Las causas de la inundación de 2007 en Tabasco

CONTENIDO
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Efectos del calentamiento global en el Golfo de
México: el incremento del nivel del mar (Resumen)
p. 3 …
Las causas de la inundación de 2007 en Tabasco
(Resumen)
p. 4 …
Ciencia, energía y contaminación atmosférica
p. 8 …
Arquitectura solar
p.10 ...
El calentamiento global impulsa la colaboración
académica … en E.U.
Invitación: Los físicos que deseen contribuir a esta sección con material
sobre calentamiento global y temas similares, dirigirse a:
[email protected]
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Efectos del calentamiento global en
el Golfo de México: el incremento del
nivel del mar
José Adrián Carbajal Domínguez
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco
[email protected]
El calentamiento global es un fenómeno que consiste en el aumento de
la temperatura promedio del planeta. Una de las consecuencias de dicho
fenómeno es el incremento del nivel de los mares. Se presenta un
estudio acerca de las zonas vulnerables de los estados del Golfo de
México en el posible escenario de un incremento de 6 m en el nivel del
mar. Los estados más vulnerables
son Tabasco, Quintana Roo,
Campeche y Yucatán, con 25%, 12%, 12% y 13%, respectivamente, de
su superficie con elevación menor o igual a 6 m. Estas regiones
coinciden con el asentamiento del 70%, 80%, 57% y 45% de la
población afectada respectivamente. Diagnósticos precisos y acciones
concretas deben implementarse para disminuir los riesgos sobre las
poblaciones de estos estados.
(Resumen del trabajo presentado en el L Congreso Nacional de Física,
Nov. 2007. Art. completo en: http://adriancarbajal.noip.org/inundacion/reportegolfo.pdf)
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Las causas de la inundación de 2007
en Tabasco
José Adrián Carbajal Domínguez
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco
División Académica de Ciencias Básicas
[email protected]
Durante octubre de 2007 se desataron lluvias muy intensas sobre los
estados de Tabasco y Chiapas, dando lugar en Tabasco a una de las
inundaciones más catastróficas de que se tenga memoria. En este
reporte se presentan respuestas a muchas de las preguntas que los
tabasqueños se hicieron durante este evento. Empleando herramientas
tales como imágenes de satélite, modelos de elevación de terreno
(DEM), entre otras, se muestra que las aguas provenientes de la presa
Peñitas no contribuyeron a la inundación de Villahermosa; que la marea
alta de esas fechas tampoco jugó un papel determinante; que la atípica
intensidad de la lluvias se debió a la conjunción de un “norte” con las
aguas cálidas del Golfo de México; y que las zonas donde la inundación
fue
más
grave
concentran
grandes
escurrimientos
de
aguas
provenientes de la Sierra Norte de Chiapas. (Resumen; Art. completo
en: http://adriancarbajal.no-ip.org/inundacion/reporte-inundacion.pdf )
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Ciencia, energía y contaminación
atmosférica
Héctor G. Riveros
Instituto de Física, UNAM
La contaminación atmosférica antropogénica tiene su principal
fuente en los procesos de combustión requeridos para la producción de
electricidad, transporte, etc. El petróleo suministra cerca del 90% de las
necesidades energéticas nacionales, y su consumo emite dióxido de
carbono CO2, monóxido de carbono CO, hidrocarburos HC y óxidos de
nitrógeno NOx a la atmósfera de las poblaciones. La combustión en
quemadores continuos como calderas y estufas es más completa (emite
menos contaminantes) que en los motores de explosión interna, que
tienen paredes frías que inhiben la combustión total.
La ciencia proporciona herramientas para medir la contaminación
atmosférica a través de la absorción característica de las moléculas en el
infrarrojo, en el visible o en el ultravioleta. Permite reducirla en las
fuentes mejorando el diseño de los motores y quemadores industriales,
o en los escapes y chimeneas mediante filtros y catalizadores. El análisis
de los datos permite inferir procesos y medios para evaluar la relación
costo/beneficio de las distintas posibilidades para reducir la
contaminación. Es en el estudio de alternativas energéticas donde
podemos esperar los mejores resultados. Necesitamos obtener energías
no contaminantes que permitan un desarrollo sustentable, ya que los
recursos petroleros mundiales son cada vez mas reducidos.
La Figura 1 muestra la historia de la producción y consumo de
petróleo en nuestro país. La producción se incrementó al 3.9% anual
desde 1958 hasta 1973, pero el consumo subió al 6.7% desde 1958
hasta 1982, con el resultado de que las curvas se cruzaron y de 1970 a
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1973 importamos petróleo. Por esa época se descubrieron grandes
yacimientos, lo que permitió que con una gran inversión se
incrementara la producción petrolera al 22% anual desde 1973 hasta
1982. Lo malo fue que el ingreso de México al mercado mundial
coincidió con una baja drástica en los precios del petróleo y que a ese
ritmo de extracción rápidamente nos hubiéramos quedado sin petróleo.
