jueves, 18 de julio de 2024

Marketing científico en los medios


Con una cierta periodicidad, recibo emails personales de lectores (y sobre todo lectoras) que se han alarmado por noticias que leen en los medios sobre los posibles peligros de determinadas sustancias químicas que aparecen en lo que comemos, bebemos, respiramos o tocamos. En casi todos los casos, las fuentes son medios de comunicación que propagan noticias casi idénticas que provienen de oficinas de prensa de Universidades o Instituciones científicas, con entrevistas adicionales con investigadores implicados en los artículos científicos que proporcionan los “jugosos” titulares. En estos últimos días, una lectora que me ha escrito otras veces, pero a la que no conozco personalmente, y un antiguo estudiante y viejo amigo, me han mandado dos noticias que, por su proximidad en el tiempo y su procedencia, me han proporcionado un creo que interesante hilo del que tirar.

Ambas noticias provenían del diario ABC, aunque se han publicado igualmente en otros medios. En una de ellas, del 15 de julio, el titular rezaba, “El caucho de los parques infantiles bajo la lupa del CSIC: «Tiene una toxicidad crónica»”. Anteriormente, el 13 de julio, otra noticia decía “El CSIC detecta tóxicos en envases plásticos y alerta del riesgo de su transferencia a los alimentos al calentarlos”, aunque lo que llamó la atención a mi comunicante no fue ese titular sino el hecho de que la noticia hablara específicamente del caso de las tortillas que se venden en supermercados, listas para calentar y comer. Ambas noticias provenían de un Instituto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en Barcelona y su portavoz era la Directora del mismo y, según parece, coautora de los artículos generadores de ambas noticias. Y lo de parece lo voy a explicar en los siguientes párrafos.

En ambas noticias los compuestos analizados y potenciales fuentes de peligro son los ésteres organofosforados (OPE, en su acrónimo en inglés), unos compuestos químicos que se suelen usar como retardantes a la llama en diferentes tipos de plásticos para prevenir así incendios fortuitos en electrodomésticos, fibras, muebles y una larga lista de cosas. Los OPEs también se pueden usar como plastificantes, es decir, para hacer que un plástico rígido se vuelva más blandito.

En el caso de la noticia sobre las tortillas preparadas, además de los citados OPEs, también parece que se analizó otra familia de plastificantes mucho más conocidos, los ftalatos. Pero tendremos que creer al medio y a la Directora porque dicho estudio no se ha publicado aún, como reconoce ABC en su noticia.

En el caso de las alarmas diseminadas sobre los cauchos en parques infantiles, las aseveraciones de la mencionada Directora tampoco provenían de un artículo científico ya publicado, como me he encargado de comprobar hoy mismo usando herramientas de bibliografía al uso. No se dice si está en fase de publicación (supongamos que si) pero ABC apunta que hay que “esperar a 2025 para que el CSIC publique la segunda parte de la investigación, que determinará el alcance de la exposición humana a esos compuestos”. En resumen, en esas dos noticias, ABC ha dado eco a tres artículos científicos aún no publicados.

Y se preguntarán algunos de mis lectores. Y, a este tocapelotas del Búho, ¿qué más le da si la noticia se publica antes (bastante antes en algún caso) que el artículo que da pie a la noticia?. Pues la razón es sencilla de explicar. Uno es un jubilata con tiempo y medios para bucear en la bibliografía que se produce en variados temas que me interesan. Y cuando recibo una noticia del pelo de las que comento, me gusta ir a buscar las fuentes de los datos que deberían subyacer tras la misma, esto es, ir al artículo original. Si no lo hay, la verificación es imposible. Y pudiera ocurrir que, cuando finalmente se publique, una consideración detallada del artículo en cuestión no cuadre con los titulares ni con las notas de prensa de Universidades e Instituciones. Pero el daño ya está hecho y diseminado.

Por ejemplo, los mismos OPEs, el mismo Centro del CSIC y la misma Directora/investigadora estuvieron detrás de otro estudio publicado a principios de 2022 y que la autora ya se encargó de publicitar año y medio antes en La Vanguardia. Se habían detectado OPEs en el 100% de una serie de sardinas, anchoas y merluzas del Mediterráneo español, en cantidades entre 0,3 y 73 nanogramos. Luego se publicó el artículo y en los Aspectos a destacar (Highlights) iniciales, se dejan bien claras dos cosas. Una: “El riesgo humano asociado al consumo de esos pescado no mostró ninguna amenaza en relación con la ingesta de OPEs”. Y dos: “Los resultados sugirieron la ausencia de biomagnificación de OPE”. Os recuerdo que biomagnificación es la tendencia de algunos productos químicos a acumularse a lo largo de la cadena trófica, exhibiendo concentraciones sucesivamente mayores al ascender en esa cadena. En resumen, el propio artículo destaca que no hay muchos motivos para la alarma que, para entonces, ya habían difundido casi todos los medios y que, obviamente, no aclararon después lo que acabo de aclararos.

