30 junio 2008

¿Qué es la comba del oxígeno?

Después de un vertido contaminante en un curso fluvial, se detecta una disminución y un  aumento de la calidad del agua. A esto se le llama comba de oxígeno. Justo en el lugar donde se produce el vertido proliferan los microorganismos que descomponen y metabolizan los residuos. Estos microorganismos, que generalmente son bacterias, consumen gran cantidad de oxígeno en este proceso. En este medio tan bajo en oxígeno sólo unos pocos animales pueden sobrevivir, por ejemplo las carpas, que se alimentan de los descomponedores y de los propios residuos. Corriente abajo, el nivel de oxígeno todavía puede disminuir más, llegando incluso a un ambiente anóxico, en el que sólo pueden sobrevivir algunos microorganismos anaerobios e invertebrados. A partir de aquí, dado que la mayoría de los residuos ya han sido consumidos, comienza a recuperarse el nivel de oxígeno y por tanto, la calidad del agua, llegando a niveles normales. Esta recuperación, sin embargo, puede necesitar varios kilómetros de cauce fluvial para llevarse a cabo.

¿Qué son la DBO y la DQO de una muestra de agua?

La Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) es la cantidad de oxígeno que los microorganismos, principalmente bacterias, consumen para descomponer la materia orgánica presente en una muestra de agua. Cuanta más materia orgánica haya en el agua, más alto será el valor de DBO, y este irá disminuyendo a medida que los desechos orgánicos son consumidos. La DBO se expresa en mg/l y se utiliza para medir el nivel de contaminación orgánica y la calidad del agua de ríos, lagos, etc.

El procedimiento estándar para la realización de la prueba DBO dura 5 días, se realiza sobre muestras de agua almacenadas en recipientes opacos para evitar la entrada de luz, y a una temperatura ambiente de 20ºC.

La Demanda Química de Oxígeno (DQO) es la cantidad de oxígeno consumido en la oxidación, por medio de compuestos químicos, de la materia orgánica contenida en una muestra de agua. Uno de los compuestos químicos más utilizados para la realización de este proceso es el dicromato potásico. Mediante la prueba de DQO se acelera artificialmente la biodegradación que realizarían de forma natural los microoganismos. El resultado se expresa en mg/l y nos da un valor aproximado de la carga orgánica en aguas continentales.

El valor de DQO siempre es superior al de DBO, ya que muchas sustancias orgánicas pueden oxidarse químicamente, pero no biológicamente.

Las matemáticas griegas

Grecia Antigua y Clásica

Las dos grandes figuras de matemáticos en la Grecia antigua son Tales de Mileto y Pitágoras. Ambos consiguieron grandes logros científicos en este ámbito. Tales estudió las matemáticas egipcias buscando los principios generales y las justificaciones de los procedimientos geométricos que utilizaban. Pitágoras quiso sacar las matemáticas de un contexto práctico para centrarse en su estudio teórico.

En este período, la refutación o justificación de las teorías era la base de las matemáticas. Desarrollaron la técnica de demostración por reducción al absurdo, ampliamente utilizada en matemáticas hasta en nuestros días. Su gran aportación fue el cambio de enfoque de las matemáticas: de un enfoque empírico como el que había en Mesopotamia  o en Egipto, a un enfoque deductivo. Este cambio de pensamiento nos lleva a unas matemáticas más científicas, que buscan explicar la realidad con objetividad, precisión, crítica, metodología… y sobre todo, con más racionalidad.

Grecia Helenística

En el terreno de las matemáticas de la era helenística destaca especialmente la figura de Euclides y su obra, Elementos, un conjunto de trece libros en el que recopiló prácticamente todos los conocimientos y procedimientos matemáticos básicos que existían hasta la época (geometría plana, aritmética y geometría sólida). Además de lo que esto ya significa, Euclides hizo otra gran aportación, el sistema axiomático, una técnica deductiva muy importante, ampliamente utilizada hoy en día.

Después de Euclides, vivió el otro gran científico de esta época,  Arquímedes, considerado el matemático más notable de la era helenística. Sus contribuciones científicas son muy numerosas y de gran calidad, siendo quizás la más destacada la del principio que lleva su nombre, el Principio de Arquímedes. No cabe duda de que los matemáticos de la Grecia helenística, con su trabajo, su método y su raciocinio, nos dejaron una enorme herencia científica, además de lograr grandes avances para la humanidad.