En 1982 se decidió congelar la producción manteniéndola casi estable,
pero también hemos tenido una crisis casi continua que ha hecho que el
consumo se incremente al 0.67% anual, que no compensa siquiera el
crecimiento demográfico.
Pet. Produc. 3.9% (58-73), 22% (73-82
Pet. Consu. 6.7% (58-82), 0.67% (82-01)
350 0
Thousands barrel/day
300 0
250 0
200 0
150 0
100 0
500
0
-500
195 8196 4197 0197 6198 2198 8199 4200 0
6/8/2006
Prod
Exp ort Cons
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Fig. 1.- Producción, Exportación y consumo de petróleo en México.
En los últimos años la situación no ha cambiado, pero se estima
que tenemos reservas probadas para 10 años al ritmo de extracción
actual. Esto quiere decir que es urgente que empecemos a ampliar
nuestros recursos energéticos.
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El tema de la contaminación ha generado muchas propuestas para
reducirla. Entre las más conocidas están: las chimeneas ecológicas, los
imanes en las líneas de combustible de los motores e inyectar iones a la
atmósfera.
La idea de la chimenea ecológica era calentar el aire en una
chimenea para que se formara una columna de aire en movimiento
capaz de romper la capa de inversión, causando la dispersión de los
contaminantes. Desgraciadamente el cálculo numérico demostró que la
idea no era factible.
Los imanes en los motores pretenden un incremento del 20% en
la eficiencia y una reducción del 40% en las emisiones contaminantes.
La idea es que los imanes alinean las moléculas del combustible
facilitando su combustión. El problema es que la energía de alineación
de las moléculas es muy pequeña comparada con la energía de
combustión. Las pruebas experimentales no mostraron ningún efecto ni
en la eficiencia ni en la contaminación.
La idea de inyectar iones en el aire se basa en que sirvan como
centros de nucleación para la humedad del aire, de manera que se
obtenga una ganancia en energía cercana a 100 millones de veces. Se
afirmaba que se podían evitar huracanes en Rusia, reducir granizadas en
Argentina, quitar la niebla en aeropuertos (Moscú y Tuxtla Gutiérrez),
hacer llover en Sonora, y reducir la contaminación en el D. F.
Desgraciadamente las pruebas mostraron que no había efectos en la
contaminación de la ciudad, con la posibilidad de formar ozono en la
inyección. No basta con tener buenas intenciones para reducir la
contaminación.
RESUMIENDO: El primer paso para controlar la contaminación es
medirla con instrumentos adecuados. En las grandes ciudades se miden:
monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno NOx, hidrocarburos,
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partículas sólidas y ozono. Estos contaminantes están relacionados con
la quema de combustibles en motores y calderas, por lo que se estudian
nuevos motores y quemadores bajos en NOx. La ciencia estudia el
transporte y dispersión de los contaminantes mediante pulsos sonoros y
electromagnéticos mediante nuevos instrumentos. Aunque también se
usa lenguaje científico para promover dispositivos que no funcionan
para reducir la contaminación. El diseño de nuevos instrumentos
contribuirá seguramente a reducir la contaminación atmosférica en las
grandes ciudades.
Podemos recomendar que se tome en cuenta la información
obtenida: controlar mejor al transporte público, homologar las
verificaciones en el país, incrementar la poca vida de los catalizadores
para el control de NOx, que los vehículos a gas contaminan más de lo
esperado, y que exentar de la verificación a los vehículos limpios
detectados con sensores remotos, sería un gran ejemplo del gobierno
sirviendo a sus ciudadanos, como la Universidad está sirviendo al país.
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Arquitectura solar
Dra. Ruth Lacomba
Facultad de Arquitectura, UNAM
El cambio climático no es algo que va a suceder en 20 años, nos está
afectando a todos en este momento. Basta ver las noticias para darnos
cuenta de que a pesar de los intentos de algunas instituciones por
negarlo, lo tenemos aquí y ahora. Que es causado por nuestras
acciones, lo han demostrado los especialistas del IPCC (comité de
científicos que estudian el cambio climático), reunidos en París a
principios del 2007.
Vivimos en un ecosistema que puede ser alterado por los materiales y
fluidos que lo atraviesan y, para asegurar nuestra vida en este planeta,
debemos cuidar que estos fluidos sean limpios. De ahí la importancia de
las energías alternas, con base en el sol y el viento, que no alteran el
ecosistema. El planeta puede existir sin los dinosaurios y otras especies
que han ido desapareciendo, y puede existir sin nosotros también. No
necesitamos salvar el planeta, lo que tenemos que salvar es la
supervivencia de nuestra raza humana.
