciudad del sureste. Apreciaremos de qué materiales se compone un Tetra Pak® y en qué se puede aprovechar cuando el envase ya ha cumplido su función de protección y embalaje de ali-mentos; cómo reutilizar los materiales de los neumáticos de desecho, aparte de columpios; o bien, en qué es posible aprovechar los residuos de madera, y por qué es pertinente insistir en reducir, reusar y reciclar. El CICY nos comparte también su proyecto sobre celdas de combustible microbianas, que permiten generar energía renovable, cuidando, además, el agua.

¿Qué agente patógeno ocasiona mortalidades masivas de camarones de cultivo? La respuesta podría atribuirse al Síndrome de Mortalidad Temprana y es relevante su estudio, pues las pérdidas han resultado cuantiosas para México y muchos otros países.

El oro se utiliza desde hace siglos como metal precioso, tanto para la fabricación de joyería como de monedas, sin embargo, debido a sus propie-dades, tiene muchos otros usos como la fabricación de piezas electrónicas. Ahora, la medicina saca provecho de este elemento, utilizándolo con éxito en forma de nanopartículas.

Los microorganismos, objeto principal de la microbiología, pueden en-contrarse en la mayoría de las superficies (incluido el cuerpo humano); aún más, pueden desarrollarse y alojarse en las superficies de los aparatos orto-dónticos (sí, esos que tú o tus familiares usan para enderezar sus dientes o corregir defectos óseos).

Laxante, coagulante, astringente, auxiliar en el tratamiento de quemadu-ras ¿conoces todas las propiedades terapéuticas de la sábila o Aloe vera? Aquí te compartimos un poco sobre lo que se ha demostrado recientemente.

Y si con todo lo anterior no saciamos tu curiosidad, también en este ejemplar encontrarás información sobre manglares mexicanos, formación de moléculas en el espacio, cerebros famosos, Cuatrociénegas, bacterias que limpian el medio ambiente, iluminación con bajo consumo de energía ¡y mucho más!

editorial

enero-febrero 2014 01


58

66MiCroorganisMos oralesy ortodonCiaRAúL ELIZONDO NúÑEZ,RAúL MáRQUEZ PRECIADO,JAIRO MARIEL CáRDENAS,FRANCISCO OJEDA GUTIÉRREZ,RICARDO OLIVA RODRíGUEZ,FRANCISCO J. GUTIÉRREZ CANTú

síndroMe de MortalidadteMPrana del CaMarÓnARTURO SáNCHEZ-PAZ, FERNANDO MENDOZA-CANO, TANIA ENRíQUEZ-ESPINOZA, TRINIDAD ENCINAS-GARCíA, GUILLERMO PORTILLO CLARkY MANUEL GRIJALVA-CHON

34 abasteCiMieNto de aGua eN yuCatáN Laura Hernández Terrones, Mario Rebolledo Vieyra, Antonio Almazán Becerril ◂

40 reCiClado y ProCesaMieNto de MaterialesCarlos. R. Ríos-Soberanis, Ricardo H. Cruz-Estrada, ◂

J. Gonzalo Carrillo-Baeza y Javier. Guillén-Mallete

46 aGuas residuales doMéstiCas y eNerGía reNoVableLiliana Alzate Gaviria ◂

50 MediCiÓN de CarboNo Forestal eN yuCatáNJosé Luis Andrade, Juan Manuel Dupuy y José Luis Hernández-Stefanoni ◂

volumen 40, número 269, enero-febrero 2014

CoNteNido

02 ciencia y desarrollo

hélix:¡qué brillaNtes!

04 CienCiaen MéxiCo

12 CienCiaen el Mundo

19 reseña

20 leCtor CientífiCoHistorias del cerebro◂

22 MéxiCo entre la tierra y el Marcuatrociénegas, ◂

el Galápagos mexicano32 aCtualidadesBacterias para limpiar ◂

el medio ambiente

56 la CienCiay sus rivalesLas pirámides de Bosnia◂

64 Webs al gusto

70 ProduCtos de la CienCia

72 CentrosConaCyt

nanoPartíCulas de oroy su aPliCaCiÓn

en MediCinaMoNtserrat FerNáNdez torres,

C. s. GarCía-tuNales, J. l. ordoñez-librado y J. P. Carrillo-Vázquez

ALOe VeRA (sÁBila),sus Bondades teraPéutiCas TAHNÉ RODRíGUEZ MARTíNEZ,ROCíO DE LOURDES BORGES ARGáEZ

06

14

en internet : www.cyd.conacyt.gob.mx

aVisoEn el artículo “Una red microscópica ◂

en la lucha por sobrevivir”, publicado

en el número 268, hubo algunos

errores que se han corregido en la

versión electrónica, por lo que se

invita a los lectores a consultarlo en

nuestra página.


medición intensivade carbono forestal

en Yucatán

en el contexto actual de cambio climático global, la

cuantificación del carbono se ha convertido en una evaluación

esencial a nivel mundial y México no es la excepción.