Este desencuentro entre lo que parecen sugerir los titulares de las noticias y lo que luego se topa uno en el artículo original también ocurrió en otro caso en el que también estaban implicados los OPEs y el mismo Centro del CSIC y del que di cuenta en una entrada anterior. En una noticia de La Vanguardia del 3 de mayo del pasado año se decía en titulares que "Las bebidas azucaradas tienen niveles de plastificantes 100 veces superiores a los del agua", algo que, en la noticia, explicaba la Directora del Centro. Pero si uno se iba al artículo original y buceaba en un prolijo párrafo (el último del apartado 3.4), en el que se calculaba la peligrosidad de las cantidades de esos OPEs que los autores estimaban que ingerimos los españoles a través de bebidas azucaradas y aguas de grifo y embotelladas, uno se encontraba con que esas cantidades eran desde miles hasta miles de millones de veces más pequeñas que las consideradas peligrosas.

Otra cosa habitual en este tipo de noticias es que los investigadores aprovechan la aparición en los medios para, además de dar cuenta de sus estrictas investigaciones, publicadas o nonatas, pontificar u opinar sobre cosas que ellos no han cuantificado en los datos publicados. Por ejemplo, la Directora e investigadora a la que hemos hecho repetida referencia, usa el resto de la noticia sobre las tortillas precocinadas para difundir una panoplia de aseveraciones alarmantes sobre variadas sustancias químicas que, a la espera de que se publique el artículo mencionado, intuyo que tienen poco que ver con las tortillas.

Y así, nos alerta sobre la peligrosidad de OPEs y ftalatos, los males que pueden causar y nos da consejos para paliar esos males, como evitar el que los alimentos estén en contacto con plásticos o ventilar bien nuestras casas para no ingerir el polvo que pudieran contener partículas de plástico con estos plastificantes. No podían faltar, en los tiempos que corren, sus menciones al bisfenol A o a los compuestos perfluorados, para acabar con una diatriba a las Instituciones europeas por no tener mano dura con el uso de estas y otras sustancias, que podrían provocar el incremento de casos de cáncer o la falta de atención en el estudio de los niños. Afirmaciones harto complicadas de probar (véase, por ejemplo, el último informe de la American Cancer Society y sus figuras 1 y 2). De aquí al activismo plastifóbico hay poco camino que recorrer.

Así que me voy a dejar unas alertas en mi móvil para confirmar, en unos meses, si los artículos no publicados han aparecido o no. Particularmente el de las tortillas.

Y ya que estamos en pleno verano, en el que abundan festivales musicales al aire libre, la música de hoy está grabada en uno de ellos, celebrado en Frankfurt en agosto de 2016. Es el famoso Danzón nº 2 de Arturo Márquez, con la Frankfurt Radio Symphony dirigida por el colombiano Andrés Orozco-Estrada. Dura más de diez minutos pero no he encontrado extractos más cortos. En cualquier caso, si yo pudiera hacer ese extracto, cortaría la grabación en el minuto 3:53. Espero que más de uno aguantéis hasta el final.

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jueves, 4 de julio de 2024

Los humos de los barcos y el calentamiento global


El 3 de diciembre de 1972, dos geólogos de la americana Brown University escribieron una carta al Presidente Nixon. En el escrito le mostraban su preocupación de que la actual época interglaciar estuviera llegando a su fin, iniciándose una nueva glaciación. Literalmente le decían que el que se estuviera produciendo “un deterioro global del clima, en un orden de magnitud mayor que cualquier otro experimentado hasta ahora por la humanidad civilizada, es una posibilidad muy real y, de hecho, podría producirse muy pronto”. Que unos geólogos hablen de que algo se pueda producir muy pronto es casi de chiste, teniendo en cuenta que para ellos la escala más habitual son miles o millones de años, pero la carta se tomó en serio en la Casa Blanca y, de hecho, implicó la puesta en marcha de programas de investigación al respecto.

Eran tiempos en los que los estudios sobre la evolución del clima eran menos habituales que ahora y la Climatología una Ciencia incipiente que se repartían meteorólogos y geólogos. Y unos y otros, desde los años cuarenta, venían observando periodos de mal tiempo y bajas temperaturas. Con la perspectiva que dan unos cuantos años más, eso tiene un cierto reflejo en la figura que aparece debajo, donde puede apreciarse que, tras un calentamiento entre 1900 y los primeros cuarenta, el gráfico parece cambiar con un cierto enfriamiento de unos treinta años para luego volver a subir decididamente.
A pesar del reflejo que la carta tuvo en los medios y en la posterior proliferación de trabajos científicos, hoy sabemos que fue una falsa alarma. Enseguida, diversas sociedades científicas y organismos internacionales desviaron la atención hacia lo que hoy llamamos calentamiento global, ocasionado por las continuas emisiones de CO2 de origen antropogénico (humano). Y también sabemos que ese corto periodo de enfriamiento se debió, probablemente, al efecto que sobre la radiación solar que llega a la Tierra tiene la presencia en la atmósfera de los llamados aerosoles, partículas sólidas o líquidas que se encuentran suspendidas, en estado estacionario, en el aire. Sin esa presencia sobre nuestras cabezas, el calentamiento global hubiera sido más evidente antes.

