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Técnica mejorada para clasificar granos de polen

 
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Mediante un montaje de microscopía holográfica digital se reconstruirán los mapas en 3D de granos de polen y se avanzará en la optimización de su clasificación.
Mediante un montaje de microscopía holográfica digital se reconstruirán los mapas en 3D de granos de polen y se avanzará en la optimización de su clasificación.

29 de diciembre de 2011
Mediante un montaje de microscopía holográfica digital se reconstruirán los mapas en 3D de granos de polen y se avanzará en la optimización de su clasificación.

En colaboración con el grupo de Palinología del Instituto de Ciencias Naturales de la UN de Colombia, Freddy Monroy, profesor del Departamento de Física y director del Laboratorio de Óptica Aplicada, desarrolla un proyecto financiado por Colciencias en el que se reconstruirán los mapas en 3D del índice interno de refracción de los granos de polen.

De acuerdo con el docente, “el Grupo de Palinología ya tiene una forma de clasificar los granos, desarrollada a partir de la experiencia y el trabajo realizado, contrastándolos manualmente, pero sin tener ninguna técnica que les permita cuantificar y dar características únicas de algunos tipos de granos de polen”.

El aporte del proyecto es “proporcionarle a este grupo una técnica interferométrica que le permita reconstruir los mapas en 3D, de tal forma que, de manera unívoca, pueda distinguirse a qué tipo de grano de polen nos estamos refiriendo”, planteó Monroy.

Cuando se realiza esta reconstrucción se logra una visión externa e interna de la composición del grano de polen. Según Monroy, “con otras técnicas microscópicas se pueden lograr visualizaciones pero no se puede cuantificar. Lo que hacemos es reconstruir numéricamente los mapas de fase, dado que mediante un computador se recopila toda la información numérica y asimismo se desarrolla una imagen tridimensional del objeto analizado”.

El trabajo posterior, se plantearía para cambiar los granos de polen por tejidos y células, “a esto, los científicos suizos le llaman holografía celular, la idea es que a través de la comparación de mapas reconstruidos mediante esta técnica, se identifique y se puedan diagnosticar enfermedades y malformaciones celulares”, concluyó el docente.

Este trabajo se desarrolla con la colaboración del Grupo de Óptica Aplicada de la UN en Medellín y con el Grupo de Palinología del Instituto de Ciencias Naturales.

La microscopía holográfica digital es una técnica utilizada para reconstruir mapas en 3D de índices de refracción de objetos semitransparentes microscópicos.

Colciencias financia este proyecto con 200 millones de pesos para dos líneas de trabajo; una experimental, que se adelantará con la compra de equipos para el montaje y, una segunda, relacionada con el desarrollo numérico y el análisis cuantitativo de la información recopilada con el montaje.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co

Crean mapa de peligro del volcán de Colima

 
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Diversos grupos de trabajo trabajan en la historia eruptiva del Volcán de Colima y ya cuentan con un mapa de peligro de la zona.
Diversos grupos de trabajo trabajan en la historia eruptiva del Volcán de Colima y ya cuentan con un mapa de peligro de la zona.

14 de octubre de 2011
• Grupos de trabajo del CGeo de la UNAM, del Observatorio Vulcanológico de la Universidad de Colima, y de la Universidad de San Luis Potosí, estudian los posibles riesgos de erupción
• En su historia, se observa que aproximadamente cada 100 años tiene una de tipo pliniana, y que la más reciente fue la de 1913

“Para tener la oportunidad de evaluar el peligro que representa el Volcán de Colima (o Volcán de Fuego), el más activo de México, se debe conocer su comportamiento en el pasado. Si no tenemos información al respecto, no sabremos qué tipo de erupción debemos esperar, hasta dónde pueden llegar sus emanaciones y qué daños pueden causar”, dijo Lucía Capra, investigadora del Centro de Geociencias (CGeo), campus Juriquilla, de la UNAM.

Diversos grupos de trabajo, como el del CGeo, el del Observatorio Vulcanológico de la Universidad de Colima, y el de la Universidad de San Luis Potosí, trabajan en su historia eruptiva, y ya cuentan con un mapa de peligro de la zona.

Se conocen los estilos y patrones eruptivos, los volúmenes de material arrojado, las alturas de sus columnas, y el alcance de sus depósitos.