Recientemente,1 la evaluación del carbono mundial refleja

que los bosques tropicales (selvas y manglares) poseen los

mayores almacenes de carbono (55%). sin embargo, es en

estos ecosistemas tropicales donde las actividades humanas

(principalmente, el cambio de uso de suelo) han propiciado

alcanzar el nada halagüeño segundo lugar en lo referente a

emisiones de carbono a la atmósfera, después de las emisiones

por la quema de combustibles fósiles: por esto resulta vital

estudiar la dinámica del carbono en las selvas.

José Luis Andrade, Juan Manuel dupuyy José Luis Hernández-stefanoni

mEdición intEnsiva dE carbono


Hablando de selvas, las selvas secas* representan una de las regiones más amenazadas y menos estudiadas en México y el mundo; particularmente, en Yucatán estas selvas acompaña-ron el surgimiento de grandes civi-

lizaciones, como la maya, la cual ha transformado dichas selvas mediante del proceso de la milpa (roza, tumba y quema, para la siembra de maíz y otros cul-tivos) hasta la actualidad. Además, las selvas secas de Yucatán han soportado el surgimiento, el esplendor y el decaimiento del monocultivo del henequén (Agave fourcroydes) y, muy recientemente, enfrentan la ame-naza de la siembra mecanizada de soya transgénica. En este panorama, se encuentra nuestro sitio de me-dición intensiva del carbono forestal; de hecho, éste se encuentra en una reserva que alberga una zona arqueológica, la cual es la reserva más joven y más grande del estado de Yucatán: la Reserva Estatal Bio-cultural del Puuc.2

eL suRgiMienTo deL siTio de Medición inTensiVAA principios de 2011, fuimos contactados por la Comi-sión Nacional Forestal (Conafor) y el Fondo Mexica-no para la Conservación de la Naturaleza, con el fin de encontrar el albergue idóneo para uno de los dos sitios que se requería poner en marcha con el finan-ciamiento de la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo (USAID) y el apoyo académico del Servi-

En el contexto actual de cambio climático global, la cuantificación del carbono se ha convertido en una evaluación esencial a nivel mundial y México no es la excepción

cio Forestal de los Estados Unidos (USFS). El proyecto consistía en instalar un sitio de medición de reservo-rios y flujos de carbono a escala de paisaje con tres componentes: una torre de covarianza de torbellinos, una serie de conglomerados tipo inventario nacional forestal y un vuelo para la obtención de imágenes lá-ser de la zona.

El sitio que elegimos se encuentra en parte de la Reserva Biocultural Kaxil-Kiuic, la cual aloja una sel-va mediana subcaducifolia, sitio en el cual hemos realizado estudios a nivel fisiológico, ecológico y de paisaje, desde hace varios años, por lo que pensa-mos que sería el lugar ideal para alojar nuestro sitio de medición intensiva. La reserva es una propiedad privada que tiene como objetivo proteger los recur-sos naturales y culturales; su extensión es de 1,800 ha y se instituyó para albergar la zona arqueológica de Kiuic, en coordinación con el INAH (figura 1).3, 4 Noso-tros instalamos nuestro sitio en un área de 3 km x 3 km alrededor de la torre de flujos.

Figura 1. ◂

Localización del

sitio de medición

intensiva del car-

bono forestal.

*Los términos destacados en azul, se explican en el glosario de la página 55.


Posteriormente, en 2012, nuestro sitio fue elegido para obtener datos adicionales más detallados del carbono forestal mediante el “Proyecto para el For-talecimiento del Proceso de Preparación para REDD+ en México y Cooperación Sur-Sur” (PMN),5 cuyo finan-ciamiento proviene del gobierno de Noruega; de esta manera, contamos con apoyo financiero de la USAID a través del USFS, así como del PMN a través del Pro-grama de las Naciones Unidas para el Desarrollo, la Organización de las Naciones Unidas para la Alimen-tación y la Agricultura, y la Conafor (figura 1).

