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7 de octubre de 2018

La acidificación de los océanos: el enemigo silencioso de la vida


Investigadores de la Universidad de Cardiff temen que la acidificación de los océanos podría alcanzar niveles sin precedentes en futuro próximo.

Oceanógrafos británicos advierten que la emisión continuada de dióxido de carbono puede derivar en un nuevo peligro para los océanos y organismos vivos, según se desprende de un estudio publicado en la revista Earth and Planetary Science Letters.

En concreto, los investigadores de la Universidad de Cardiff estiman que la acidificación de los océanos podría alcanzar niveles sin precedentes en un futuro próximo. Según Sindia Sosdian, coautora del estudio, las condiciones oceánicas en los próximos años cambiarán mucho y "serán distintas de las que han conocido los ecosistemas marinos durante 14 millones de años".

Según el estudio, una tercera parte de CO2 liberada mediante la combustión de carbón, petróleo y gas se disuelve en los océanos, lo que amenaza la vida marina. El agua ácida ha comenzado poco a poco a disolver conchas y caparazones de organismos marinos en determinados lugares.

Los científicos advierten que, de momento, el pH (medida de acidez o alcalinidad de una disolución) del agua en el Océano mundial es de UN 8.1, pudiendo disminuir a menos de 7.8 en 2100. El descenso de solo el 0,1 pH representa un 25% de aumento de acidez, según los investigadores.

Además, si no disminuyen las emisiones de CO2, al final de este siglo la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera alcanzará 930 partes por millón. Asimismo, actualmente la concentración de CO2 es de unas 400 partes por millón.

Tomado de: RT

20 de septiembre de 2014

Esta la química que encierra una piscina

Este fin de semana hemos estado limpiando la piscina. Tras quitar las lonas y cuerdas y limpiar el agua de pequeños insectos que había en la superficie hemos añadido algunos productos químicos para mejorar y mantener limpia el agua.
He pensado que podría ser interesante explicar porque al agua añadimos pastillas de cloro, modificadores de pH, etc...
El producto más popular o que más conocemos a la hora de hablar de piscinas es el cloro. El formato a la hora de añadirlo al agua es diverso desde un líquido a sólido. Aunque el uso más general es en forma de pastillas que se van disolviendo poco a poco.
El cloro que solemos utilizar no es especificamente cloro sino hipoclorito. Y más concretamente la sal de hipoclorito sódico (NaClO). Cuando disolvemos la pastilla lo que ocurre es que la sal se separa en el ión sodio y en el susodicho hipoclorito. Dejando un rastro de olor característico.
NaClO-------> Na+ + ClO-

Este ión se transforma en ácido hipocloroso y libera al medio iones OH-. El ácido reacciona con las bacterias del agua y estas mueren.
ClO- +H2O (agua piscina) ---------->  HClO (ácido) + OH-

Como decía, la formación del ácido tiene como resultado que se formen iones OH-  que provoca que el pH se vea incrementando.
Este incremento de pH, hasta valores de 8, son valores superiores a los de nuestra piel, que es ligeramente ácida presentando valores de 5-6. Por lo que nuestro cuerpo puede resentirse. Cómo? en forma de resequedad de piel, escozor de ojos, etc... Os suena de algo?
Otro producto químico utilizado es el alguicida. Un alguicida tiene como finalidad acabar con esa capa de color verde, amarillo o negro que se forma en la superficie del agua.
Existen diferentes tipos de alguicidas en función a su manera de actuar.
Algunos alguicidas tienen como principio activo la plata. Los iones de plata son buenos agentes antibacterianos ya que inhiben la respiración de las bacterias de modo que están no pueden metabolizar (alimentarse) y mueren.
Otros alguicidas son surfactantes. Para explicar que es un surfactante planteemos un ejemplo.
Imaginemos un alga como una hoja de un arbol. Si nos fijamos en su superficie (cutícula foliar) nos daremos cuenta que poseen una ligera capa impermeable protectora, esta capa es facilmente identificable si dejamos caer agua por su superficie, el líquido en forma de gota resbala por la superfície como una bola de bolos se desliza por la pista. 
 El surfactante actúa adheriéndose a la superficie del alga, de modo que reduce la tensión superficial. Al modificarla, permite que el producto (cloro) penetre con mayor facilidad en el interior de las algas, provocando el efecto anteriormente descrito.
Por último hablaremos de los floculantes. Productos que tienen como finalidad transformar en filtrables aquellas partículas que debido a su naturaleza no lo son.
Existen partículas de tipo coloidal (inferiores a 1 micra), disueltas, etc...que por si solas no se pueden separar del agua de la piscina.
Mediante un agente floculante lo que provocamos es que las partículas se agreguen y formen floculos. O partículas de mayor tamaño que a la larga sedimenten (se depositen en el fondo de la piscina). Estas partículas las podemos filtrar o separar y por tanto eliminar del agua de la piscina.
Por último tendríamos un regulador de pH. El pH es una medida de la acidez/alcalinidad. Es un indicador de la concentración de iones H+ que hay en el medio.
En caso de que haya muchos iones H+ la acidez aumenta y por tanto el medidor de pH dará valores bajos. Por el contrario, si la concentración de H+ disminuye el medidor de pH dará valores altos y la alcalinidad aumentará. Existe un punto neutro donde la acidez y alcalinidad se encuentran en equilibrio. En ese punto el medidor de pH marca 7.
Como curiosidad comentar que hace tiempo había un anuncio de gel en la televisión que decía "Gel de pH neutro 5,5" Esto era falso. Si el gel fuese neutro tendría un valor de pH de 7 ya que la escala va de 1 a 14. El anuncio era puro marketing ya que "no vende" decir que nuestra piel es ligeramente ácida (5,5) porque asociamos lo ácido a corrosión.
Tomado de:

23 de marzo de 2010

Los extremófilos


Martes, 23 de marzo de 2010

Los extremófilos

¡Una vida llevada al extremo!

Son llamados extremófilos y viven en lugares infernales una vez pensados como inhabitables. Ahora están revelando sus secretos a la ciencia




Supervivientes asombrosos

Los estudios de laboratorio han mostrado que muchas formas que sobreviven en el frío (colectivamente conocidas como lo psicrófilos) tienen notables ingredientes celulares que evitan la formación de cristales de hielo. Otras han desarrollado un talento para reunirse en alfombras denominadas biofilms. Muchas no pueden vivir en absoluto por encima de 50° F. Hace demasiado calor.

Los extremófilos evolucionaron para prosperar en ambientes hostiles, incluyendo desiertos completamente secos, ácido hirviente, calor horrendo y frío increíble.

Los extremófilos son organismos capaces de vivir en condiciones que matarían a otras formas vivas, incluyendo frío intenso, calor, presión, deshidratación, acidez o alcalinidad y otros extremos químicos y físicos. Algunos animales, como las ranas que se congelan en invierno, pueden calificar. Pero en gran medida, los campeones mundiales de resistencia son los microbios: bacterias y arquebacterias.

Se sienten muy cómodas en algunos de los rincones más peligrosos del planeta, donde los científicos están estudiando sus mecanismos de supervivencia y sondeando los límites extremos de la vida.

Vida seca

La vida no puede existir sin agua. Pero la investigación está mostrando qué tan escandalosamente poca es necesaria. Incluso en los lugares más secos del planeta, como el alto desierto de Atacama en Chile o los Valles Secos en la Antártida, los científicos han descubierto que los microbios pueden prosperar a unas pulgadas bajo la superficie. En tales circunstancias, ciertos extremófilos han evolucionado una nueva bioquímica cuyas funciones compensan en algún sentido la falta de agua. Los investigadores están estudiando el ADN de estos supervivientes para determinar qué genes colaboran en las habilidades de las células.

Otros organismos encontrados en Atacama y otros lugares pueden entrar en un estado de no-vida aparente, seco y congelado, y reviven sólo si y cuando aparece un poco de agua. En los muy áridos Valles Secos, por ejemplo, los investigadores descubrieron recientemente que una alfombra de células, que habían estado aletargadas durante dos décadas, empezó la fotosíntesis en un día de exposición al agua líquida. Y algunos microbios maravillosos, probados en los experimentos en el transbordador espacial, incluso han sobrevivido al vacío y al bombardeo de radiación espacial.

Vida fría

Muchas criaturas pueden vivir en el frío. Pero la célula necesita de talentos especiales para sobrevivir en el Polo Sur, donde las temperaturas a menudo caen por debajo de -100° F. Sin embargo allí los científicos encontraron cierto tipo de bacteria que puede pasar el invierno polar y tener un metabolismo activo en entornos tan fríos como 1,4° F.