“El Volcán de Colima ha tenido distintas actividades, desde las más moderadas, como coladas de lava, cuyos alcances son muy reducidos y no representan un peligro para las poblaciones aledañas, hasta erupciones muy grandes, principalmente plinianas, que generan columnas de 20 ó más kilómetros de altura.

Erupciones plinianas

La caída de ceniza relacionada con una renovada actividad del coloso representa una seria amenaza para las comunidades asentadas en sus faldas y para las zonas urbanas cercanas.

En su historia, se observa que aproximadamente cada 100 años tiene una erupción pliniana y que la más reciente, en 1913, ha sido la más grande en tiempos históricos; comenzó el 17 de enero y tuvo su pico más alto el día 20 de ese mes.

Al respecto, Rossana Bonasia, investigadora que realiza una estancia posdoctoral en el CGeo, comentó que ese evento se toma como referencia para analizar los posibles escenarios de riesgo y de peligro relacionados con los flujos piroclásticos, los lahares (flujos de escombros y agua) y la caída de ceniza volcánica.

Sin embargo, a pesar de los registros y de la documentada erupción de 1913, no se ha hecho una evaluación completa del riesgo por caída de ceniza durante una potencial erupción pliniana. Uno de los peligros principales es el colapso de techos; se ha calculado que si se acumula una capa de 10 centímetros, es suficiente para que empiece a sufrir daños estructurales, y hasta se colapse.

Al reconstruir ese evento, los depósitos de material alcanzaron un espesor de 45 centímetros a ocho kilómetros de la cima del volcán, y de 15 en Ciudad Guzmán, ubicada a 26 kilómetros. Por ello, añadió, se recomienda limpiar constantemente todos los techos durante una erupción pliniana.

Durante este tipo de de explosiones casi siempre hay perturbaciones meteorológicas, como lluvia, y la ceniza mojada es más pesada. Además, por ser un material abrasivo (partículas muy finas de vidrio y cristales), al mezclarse con agua puede tapar las alcantarillas. Por otro lado, aunque no se acumule en los techos, puede entrar en las vías respiratorias y ocasionar problemas de salud.

Mapas de caída de ceniza

Para evaluar el riesgo de una pliniana se debe valorar, al mismo tiempo, la dirección y la velocidad del viento, pues ello permite hacer simulaciones que indiquen el espesor de la ceniza a cada cierta distancia.

Bonasia trabaja con modelos numéricos de dispersión, y a partir de estudios estadísticos del comportamiento del aire en la región, reconstruye mapas de caída de ceniza y calcula la probabilidad, para diferentes estaciones, de que el depósito en el suelo supere los umbrales de carga críticos que determinan daños a los edificios.

Los resultados obtenidos muestran que una erupción pliniana de ese coloso podría causar perjuicios serios en más de 10 pequeñas poblaciones y rancherías y, potencialmente, alcanzar ciudades grandes ubicadas a 10 kilómetros.

Aunque este tipo de sucesos tiene efectos muy locales, una persona que viva a 300 kilómetros del volcán puede experimentar sus consecuencias. Por ejemplo, la ceniza arrojada en 1913 llegó hasta Guadalajara y Saltillo, porque los vientos de la región casi siempre soplan desde el Oeste a Este.

“También podrían ser un problema importante para el tráfico aéreo. Hay que recordar que la erupción en Islandia, el año pasado, detuvo todos los vuelos en Europa”, recordó Bonasia.

Flujos piroclásticos

Si se considera la actividad actual del Volcán de Colima, lo más probable es que su domo continúe en crecimiento y origine flujos piroclásticos, es decir, corrientes turbulentas de gas y material sólido que se mueven al ras de la superficie, se encañonan, siguen las barrancas principales y pueden superar barreras y llegar a mayores distancias.

“En efecto, estos flujos pueden alcanzar poblaciones ubicadas en un radio de unos ocho kilómetros. En estos días fluyen, pero por magnitud no representan un riesgo para los asentamientos humanos ni para los excursionistas”, finalizó Capra.

Créditos: unam.mx/boletin/603/2011

Generan en la UNAM mapas de suelos, planicies, montañas y valles del país

 
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Francisco Bautista Zúñiga, del Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental de la UNAM.
Francisco Bautista Zúñiga, del Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental de la UNAM.