¿Qué está haciéndose en otros países al respecto? En España, Alemania,
E.U.A., Australia, Israel, Emiratos Árabes e India, se investiga la
metodología y la aplicación de energías limpias, como la solar y la
eólica. España tiene un reglamento que exige que todos los edificios
nuevos tengan calentadores solares de agua, a partir del 2005. En Israel
todos los edificios tienen calefactores solares para agua; se capta el
agua de lluvia y se distribuye por todo el país. En Australia, se desarrolló
la Villa Olímpica del 2000 a base de energía solar.
En el Desierto de Mojave en California se está desarrollando un proyecto
para dotar de concentradores solares a dos mil viviendas. En Dubai se
construye una nueva Ciudad Solar. En India hay proyectos para que una
gran parte de su electricidad provenga de la energía eólica. México ya
tiene su primer concentrador solar en Agua Prieta en el Desierto de
Sonora, donado por el Banco Mundial. Austria tiene su primera Ciudad
Solar proyectada por los afamados arquitectos Norman Foster y Thomas
Herzog.
Como arquitecta, catedrática, conferencista, y escritora de libros y
artículos, la autora lleva más de treinta años impulsando las energías
limpias y alternas, así como la arquitectura solar, la cual es ideal para
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un país como México, dado su alto nivel de radiación, el tercero en el
mundo después de los Emiratos Árabes e Israel.
Las casas solares son luminosas y de bajo impacto ambiental. Aun
cuando una casa haya sido construida en forma tradicional, es posible
convertirla en una casa ecológica que ahorre agua y energía, lo cual
puede hacerse en etapas para repartir el costo.
Algunos elementos tienen un costo inicial elevado, pero después de un
periodo de recuperación, representan un ahorro. Un elemento típico son
los calefactores de agua solares. Uno de buena calidad cuesta
aproximadamente 20 mil pesos pero, suponiendo un gasto mensual de
gas de 400 pesos, se paga a sí mismo en cuatro años. Las lámparas
exteriores con celdas fotovoltaicas también suelen amortizarse en los
primeros cuatro años.
Lo más importante en una casa solar es el diseño, que incluye la
vegetación, la orientación, las ventanas, los tragaluces, y los materiales,
que deben ser de alta capacidad térmica en zonas frías como el Ajusco o
el Desierto de Los Leones.
En cambio, para zonas tropicales, o calurosas y húmedas, se requieren
materiales que permitan la ventilación, como bambú o palma;
aislamiento térmico, ventilación cruzada, y colores claros.
En el desierto se precisan materiales que impidan el paso del calor, con
gran espesor en las paredes de adobe, tierra, etc. Aislamiento térmico,
pocas ventanas y orientadas al norte, en nuestro hemisferio; fuentes y
colores claros.
Las explicaciones de cómo diseñar para cada región, se encuentran en el
libro coordinado por la autora: Manual de Arquitectura Solar de Editorial
Trillas.
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El calentamiento global impulsa la
colaboración académica… en E.U.
L. Gottdiener
FC-UNAM
Es bien conocida la renuencia del gobierno estadounidense durante la
mayor parte de la administración Bush para tomar medidas efectivas
ante el problema del calentamiento global. Pero en el ámbito académico
la reacción ha sido diferente.
Según un centro educativo norteamericano, existen en los Estados
Unidos más de 600 instituciones académicas que, por su nombre,
parecerían estar dedicadas a la investigación o educación ambiental. En
realidad, muchas son las mismas que hace una o dos décadas se
centraban en la innovación, la globalización, o la ética, aunque ahora
han reformulado sus objetivos para destacar el aspecto ambiental.
Pero también se han creado recientemente en universidades de prestigio
un buen número de instituciones especialmente orientadas a cuestiones
ambientales y climáticas. Típicamente son interdisciplinarias y, además
de investigar aspectos ambientales, analizan cómo influenciar las
políticas públicas al respecto, e intentan enseñar a sus estudiantes cómo
abordar dichos problemas en el mundo real, no académico.
El Instituto Tecnológico de Rochester, por ejemplo, estableció el
Instituto Golisano de Sustentabilidad con el objetivo de que estudiantes
y profesores de diferentes áreas estudien las ramificaciones ambientales
de la producción y el consumo, dado que el problema de la
sustentabilidad abarca aspectos económicos, sociales, de ingeniería,
etc., que no pueden ser resueltos por expertos de una sola disciplina.