Ésa es sólo una de las muchas criaturas especialmente adaptadas a lugares sumamente gélidos. Los investigadores develaron unos microbios en un núcleo de hielo extraído de la superficie del Lago Vostok, una antigua masa de agua enterrada a miles de pies por debajo de la superficie de hielo antártico. En el otro extremo de la Tierra han aparecido organismos que toleran extremos en el permafrost del norte de Alaska.

Vida de respiradero

A millas por debajo de la superficie del océano, sobre el fondo marino sin luz, las gigantescas grietas de la corteza terrestre crean sitios donde sale a borbotones el agua a 600° F, densa de minerales, en agitadas nubes. Es un ambiente tan peligroso como uno podría imaginar. Sin embargo los científicos han encontrado multitudes de organismos que han aprendido a prosperar allí.

En esas circunstancias, por supuesto, la fotosíntesis es simplemente imposible. Pero cierta clase de arquebacteria unicelular ha desarrollado una alternativa única denominada quimiosíntesis: un medio de transformar el sulfuro de hidrógeno inorgánico disuelto de las rocas en alimento. Las arquebacterias que viven sobre o bajo el fondo marino forman vastas alfombras microbianas y otras configuraciones que proveen la base para una comunidad rara y abundante de altísimos gusanos tubo, gigantescos almejas y mejillones, y extraños peces y cangrejos que pueden soportar la titánica presión y la completa oscuridad.

Vida ácida

Cuando se trata de acidez versus alcalinidad, la mayoría de los mamíferos son cobardes. En la escala de pH, 7 es neutral. Cuanto más bajo sea el número, más ácido será; cuanto más alto, será más alcalino. La sangre humana tiene que estar entre 6,8 y 7,8 para sostener la vida. Pero la naturaleza está repleta de criaturas que sobreviven en los extremos de la escala de pH.

En Yellowstone National Park, por ejemplo, los investigadores tomaron muestras de agua y descubrieron que los organismos se adaptaron completamente a las condiciones extremadamente ácidas y calientes. En California, otros científicos que estudiaban el contenido del drenaje de una mina, descubrieron microbios increíblemente diminutos que viven cómodamente en un nivel de pH tan bajo como 0,5: equivalente al ácido de una batería.

En el tramo de dos dígitos de la escala, los lagos de soda en África con un pH cercano a 10 (más o menos un destapador de cañerías) contienen docenas de especies microbianas con una química especialmente evolucionada que mantiene neutral el pH dentro de las células.

Los estudios de laboratorio de los acidófilos como de los alcalófilos continúan para mostrar la extraordinaria —y a menudo inesperada gama de condiciones a las que la vida puede adaptarse.

A. Numerosas clases de formas de vida extremas pueden vivir en el hielo, y algunas incluso pueden subsistir en la capa de hielo que cubre lagos en la Antártida todo el año.

B. En los respiraderos hidrotermales en el fondo del mar, los minerales que surgen forman "chimeneas" en las que a menudo prosperan los resistentes extremófilos.

C. Se ha visto que los microbios se infiltran en los poros de la roca en los surgente muy ácidos y calientes en el Parque Yellowstone.

D. Incluso los desiertos más secos de la Tierra contienen algunos organismos, y llevan a que muchos científicos se pregunten sobre la vida sobre Marte.

Comedores de radiación - Alimentarse de radiación

A dos millas al fondo de roca sólida, los investigadores descubrieron unas bacterias súper exóticas que obtenían su alimento de la radiactividad.

Los microbios recién descubiertos fueron encontrados a casi dos millas de profundidad, en la antigua agua que se filtra por una fractura en una formación rocosa de 2,7 millones de años. La roca contiene uranio radioactivo, torio y potasio, así como un compuesto de hierro y azufre llamado pirita, o el oro de los tontos, entre otros componentes.

Una cascada de reacciones provee a los microbios de su extraordinaria aunque escasa dieta. Primero, la radiactividad rompe las moléculas de agua (H2O) en sus componentes: hidrógeno (H2) y oxígeno (O).

Los átomos de oxígeno separados se combinan con las moléculas de agua adyacentes para hacer peróxido de hidrógeno (H2O2). El peróxido entonces reacciona con el compuesto de hierro y azufre llamado pirita (FeS2), produce iones de sulfato (SO42-) que los microbios pueden "comer". Cada ión de sulfato carece de dos electrones, que son proporcionados dentro del organismo por el gas de hidrógeno restante y convenientemente disponible (H2). Los microbios usan esa reacción para almacenar energía.

Tomado de:

Axxon

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