10 de julio de 2011

• De fácil interpretación, integran geoformas y suelos, dijo Francisco Bautista Zúñiga, del Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental
• Son útiles para estudios forestales, agrícolas, de fertilidad, inundaciones, recarga de acuíferos y riesgo ambiental

Una nueva generación de mapas que incluyen las diversas formas de la tierra (geoformas) y suelos del territorio nacional son desarrollados por Francisco Bautista Zúñiga en el Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental (CIGA), con sede en el campus Morelia de la UNAM.

De moderna cartografía, visibles en computadora, elaborados con el uso de imágenes satelitales, son útiles para estudios forestales, agrícolas y pecuarios, así como para la recarga de acuíferos, zonas de inundaciones y riesgos ambientales, entre otras aplicaciones.

La metodología para desarrollar estas herramientas científicas fue desarrollada en 1988 en Holanda por el científico Alfred J. Zinck, quien la ha probado en varias partes del orbe.

Zinck y Bautista –doctor en Biología, experto en edafología y en esa metodología de nueva generación- junto con Gerardo Palacio y Patricia Quintana, elaboraron con éxito un primer mapa, referente a la península de Yucatán, que incluye al estado del mismo nombre, Campeche y Quintana Roo. Ese material se publicó en la revista Geomorphology, de las mejores del mundo en esa área del conocimiento.

Actualmente, el investigador universitario desarrolla otras referentes a la península de Baja California, Michoacán y el Sistema Neovolcánico, que atraviesa la zona central del país.

De rocas a suelos y geoformas

Lo mapas del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) parten de que la geología y la base cartográfica es geológica, es decir, describe los tipos de roca, pero son muy difíciles de leer. Es más conveniente utilizar un enfoque geomorfopedológico, es decir, la geomorfología como base cartográfica y la edafología como fundamento temático, explicó.

Con esta técnica, añadió, se hacen mejores proyecciones y se pueden leer bien, pues no se necesita ser un experto para reconocer con facilidad las regiones. “Estos mapas juntan las formas de la Tierra, como planicies, montañas y valles, con los suelos”, precisó.

Una de las ventajas es que, además de distinguir en una zona del territorio nacional una montaña, por ejemplo, se puede observar el grupo de suelo que la acompaña. “Vemos si son fértiles, forestales, para conservación de la biodiversidad; si son suelos para la recarga de acuíferos, o zonas de deslizamiento o inundación”, añadió.

Se pueden distinguir áreas de inundación y así estar alertas ante la llegada de eventos naturales cíclicos, como huracanes. “Son útiles para el análisis de riesgos ambientales, zonas de productividad, diseño de ciudades, regiones agrícolas y sísmicas”.

Red por todo el país

Actualmente, Zúñiga impulsa su realización mediante una red de especialistas en todo el país. “La hacemos con amigos con quienes elaboramos cartas de Chiapas, Tabasco y San Luis Potosí, y la DGAPA-UNAM financia el proyecto”.

La idea es cubrir todo el país, pues se pueden usar imágenes de satélite o radar, pero es necesario el conocimiento local. “Si tengo una contraparte en cada estado se facilita el trabajo. Ellos son colegas edafólogos (especialistas en el estudio del suelo) o geomorfólogos que aprenden o aplican esta técnica”, señaló.

El mapa completo de México será de mayor detalle, a una escala de 1:500 mil, y los estatales de 1:250 mil, es decir, permitirán una gran precisión. “En Yucatán y Michoacán los hacemos a escala de 1:50 mil, y mejoramos la metodología”.

El universitario explicó que debido a que la nación tiene todas las formas de relieve y casi todos los grupos de suelo del mundo, se pueden hacer mejoras al sistema ideado por Zinck. “En estas proyecciones las personas distinguen un volcán en Michoacán o un cenote en Yucatán, y si los pueden leer los van a usar, eso es lo importante”.

Actualmente, Francisco Bautista genera nueva información científica de suelos, a la vez que prepara a especialistas con esta tecnología.
Créditos: UNAM-DGCS-401-2011/unam.mx

Necesarios, mapas precisos que identifiquen zonas de riesgo por deslaves e inundaciones

 
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Es preciso estudiar a fondo cómo se forman los deslaves para determinar qué zonas no son recomendables para edificar viviendas, señaló el profesor Gabriel Moreno Pecero.
Es preciso estudiar a fondo cómo se forman los deslaves para determinar qué zonas no son recomendables para edificar viviendas, señaló el profesor Gabriel Moreno Pecero.