Ese hecho quedó confirmado (véase esta entrada de setiembre pasado) con lo que podíamos llamar el “experimento Pinatubo”. Pinatubo es un volcán filipino que, en 1991, inyectó en las capas de la atmósfera, entre otras muchas sustancias, millones de toneladas de dióxido de azufre (SO2) que, en la capa intermedia o estratosfera, se transformaron en aerosoles de sulfato. Cada una de esas partículas actuaron como barreras que impedían la llegada de la luz del Sol a muchas regiones del planeta, con lo que la temperatura global de la Tierra disminuyó en más de medio grado en los dos años subsiguientes a la erupción.

Y viene esto a cuento porque, desde el 1 de enero de 2020, están en vigor las nuevas normas de la Organización Marítima Internacional (OMI), normas que regulan el contenido en azufre del combustible que usa el transporte marítimo internacional, reduciéndolo del 3,5 % al 0,5 %. El objetivo fundamental de estas medidas es mejorar la calidad del aire y, de rebote, la salud pública ya que, al disminuir la posibilidad de que ese azufre se convierta en aerosoles, se evitan enfermedades respiratorias y cardiovasculares. Pero, como efecto derivado de esa disminución y en un proceso contrario al de las emisiones del Pinatubo, algunos climatólogos están especulando con que pudiera ser la causante del inusual calentamiento global experimentado en 2023, estimado en 0,2 ºC.

La cosa parece lejos de estar clara, porque en estos últimos meses/años están confluyendo una serie de posibles causas del fenómeno. Además del crecimiento global de las emisiones de CO2, que ahí sigue, y de los combustibles de bajo contenido en azufre que acabo de explicar, este año hemos tenido un El Niño bastante fuerte, estamos prácticamente en el máximo del ciclo 25 de la actividad del Sol y está también el hecho de las ingentes cantidades de vapor de agua que inyectó el volcán Hunga Tonga, del que hablábamos en la misma entrada mencionada arriba sobre el Pinatubo.

Todo ello ha hecho que, en los últimos meses, hayan aparecido artículos científicos y artículos de opinión de científicos muy relevantes en el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC), como Hansen, Schmidt o Hausfather. En ellos hacen incidencia en los factores mencionados en el párrafo anterior y, en los dos primeros casos, cuestionan de forma distinta las capacidades de los modelos climáticos para reproducir estas anomalías de temperaturas que nos han sorprendido. Son debates, también recogidos en redes sociales, entre reconocidos climatólogos que demuestran que la Ciencia de todo esto dista de estar del todo establecida. Debates que seguro no interesan a la mayoría de mis lectores pero, al menos, estáis al loro de lo de las emisiones sin azufre de los buques y sus probables consecuencias.

Además, como os recuerdo de vez en cuando para que no se os olvide, el Blog es mío y en él procuro dejar constancia, a modo de diario, de las cosas que me preocupan.

La música de hoy es un extracto de tres minutos de una de las escenas de la Sinfonía Alpina de Richard Strauss. Una vez más con la Filarmónica de Berlín, dirigida esta vez por el grandullón y disfrutón Andris Nelsons que, en la grabación, tenía 37 años. Fijaros, en los primeros diez segundos, en el espectador que está detrás del músico de los platillos…

Buen verano!!!

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lunes, 24 de junio de 2024

Alarma que algo queda


Hace casi tres años publiqué una entrada en la que me metía con una concejala del Consistorio de Donosti, perteneciente a la lista que yo había votado, por su decisión de dejar crecer libremente las hierbas en los alcorques de los árboles de la ciudad, con el argumento de evitar el empleo de herbicidas como el glifosato. Aclaraba allí que el asunto del glifosato y sus inseparables compañeras de viaje, las plantas modificadas genéticamente, no es asunto de mi negociado, fundamentalmente porque en España hay divulgadores que saben mucho más que yo al respecto. Desde entonces, la concejala ha subido a Delegada del Gobierno en Euskadi (espero que lo del glifosato no haya sido considerado como mérito). Y el estatus del glifosato en las Agencias que velan por nuestra salud, y que allí describía, ha cambiado algo.

Hace unos días, disfrutando de la placidez de la Ría de Arosa, recibí muchas alertas de un artículo sobre el glifosato que hace difícil el que me pueda resistir a escribir algo al respecto. Firmado por investigadores franceses, el artículo se titula “Presencia de glifosato en el esperma humano: Primer informe y correlación positiva con estrés oxidativo en una población de franceses infértiles”. Los investigados fueron 128 varones de parejas con problemas de infertilidad, controlados por un Centro médico próximo a Tours, en una región agrícola que los autores conceptúan como gran consumidora de herbicidas y otros plaguicidas.