La Universidad de Yale fundó recientemente el Centro para Negocios y el
Medio Ambiente. La Universidad de Tennessee consolidó hace poco más
de un año sus diversos programas ambientales en un nuevo Instituto
para un Medio Ambiente Seguro y Sustentable. La Universidad Estatal
de Arizona abrió en 2004 su Instituto Global de Sustentabilidad, en el
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que expertos en biogeoquímica analizan, junto con científicos sociales, el
impacto de la urbanización acelerada sobre plantas y animales.
Estos conceptos han permeado el mundo académico, y más
universidades están abriendo centros donde los estudiantes de
ingeniería investigan combustibles alternos, los de administración su
impacto económico, y los de ciencias políticas su aceptación por los
gobiernos de su propio país y del tercer mundo.
Algunos de estos centros, denominados de sustentabilidad, o
ambientales, o de calentamiento global, se han creado como entidades
independientes, fuera de las escuelas existentes, pero otros se han
instalado dentro de ellas. En la Universidad de Pittsburgh, por ejemplo,
la Escuela de Ingeniería inauguró en 2003 la Iniciativa Mascaro de
Sustentabilidad, dedicada a la “construcción verde” y al uso sustentable
del agua.
Algunos de estos institutos van más allá de los estudios del medio
ambiente. El Centro Kenan-Flagler para la Empresa Sustentable de la
Universidad de Carolina del Norte investiga culturas globales, ética de
negocios, y responsabilidad social corporativa, además de los temas
estrictamente ambientales.
Varios centros están tratando de rebasar los confines académicos. El de
Yale, por ejemplo, está desarrollando una “clínica de eco-servicios” que
ayude a las empresas a encarar cuestiones ambientales. La Iniciativa de
Sustentabilidad Corporativa de la Universidad de Duke, que pertenece a
la Alianza de Empresas Sustentables de Chicago, fabricó una pequeña
turbina eólica para uso particular, y ayuda a las empresas locales a
reducir sus emisiones de carbono.
Los fondos para los centros mencionados no proceden sólo de las arcas
universitarias, sino de donantes particulares. Por ejemplo, la familia Erb
donó 20 millones de dólares a la Universidad de Michigan para la
creación y operación del Instituto Erb para la Empresa Sustentable
Global, cuyo objetivo es que capitalistas de riesgo enseñen a los
estudiantes a invertir en tecnologías verdes.
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Otra benefactora privada aportó 15 millones de dólares al instituto de
Arizona, y 10 millones más para crear una Escuela de Sustentabilidad
que otorgue grados académicos. La gran mayoría de los fondos del
Instituto Golisano de Rochester han procedido de un donador del mismo
nombre.
Algunos centros, como el de la Universidad de Arizona, han logrado
obtener fondos del gobierno. La ciudad de Phoenix es un buen ejemplo
del llamado efecto de la isla de calor, que consiste en que las ciudades
absorben calor durante el día y lo emiten durante la noche. De ahí que
el instituto de Arizona haya recibido financiamiento de la Agencia de
Protección Ambiental y del estado de Arizona para investigar si hay
materiales de construcción que mitiguen dicho efecto.
Asimismo, algunas empresas privadas proporcionan financiamiento a los
centros mencionados. Una arrendadora de automóviles donó el año
pasado 25 millones de dólares para crear el Instituto Enterprise, que
realizará investigación sobre biocombustibles basados principalmente en
maíz y soya.
La compañía Dow Chemical ha ofrecido aportar, a lo largo de cinco años,
10 millones de dólares a la Universidad de California en Berkeley, para
establecer un centro de sustentabilidad. Según un ejecutivo de la
empresa, “Berkeley posee una de las mejores escuelas de ingeniería
química del mundo, pero son los estudiantes de administración quienes
saben hallar los mecanismos financieros necesarios”. La Universidad
está utilizando los fondos proporcionados por Dow para establecer un
Programa de Productos y Soluciones Sustentables dentro de su Centro
de Empresas Responsables. En el programa participarán químicos,
biólogos, analistas financieros, especialistas en política, e incluso
abogados, de Berkeley.
Varias transnacionales – ExxonMobil, General Electric, Toyota, etc. - han
ofrecido fondos al Proyecto de Energía y Clima Global de la Universidad
de Stanford, que explora nuevas tecnologías energéticas. La Fundación
Shell ha estado financiando al Centro Shell de Sustentabilidad de la
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Universidad de Rice desde 2002, y Wal-Mart ha prometido fondos para
un Centro de Sustentabilidad Aplicada en la Universidad de Arkansas.
Habrá que ver si algunos de los millonarios y las grandes empresas
nacionales se deciden a seguir el ejemplo de sus similares
estadounidenses, y aportan cantidades importantes a las instituciones
académicas nacionales que les ayuden a encontrar soluciones a los
problemas que plantea el calentamiento global.
(Fuente: New York Times, dic. 2007)
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