1 de agosto de 2010

• Antes de una obra se deben hacer estudios de suelo para evitar inconvenientes, aseveró Gabriel Moreno Pecero, de la Facultad de Ingeniería de la UNAM
• En el país aún no se tienen mapas que señalen con precisión las partes propensas, indicó

La ingeniería mexicana es capaz de construir autopistas, carreteras o viviendas en zonas de deslave sin que se produzcan problemas, afirmó Gabriel Moreno Pecero, de la Facultad de Ingeniería de la UNAM.

“Esto es factible siempre y cuando se realicen los estudios correspondientes y los suelos sean tratados antes de realizar cualquier obra”, apuntó.

El ingeniero civil mencionó que pese a que se han hecho algunos esfuerzos para conocer las regiones más riesgosas en el país, éstos han sido aislados y aún no se tienen mapas que señalen con precisión qué partes tienen mayor propensión a deslaves o inundaciones.

En el caso de los deslaves, comentó, se debe conocer su proceso de formación, ubicarlos y tratarlos para que no produzcan problemas.

En primera instancia, poner atención a las regiones donde las lluvias son más intensas o frecuentes, como el sureste de México o algunos estados del norte, indicó.

Después, mediante estudios geohidrológicos, es preciso determinar qué cantidad de agua se filtra, que escurre y se evapora. Asimismo, informar a la población los riesgos de vivir de manera improvisada en zonas propensas a deslaves.

Pero lo principal es que las universidades preparen ingenieros o especialistas en suelos que no sólo sepan la teoría, sino que apliquen sus conocimientos en el trabajo de campo y en beneficio de la sociedad, subrayó el también doctor honoris causa por la Universidad Autónoma de Chiapas.

Los deslaves, explicó, son generados en taludes, superficies inclinadas que pueden ser de dos tipos: realizadas por el hombre o generadas por la naturaleza.

En la primera, tenemos los cortes que se hacen en los cerros al construir carreteras o cortinas de presas, refirió.

Las segundas, se encuentran en las laderas y son las que preocupan en la actualidad, porque están siendo utilizadas por la creciente mancha urbana. Consecuentemente, los sitios que no habían sido utilizados porque eran riesgosos para vivir, ahora están habitados.

Cuando la naturaleza forma una ladera, la deja estable y, en muchos casos, la estabilidad se incrementa con el paso del tiempo. Pero hay ocasiones en las que se convierten en sitios críticos, sobre todo porque empiezan a observarse asentamientos humanos irregulares, mencionó.

Estos terrenos, explicó, están sujetos a un sistema de fuerzas que mantienen un equilibrio, pero cambian al llegar la gente y las obras.

En ese tipo de formaciones la influencia del agua es crucial, porque disminuye su resistencia, sobre todo cuando las partículas sólidas que forman el suelo son pequeñas; el agua presiona contra ellas y, al tratar de separarlas, la capacidad de resistir cede o se vuelve nula, abundó.

Es decir, estos derrames son más frecuentes en suelos de arcilla o poco permeables, que en un conjunto de fragmentos de roca.

De ahí, la importancia de que antes de ocupar esos sitios se hagan estudios de suelo y geohidrológicos, a fin de preparar el terreno y evitar futuras inundaciones o deslaves, recalcó.

“Una tecnología que nos ha funcionado son los drenes transversales de penetración, cuya función es dejar fluir toda el agua que entra al suelo. Esta innovación fue creada en California, sólo que en lugar de utilizar tubo como allá, empleamos arena para drenar, lo que reduce costos”, destacó.

Como parte de las acciones preventivas, los especialistas en suelos deben colaborar con organismos públicos y privados para determinar con precisión aquellas áreas o zonas donde el riesgo está latente, reiteró el especialista en vías terrestres.

Así, la planeación del desarrollo urbano deberá estar enfocada a no seguir invadiendo esas zonas, y si es así, observar que haya acciones para anular el riesgo de obras sin planeación, concluyó.

Créditos: UNAM. DGCS -456/unam.mx