El resultado más relevante, tal y como se puede leer en las primeras tres líneas de las propias conclusiones del trabajo, es que, en el 60% de las 128 muestras investigadas, se había detectado la presencia de glifosato. La reacción en los medios no se hizo esperar y algunos decían cosas como este titular de la publicación digital Environmental Health News: “Encuentran glifosato en más de la mitad de muestras francesas de esperma”. Lo que, evidentemente, tiene poco que ver con los detalles del artículo. Y, en el mismo tenor, se produjeron titulares alarmistas en medios de comunicación importantes como The Guardian o Sky News.

Hay un asunto semántico que conviene aclarar sobre el empleo de la palabra sperm en el titular del artículo en cuestión, escrito en inglés por franceses. Mientras que la palabra semen no aparece en el diccionario Larousse de la lengua francesa, la palabra sperme se refiere literalmente al “líquido opaco, blanquecino, ligeramente fibroso y pegajoso producido durante la eyaculación y que contiene espermatozoides”. Sin embargo, en inglés, y esto lo dejan muy claro tanto el diccionario Cambridge como la propia Wikipedia, no es lo mismo semen que esperma. Esperma (sperm) se refiere, estrictamente hablando, al conjunto de los espermatozoides que, en su largo viaje a la búsqueda del óvulo, lo hacen en el seno de un líquido (o plasma) seminal. El conjunto de unos y otro es lo que deberíamos denominar semen. En castellano también hay cierta ambigüedad sobre ambas palabras (reconocida por el propio diccionario de la RAE).

Viene esto a cuento porque, a pesar de que el título del artículo hace referencia a la presencia de glifosato en el esperma, los autores no analizan glifosato en el conjunto de los espermatozoides, sino en el líquido acompañante, que ellos separan por centrifugación para su posterior análisis. Y la matización es importante. Porque, con independencia de que el término vaya en el titulo del artículo deliberadamente o como consecuencia de una ambigüedad lingüística, la carga genética que pudiera verse alterada por el glifosato está en los espermatozoides y no en los líquidos acompañantes. Y, además, unos y otros se generan en sitios distintos del organismo..

Y quizás esa sea la causa de otro resultado que me ha llamado la atención. Los autores, además del análisis químico de la presencia de glifosato en el líquido seminal, cuantifican también tres parámetros que suelen ser habituales en la medida de la calidad de los espermatozoides como tal: su número, la movilidad de los mismos y la presencia o no de morfologías anómalas. Y no encuentran diferencias significativas en esos parámetros al comparar muestras con y sin glifosato. Lo que vendría a indicar que el glifosato, en las cantidades detectadas en el estudio (partes por trillón), no parece afectar a las características de los espermatozoides que importan para la fecundación.

Desde un punto de vista metodológico, resulta igualmente llamativo que, a diferencia de lo que suele ser habitual en toxicología, el estudio solo utilice muestras provenientes de varones que parecen tener problemas de infertilidad (esa es la razón de su presencia en el Centro de fertilidad de Tours). En una planificación científica al uso, parecería lógico haber empleado una muestra de control a base de habitantes de Tours, con similares edades y extracción social y con fertilidades manifiestas.

Podría seguir mencionado otras inconsistencias y proclamas poco entendibles en un artículo científico. Como, por ejemplo, la de que los autores acaben el artículo propugnando la eliminación del glifosato en base al principio de precaución, vigente en la UE, cuando la propia Europa acaba de prorrogar el permiso para usar glifosato durante otros diez años.

Pero, habiendo tantas sustancias químicas que pueden afectar a la calidad de los espermatozoides, la fijación exclusiva en el glifosato, una de las moléculas más estudiadas, no deja de ser sorprendente. Sin abandonar la región de Tours y la clínica que les ha proporcionado los pacientes, los autores podrían haber fijado su atención en otros plaguicidas más tradicionales, como los compuestos de cobre, usados desde siempre por los viticultores de toda Francia (Tours incluido) para combatir el mildiu de las viñas y de otras plantas como los tomates o patatas. Algo que mis amigos de La Rioja han llamado desde siempre sulfatear. Me estoy refiriendo al empleo del famoso caldo bordelés o (en français) “Bouillie bordelaise”, una mezcla de sulfato de cobre e hidróxido de calcio, una etiqueta vintage de la cual podéis ver debajo.
Entre los microelementos que influyen en la fertilidad masculina, está claramente demostrado en la bibliografía que, tanto el exceso como el defecto en las concentraciones de cobre habituales en nuestro organismo, empeoran la calidad de los espermatozoides y perturban la función reproductora en los mamíferos. Y en cantidades superiores a lo habitual, se conocen otros efectos tóxicos. De hecho, el cobre es más tóxico que el glifosato y, además, es considerado un disruptor endocrino, cosa que no parece ser el glifosato, al menos si uno hace caso a los últimos informes de la EFSA (véase la última frase de la página 4 de este informe de 2023) y la EPA (véase el apartado Human Health de este informe, que desmonta también el carácter cancerígeno del herbicida).