LA ToRRe de fLuJos: únicA en LA PenínsuLANuestro sitio se inició al instalarse de la torre de flu-jos con la metodología de covarianza de torbellinos (eddy covariance en inglés), la cual mayormente se usa para medir el intercambio de agua, carbono y ener-gía entre la atmósfera y la vegetación.6, 7 Nuestro si-tio de medición intensiva consiste en una estación meteorológica convencional que mide, además, la velocidad del viento en tres dimensiones, a través de un anemómetro sónico, y la concentración de bióxi-do de carbono y vapor de agua, mediante un analiza-dor de gases en el infrarrojo, con una alta frecuencia

(figura 2). Con esta metodología podemos obtener datos de flujos de carbono, agua y energía, asimis-mo podemos validar otros procesos que hemos ve-nido haciendo en el bosque con otras metodologías, tales como el flujo de savia de los árboles. A final de cuentas, estas mediciones nos podrán decir cuál es la captura real de carbono por esta selva durante las diferentes temporadas del año, por varios años. Nuestra torre forma ya parte de una red de torres de covarianza de torbellinos de México (MexFlux),8 lo que significa colaboraciones y entrenamientos en relación con esta metodología.

Los áRBoLes y eL sueLo son eL ALMAcén de cARBono de LA seLVANuestro sitio tiene 20 conglomerados tipo inventario nacional forestal y de suelos9 en el área de 9 km2 alrede-dor de la torre, además de 12 conglomerados más fue-

La evaluación del carbono mundial refleja que los bosques tropicales (selvas y manglares) poseen los mayores almacenes de carbono (55%)


nuBe de PunTos que RePResenTA LA seLVANo existen métodos directos para medir los almace-nes de carbono a nivel del paisaje, por lo que se han desarrollado herramientas y modelos que permiten extrapolar la información de la biomasa medida en campo a escalas del paisaje o mayores, esto se puede realizar gracias al uso de la percepción remota. Las imágenes obtenidas de los sensores LiDAR (Light De-tection And Ranging, por sus siglas en inglés) son una herramienta clave para la estimación de los almace-nes de carbono, debido a su capacidad para estimar la biomasa de los bosques y selvas. Lo anterior es po-sible gracias a que el sensor LidAR envía pulsos de luz láser que pueden ser utilizados para elucidar la altura y la estructura vertical del bosque (figura 3). La elevación de los puntos, la densidad de los mismos y otras métricas derivadas de las imágenes LiDAR han mostrado asociaciones fuertes con la biomasa vege-tal aérea en áreas con valores elevados de biomasa del bosque,10 lo que permite mapear la distribución espacial de la biomasa en áreas grandes. Para esta área de estudio estamos utilizando imágenes adqui-ridas por una empresa privada y por la NASA.

un PRoyecTo singuLARcon VARios PARTiciPAnTes

Uno de los aspectos más importantes de este sitio de medición intensiva es el hecho de que involucra a varias instituciones de diferente índole. Además de la relación estrecha con académicos del USFS, colabora-mos con investigadores del Colegio de Posgraduados y del Colegio de la Frontera Sur, y con integrantes del PMN y de la Conafor, principalmente en correspon-dencia con los otros sitios de medición intensiva que se han instalado en México. Una de las principales en-señanzas de este proyecto es que el trabajo en equipo definitivamente impulsa la investigación; no es fácil, requiere mucha voluntad, pero con ello podremos lo-grar nuestras metas de medición de carbono para la obtención de modelos a diferentes escalas en menos tiempo que si trabajáramos aislados.

RefeRenciAs:

Y. Pan 1. et al. (2011). “A Large and Persistent Carbon Sink in

the World’s Forests.” Science, 333: 988-993.

Decreto número 455 (2011) http://www.seduma.yucatan.2.

gob.mx/areas-naturales/documentos/decreto_puuc.pdf

KaxilKiuic (2013). “Reserva Biocultural Helen Moyers.” 3.

http://kiuic.org/spanish_f/index.htm

National Geographic, News Watch (2013). “4. Kaxil Kiuic: A

Model for Conservation in the Yucatan Peninsula.”

ra del área, en selvas de diferente edad de sucesión o barbecho, tras el abandono de terrenos de milpa. Cada conglomerado consta de cuatro parcelas circulares de 400 m2 distribuidas en un área de 1 ha (radio = 56.42 m). En estos conglomerados se realiza la biometría, es decir, mediciones de los reservorios de carbono en las selvas (biomasa y contenido de carbono en troncos, ramas y hojas de árboles y plantas vivas y muertas, en el material leñoso caído, en el mantillo, las raíces y el suelo), así como de algunos flujos de carbono (caída de hojas y ramas y su descomposición). Esta información permitirá complementar las mediciones de la torre de flujos, relacionar la biomasa o el carbono almacenado en las selvas con las imágenes de sensores remotos para hacer estimaciones y mapas de carbono a nivel de paisaje, así como calibrar modelos de balance de car-bono a nivel local, regional y, eventualmente, también en el ámbito nacional.