Las matemáticas en Egipto y Mesopotamia

Tanto en Mesopotamia como en Egipto, los textos matemáticos que se han encontrado solamente contienen problemas de cálculo, ejercicios de geometría, tablas… En ningún caso parecen tener ese tinte religioso o mágico como ocurría en el caso de la medicina.

Papiro egipcio con contenidos matemáticos

Papiro egipcio con contenidos matemáticos

Está claro que una “ciencia pura” como las matemáticas comenzó su historia de una manera bastante mecánica y metodológica. El progreso matemático de ambas civilizaciones es similar, pues en ninguna de ellas hallamos desarrollos matemáticos abstractos ni generales, sino casos concretos. Tampoco hay justificaciones ni demostraciones de las relaciones matemáticas que utilizaban. Sin embargo, a través del estudio de los textos que han llegado hasta nuestros días, se ha podido comprobar que en Mesopotamia se alcanzó un sorprendente desarrollo algebraico, mientras que en Egipto los mayores logros fueron en el campo de la geometría.

Estas matemáticas arcaicas no describían casos abstractos ni tenían una demostración, tampoco utilizaban un lenguaje exacto, sino literal, pero eran descriptivas y objetivas y seguían métodos creados por ellos mismos para resolver los problemas que se les planteaban. Eran unas matemáticas que solucionaban tanto sus problemas prácticos como sus necesidades administrativas. No existía una labor investigativa en matemáticas ni eminentes matemáticos mesopotámicos o egipcios. Pero lo cierto es que, por poner un ejemplo, en Mesopotamia intentaban resolver problemas complejos reduciéndolos a otros más simples, y que en Egipto se computaban áreas y volúmenes de figuras geométricas. Creo que las matemáticas en Egipto y Mesopotamia tenían un claro carácter científico, sobre todo teniendo en cuenta que se mantuvieron al margen de la magia o la mitología y se centraron en la práctica para afianzar su conocimiento.

¿Qué es la acidificación del agua?

La acidificación de las aguas es la alteración del pH del agua hasta valores considerados ácidos. Es un grave problema de los ecosistemas acuáticos. De hecho, las aguas con pH menor a 5,5 se consideran ácidas y contaminadas.

Las principales consecuencias de la acidificación de las aguas son:

  1. Muchos organismos no son capaces de sobrevivir en un ambiente ácido (valores de pH bajos), por lo que aumenta su mortalidad.
  2. Hay una mayor capacidad de disolución de metales peligrosos como el mercurio, el aluminio o el zinc.
  3. Se ejerce una influencia sobre el ciclo natural de nutrientes, causada por la citada disolución de metales tóxicos como el aluminio.

¿A qué se llama “isla de calor”?

Se denomina isla de calor a la diferencia de temperatura existente entre la zona urbana, donde siempre es mayor, y su entorno. Los edificios, los materiales (como por ejemplo, el cemento),… absorben radiación solar y funcionan como acumuladores de calor. De igual modo, las calefacciones, las industrias,… producen calor y contribuyen al efecto. El fenómeno isla de calor produce una circulación especial del aire que se puede resumir como sigue: en el centro urbano el aire caliente asciende, lo que provoca su enfriamiento y su descenso en los alrededores de la zona urbana. Entonces, aire más frío de las afueras penetra en la zona urbana para compensar el vacío creado por el viento ascendente.

La atmósfera de las zonas urbanas tiene unas características específicas que detallamos a continuación:

– Se sitúa en la parte inferior de la troposfera y se extiende desde la superficie de la Tierra hasta una altura variable (según la época del año, factores geográficos,…) que alcanza su máximo alrededor de los 5km de altitud.

– En la atmósfera urbana quedan retenidas la mayoría de las sustancias contaminantes que se emiten desde la superficie.

– Las turbulencias de aire, propiciadas entre otras cosas por la presencia de edificios de diferentes alturas, provocan que las sustancias contaminantes se mezclen entre sí creando contaminantes secundarios. Por ello esta capa de la atmósfera se llama capa de mezcla.