Además, y esto es una maldad que me encanta contar a todos los que me pretenden vender vinos ecológicos, el caldo bordelés y su cobre está permitido en el Reglamento 889/2008 de la Union Europea sobre producción y etiquetado de los productos ecológicos. Es decir, cualquier viticultor os puede vender vino etiquetado como ecológico, orgánico o biológico (es lo mismo para la UE), a pesar de que emplee el caldo bordelés en el tratamiento de sus plagas (véase la página L250/37, apartado 6, autorización A de este documento). Con la curiosa precisión de que el argumento para permitirlo está en la propia definición de ese apartado 6: Otras sustancias utilizadas tradicionalmente en la agricultura ecológica (el resaltado es mío). Un argumento de peso, como veis. Una auténtica pescadilla que se muerde la cola.

En fin, para recuperar un poco la serenidad de la ría de Arosa (que ya no tengo a mano) y dado que veo que lo de la música al final de las entradas os gusta, os dejo con la pieza Nimrod de las Variaciones Enigma de Edward Elgar por la Filarmónica de Berlín bajo la dirección de Sir Simon Rattle. Aunque Elgar no era químico, le gustó jugar a los químicos, como bien contó mi amigo Dani Torregrosa en esta deliciosa entrada de su Blog en 2015.

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domingo, 2 de junio de 2024

La mariposa del mar y la acidificación de los océanos

Uno de los iconos de la llamada acidificación de los océanos, un proceso derivado del aumento de la concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera como consecuencia de la quema de combustibles fósiles, son las llamadas mariposas del mar (cuyo nombre científico es Thecosomata), pertenecientes al grupo de los pterópodos, unos minúsculos caracoles de mar que son capaces de nadar en el mismo (cual mariposas en el aire) gracias a unas delicadas alas (ver foto arriba) que emergen de la concha que les protege. El pequeño tamaño y la extrema delgadez, tanto de las alas como de las paredes de la concha (con espesores inferiores al diámetro de un cabello humano), es la causa fundamental de ese carácter icónico, al entenderse que son extremadamente vulnerables a dicha acidificación que acabaría disolviendo unas y otra. Aunque, como siempre, la vida real tiene más matices.

En una breve nota en Nature en el año 2003, y en el subtítulo de la misma, Caldeira y Wickett introdujeron el término acidificación para explicar el hecho de que, como consecuencia de la mayor disolución del CO2 en los océanos, el agua de los mismos iría rebajando su pH, ese número que nos dice si una disolución es ácida (menos que 7) o básica (más de 7). El agua de mar anda ahora en torno a 8.0 y es, por tanto, básica pero el hecho de que vaya disminuyendo está en el origen del término acidificación, que fue el principal causante de que me enganchara al seguimiento del cambio climático y sus implicaciones, dada la cercanía del tema con mis tareas como profesor de Química Física.

El término se convirtió enseguida en viral en la literatura científica relacionada. Incluyendo la de agencias gubernamentales como la americana NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) que, poco después, nos alertaba con este documento y la gráfica que veis a continuación, de que cuando la concentración del CO2 disuelto en el mar subiera al doble de la que había en tiempos preindustriales (línea azul), el pH (línea roja) bajaría de 8,17 a 7,83.
No deja de ser algo sorprendente que esa gráfica (con precisión de dos decimales en el valor del pH) siga colgada de la web de una agencia tan prestigiosa como la NOAA, a pesar de las críticas que ha recibido por ello. La figura arranca con valores de pH en 1850, algo que la misma NOAA considera imposible conocer porque, en esa época y varias décadas después, no existían ni el concepto de pH ni instrumentos para medirlo. Y en cuanto a los valores en 2100, en el otro extremo de la gráfica, se trata de extrapolaciones muy arriesgadas, dadas las cortas series históricas de datos experimentales de las que se dispone, medidos mediante las técnicas que la Agencia establece como fiables.

Dejando de lado estos comentarios quisquillosos de un jubilata al que le gusta bucear en la literatura porque tiene tiempo para ello, lo cierto es que, en estos veinte últimos años, he ido acumulando mucha información sobre la acidificación y, paralelamente, sobre el comportamiento de nuestra sutil mariposa del mar en esos medios más “acidificados”.

Una de las cosas que he aprendido leyendo artículos como este de Nature es que, a pesar de que los esqueletos óseos de la mariposa de mar estén constituidos por carbonato cálcico, que se disolvería en el agua de mar a partir de un cierto valor de pH, la superficie de esos esqueletos en contacto directo con el mar no es carbonato cálcico. De la misma forma que la pintura exterior de un coche sirve para proteger a la estructura metálica de la carrocería frente a la corrosión ambiental, el carbonato cálcico del esqueleto de los pterópodos lleva un revestimiento orgánico superficial denominado periostracum que le protege del efecto “corrosivo” del agua de mar.