En los ecosistemas tropicales, las actividades humanas (cambio de uso de suelo) han causado

un gran aumento en las emisiones de carbono a la atmósfera

mEdición intEnsiva dE carbono

Figura 2. ◂ instrumentos de la torre de covarianza de torbellinos.

José Luis Andrade es biólogo por la Universidad Nacional Autónoma de México, campus Iztacala y Doctor por la Universidad de California, Los Ángeles. Labora en el Centro de Investigación Científica de Yucatán desde 1999. Es miembro del SNI (II) y de la Academia Mexicana de Ciencias. Sus principales líneas de investigación versan sobre la hidrología y el ciclo del carbono de selvas, así como la rehabilitación de bosques de manglar. Juan Manuel dupuy es biólogo por la Universidad de los Andes, Colombia y Doctor por la Universidad de Connecticut, EUA. Labora en el Centro de Investigación Científica de Yucatán desde 2002. Es miembro del SNI (I). Sus principales intereses se enfocan en la rege-neración y sucesión de las selvas tropicales y el monitoreo de la estructura, la composición y la dinámica del carbono en éstas. José Luis Hernández-stefanoni es ingeniero forestal por la Universidad Autónoma de Chapingo y Doctor por la Universidad de Trent, Canadá. Labora en el Centro de Investigación Científica de Yucatán desde 2007. Es miembro del SNI (II). Su interés en la investi-gación se enfoca en el uso de la percepción remota y los análisis espaciales para monitorear la estructura de la vegetación y la compo-sición de especies en bosques tropicales.

http://newswatch.nationalgeographic.com/2013/01/24

Proyecto México-Noruega (2013). “Proyecto 5.

Fortalecimiento REDD+ y Cooperación Sur-Sur.”http://

www.mrv.mx/index.php/es/component/content/

category/78-pmn

G. Burba (2013). “Eddy Covariance Method”. LI-COR 6.

Biosciences, Lincoln, Nebraska, EEUU.

D. D. Baldocchi (2003). “Assessing the Eddy Covariance 7.

Technique for Evaluating Carbon Dioxide Exchange Rate of

Ecosystems: Past, Present and Future”. Global Change Biol.,

9: 1-14.

R. Vargas 8. et al. (2013). “Progress and Opportunities for

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Mexican Ecosystems: the MexFlux Network”. Atmosfera, 26:

325-336.

Comisión Nacional Forestal (2012). 9. Inventario Nacional

Forestal y de Suelos: Manual y procedimientos para el muestreo

de campo Re-muestreo 2012. Comisión Nacional Forestal,

Zapopan, Jalisco, 136. p.http://www.cnf.gob.mx:8080/snif/

portal/infys/temas/documentos-metodologicos

M. A. Lefsky, D. J. Harding, M. Keller, W. B. Cohen, C. C. 10.

Carabajal, F. D. Espirito-Santo, M. O. Hunter and R. de

Oliveira (2005). “Estimates of Forest Canopy Height and

Above-Ground Biomass Using ICESat”. Geophysical Research

Letters, 32, L22S02.

gLosARio:selva seca: ecosistema de vegetación arbo-lada con periodos prolongados de sequía, que van de 4 a 6 meses. Durante esta época es común la pérdida de hojas de los árboles.Reservorios de carbono: son sitios donde el carbono se mantiene almacenado por un periodo largo; en un bosque, los reservorios son la biomasa, la materia orgánica muerta y el suelo, entre otros.flujos de carbono: movimiento de carbono, principalmente en estado gaseoso (CO2, CH4), a través de diferentes compartimentos ubi-cados en un área y tiempo determinados.LidAR: sistema formado por un aeroplano equipado con un sensor de tecnología láser y un GPS (sistema de posicionamiento global) con vuelos en líneas paralelas, en un área determinada.selva mediana subcaducifolia: una selva seca con árboles de estatura mediana (10- 20 m), en el cual, entre 50 y 75% de las especies pierden sus hojas, durante la temporada seca.

Figura 3. ◂ nube de puntos de una sec-

ción transversal del sitio.


hélix: de oro brillantes! de la sábila ciencia - kaxil...

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