Es verdad que ese revestimiento puede dañarse por muchas razones, entre ellas el ataque de su principal enemigo, otro miembro de los pterópodos (los llamados ángeles del mar) que atrapan a las mariposas con sus tentáculos antes de inmovilizarlas y comérselas. Si el ataque falla y la mariposa escapa, puede que se lleve un recuerdo de su atacante en la delgada capa del periostracum. Esa herida puede hacer que carbonato cálcico bajo ella quede expuesto al agua de mar de bajo pH y se produzca su disolución progresiva.

Pero las mariposas del mar pueden ser minúsculas pero no por ello dejan de ser unas resistentes. En el mismo artículo de Nature arriba mencionado, se demuestra que son capaces de regenerar la capa de periostracum y restablecer así sus defensas contra el pH del medio marino. Un comportamiento que resulta fascinante en seres tan minúsculos.

La otra cuestión resulta algo más difícil de explicar pero voy a ver si lo consigo sin abusar de vuestra paciencia. Cuando el mar se acidifica y el pH se hace menor, disminuye la concentración de iones carbonato disueltos en al agua de mar, en beneficio de la formación de los iones bicarbonato. Si la formación de las conchas se entiende como la precipitación progresiva de carbonato cálcico sobre ellas, una disminución de iones carbonato en el agua implicaría que el proceso de calcificación fuera más lento y, por debajo de cierta concentración de carbonato en el agua, prácticamente inexistente. Lo que es particularmente grave en los ejemplares juveniles.

Pero aquí también la cosa es algo más complicada. La existencia de esa capa orgánica protectora de la concha o periostracum hace poco creíble que se produzca esa precipitación directa del carbonato cálcico como forma de hacer crecer las conchas. Parece que la hipótesis que se está abriendo paso es que, en realidad, es el CO2 disuelto en el agua de mar el que atraviesa ese revestimiento orgánico y una vez dentro (entre él y el esqueleto, en el llamado fluido calcificante), se transforma en bicarbonato mediante la acción de enzimas. Un complicado mecanismo posterior transforma en ese fluido los bicarbonatos en carbonatos que, en presencia de iones calcio, forman las capas de carbonato cálcico de las conchas por debajo del periostracum.

Una hipótesis que, por ahora, necesita ser confirmada en más de un extremo. Así que la Ciencia de todo esto no es, ni mucho menos, un asunto cerrado y tiene implicaciones en las que sería largo entrar. Sobre todo porque ya me he pasado un poco de las mil palabras, que suele ser mi límite para una entrada.

Y para acompañar al delicado aleteo de nuestras mariposas, un poco de música: Leonard Bernstein otra vez (se me nota el sesgo) pero, en esta ocasión, como compositor. El vals de su Divertimento para orquesta con Gustavo Dudamel dirigiendo a la Filarmónica de Berlín.

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martes, 14 de mayo de 2024

La Novena de Beethoven y el plomo

Este pasado 7 de mayo se conmemoraba el bicentenario del estreno de la Novena Sinfonía de Beethoven. Para celebrar el evento, la Búha y un servidor cenamos ese día teniendo como fondo esa obra en el concierto que la cadena francesa Mezzo retransmitió en directo desde el Musikverein de Viena, con la Orquesta Filarmónica de la misma ciudad dirigida por Riccardo Muti. En estos mismos días, estoy releyendo el último libro de mi amigo Dani Torregrosa que va sobre venenos, del que ahora hablaremos. Y esa misma semana me llegó una alerta sobre un nuevo artículo científico que analizaba el plomo en mechones de pelo del “sordo genial”. Todo un cóctel que invitaba a escribir una entrada al respecto.

El citado artículo era, en realidad, una reciente Nota al Editor publicada en la revista Clinical Chemistry por investigadores americanos, que volvían a retomar la pregunta sobre si una intoxicación por plomo (saturnismo) está en el origen de la sordera completa que le asoló cuando sólo tenía 40 años, así como de las múltiples complicaciones de salud que acabaron con su vida diecisiete años más tarde. Un anterior análisis, realizado en 2007 sobre un presunto mechón de cabello del músico, llevó a la hipótesis de que los niveles de plomo, muy altos con respecto a los habituales en esa época, pudieran estar en el origen de las complicaciones mencionadas.

Pero, muy recientemente, un estudio genómico de hasta ocho mechones de pelo supuestamente provenientes del músico, llegó a la conclusión que solo cinco de ellos eran realmente de Beethoven y que el que se mencionaba en el análisis de 2007 pertenecía a una mujer.

Dos de esos mechones de los que se tiene constancia genómica (y también documental) de que pertenecieron a Beethoven son los utilizados en la Nota al Editor a la que hago referencia más arriba. Tras analizar su contenido en arsénico, mercurio y plomo, los autores encontraron concentraciones de plomo entre 65 y 94 veces más altas que el nivel de referencia habitual. Transformadas esas concentraciones en el pelo a concentraciones en sangre, se obtenía un valor entre 690 y 710 microgramos por litro, un nivel que se suele relacionar con dolencias gastrointestinales y renales, así como con problemas de audición.

En su reciente libro “El olor de las almendras amargas” que la misma portada define como “un paseo por la ciencia de los venenos y su presencia en el arte y la ficción”, los problemas de salud de Beethoven y la hipótesis de su posible saturnismo han servido a Dani Torregrosa para incluir una interesante historia (como todas las del libro) titulada “La sinfonía del plomo”, que repasa los diversos casos de envenenamientos e intoxicaciones que, desde la antigüedad hasta hace muy poco, el plomo ha causado a los humanos.

Sobre las intoxicaciones con plomo escribía yo en este Blog en fecha tan lejana como 2009, instigado por la lectura del libro de John Emsley, "Better Looking, Better Living, Better Loving: How Chemistry can Help You Achieve Life's Goals" y que dedicaba su capítulo final al papel de la Química en el suministro de una gran variedad de pigmentos y colorantes para configurar la paleta de los pintores, así como al que ahora está teniendo en la restauración de cuadros y frescos antiguos con sofisticadas metodologías. Dentro de ese capítulo y en una ventana aparte, Emsley mencionaba intoxicaciones por diversos pigmentos conteniendo plomo en pintores como Correggio, Raphael, Goya o Van Gogh.

En esa entrada del Blog, en el apartado final de Comentarios de mis lectores, hay uno firmado por Flatólogo (aka Manuel Romera) un oftalmólogo e ilustrador médico al que le privan la Química y la Gastronomía. Con su contribución (muy interesante como todas las que ha colgado a lo largo de la vida de este Blog), Flatólogo me descubrió la relación entre Beethoven y el plomo. Atribuyendo al “vino peleón y adulterado que solía beber el pobre” el origen de su saturnismo.

Eso me hizo investigar sobre el tema durante un tiempo y descubrí que nuestro músico había estado siempre rodeado de vino. De hecho nació en Bonn, junto al Rhin y provenía de una familia de comerciantes de vino, por lo que, desde muy joven, se acostumbró a beber los diferentes caldos de esa región. Cuando se mudó a Viena, su primer patrón, el Conde Lichnowsky, le incluyó una partida para vino en su estipendio. Y Franz Joseph Haydn, que fue uno de sus primeros profesores, era un enamorado del vino y propietario de una de las más famosas bodegas de la ciudad. Así que lo de “vino peleón” de Flatólogo no sé yo…...

En sus últimos años, se aficionó a los vinos dulces, como los húngaros Tokaji. Puede que alguno o varios de los vinos que consumió regularmente (como el Riesling que llegó a beber el último día de su vida) estuvieran contaminados por plomo y otros metales pesados, pero no he encontrado ninguna referencia de que alguno de esos vinos se envejecieran en recipientes de plomo, como si pasaba en el caso del famoso sapa de los romanos, también mencionado por Dani Torregrosa y que, merced a la reacción del ácido acético del vino con el plomo del recipiente, daba lugar a altos contenidos de éste en el vino final.

Además de por el vino, los autores del artículo de Clinical Chemistry especulan con que la causa de la intoxicación crónica pudiera venir también del pescado, al que Beethoven era igualmente muy aficionado, pescado que solía provenir del Danubio, un río muy contaminado por plomo en la época. Los autores acaban concluyendo que las altas concentraciones de plomo encontradas en su pelo no avalan la idea de que Beethoven muriera directamente por ello, aunque si contribuyeran a las bien documentadas dolencias que arruinaron la vida del gran compositor.

Y para acabar y en el apartado de la música que, recientemente, estoy introduciendo al final de las entradas, esta vez no tengo escapatoria. Y, por aquello de dejaros una cosa cortita, he elegido una grabación un poco rara de la Novena. Y digo rara por la superposición poco lograda de tres trozos del último movimiento. Aunque tiene la gracia de ver como director a mi admirado Leonard (Lenny) Bernstein, lo cual siempre es un espectáculo.

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domingo, 5 de mayo de 2024

Plásticos y Gases de Efecto Invernadero

 

De vez en cuando, artículos científicos de los que se puedan sacar con rapidez conclusiones generalmente negativas o alarmistas, obtienen inmediata resonancia en la mayoría de los medios. Luego sus conclusiones pueden ser más o menos fiables o incluso refutadas por otros científicos, pero eso ya no importa. Para entonces, el número de Me gusta en redes sociales y en webs de los medios ya han crecido. Y eso es lo que importa. Eso no parece que esté pasando con el artículo que os voy a comentar. Y del que pocos medios españoles se han hecho eco. Buscando, buscando lo he encontrado en La Vanguardia, que hacía referencia al artículo en cuestión con el titular “La sustitución de plásticos por otros materiales eleva la emisión de gases que cambian el clima”. La noticia llevaba un antetítulo con solo dos palabras, “Estudio polémico”, puede que una disculpa de LV por publicar algo política y socialmente incorrecto en los tiempos que corren.

El artículo al que hago referencia fue publicado el 30 de enero de este año en la prestigiosa revista Environmental Science and Technology y estaba firmado por tres autores, dos de ellos de las británicas Universidades de Sheffield y Cambridge y el tercero de la Universidad de Estocolmo, que sustentaban la conclusión del titular de La Vanguardia mediante una metodología conocida como Análisis del Ciclo de Vida (LCA en su acrónimo inglés).

En el caso concreto que nos ocupa se ha utilizado la citada metodología para evaluar la generación de Gases de Efecto Invernadero en el ciclo de vida de los plásticos. Ciclo que va desde su producción como tales en las plantas petroquímicas, su transformación en objetos utilizables por el consumidor, el uso o aplicación que éste hace de los mismos, para acabar con la recogida y tratamiento de las basuras plásticas que inevitablemente se producen. Y algo similar se hacía con otros materiales considerados como posible alternativa al plástico en similares aplicaciones.

Para ello, los autores elegían 16 aplicaciones habituales de los plásticos en nuestro día a día y que pertenecen a cinco sectores clave: embalaje, construcción, automoción, textiles y productos de consumo duraderos, sectores que utilizan alrededor del 90 % del volumen mundial de plástico producido. Esas 16 aplicaciones incluyen el uso de plásticos en todo tipo de envases, en tuberías de conducción de líquidos (sobre todo agua) o en tejidos de vestir o alfombras, entre otras.

Los plásticos incluidos en la evaluación son, evidentemente, los más conocidos y utilizados (de ahí lo del 90% antes mencionado). Diferentes tipos de polietileno (LDPE, HDPE, PEX), polipropileno, polietilen tereftalato (PET, tanto en su versión de plástico para botellería como su uso en forma de fibras textiles), poliestireno expandido, PVC, poliuretano, etc. Frente a ellos se consideraban, como posibles alternativas, materiales que se usan o pueden usarse en esas mismas aplicaciones y que implican a cosas como el papel, vidrio, aluminio, acero, cobre, algodón, madera, etc.

Resumiendo rápido los resultados del artículo en cuestión, los autores encuentran que en 15 de las 16 aplicaciones mencionadas, un producto de plástico incurre en menos emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) que sus alternativas. En estas aplicaciones, los productos de plástico liberan entre un 10 % y un 90 % menos de emisiones a lo largo del citado ciclo de vida del producto.

Frente a los indudables riesgos que supone el previsible aumento en la producción de plásticos a nivel global y, como consecuencia de ello, en la génesis de residuos, los autores proponen acciones que “deben estar dirigidas a reducir estos impactos, por ejemplo, mejorando la recolección de residuos, especialmente en los países en desarrollo, eliminando los productos químicos tóxicos de las formulaciones plásticas, reduciendo el uso de los llamados productos químicos “para siempre” (es decir, sustancias de perfluoroalquilo y polifluoroalquilo) y reforzando los programas de reciclaje y recuperación”.

Sin embargo, concluyen que “cualquier acción tomada o política empleada para reducir los impactos de los plásticos debe examinarse cuidadosamente para asegurarse de que las emisiones de GEI no se incrementen involuntariamente a través de un cambio a materiales alternativos más intensivos en emisiones”.

No es la primera vez que salen estudios de este tipo en la literatura, en los que el impacto ambiental de los plásticos sale ganador en sus comparativas con otros materiales. En febrero de 2018 la Agencia de Protección Ambiental danesa publicó un estudio titulado “Análisis del Ciclo de Vida de las bolsas de compra” en el que de forma similar al estudio anterior se evaluaba su impacto ambiental aunque en términos más amplios que la mera emisión de Gases de Efecto Invernadero.

La prensa resaltó en aquel caso, aunque tampoco de forma muy generalizada, el número de veces que había que usar, antes de desecharla, una bolsa de compra de diversos materiales plásticos, de papel o de algodón (orgánico o no) para que su impacto ambiental fuera similar al de una humilde bolsa de polietileno de las de toda la vida, usada una sola vez antes de echarla al contenedor amarillo. Y los resultados eran realmente sorprendentes. De acuerdo con la Tabla IV, página 17 del informe gubernamental danés habría que usar, antes de desecharlas, 35 veces una bolsa de compra de poliéster, 43 una de papel, 7.100 una de algodón convencional y 20.000 una de algodón orgánico para que el impacto fuera similar al de usar una de polietileno una sola vez..

Vaya por delante que no soy experto en Análisis del Ciclo de Vida de los materiales plásticos. Y cuando leo artículos que la utilizan, como los que acabo de mencionar, siempre me queda una duda razonable de la fiabilidad de sus datos dada la gran cantidad de variables que hay que tener en cuenta y los escenarios de utilización que hay que definir para cada aplicación. Pero, en este caso, ambos estudios provienen de Universidades e Instituciones de prestigio y creo que un servidor los tiene que apuntar en este diario que es mi Blog para que no se me olviden.

En el caso del estudio danés de 2018, uno puede encontrar argumentos críticos sobre sus resultados, aunque no en ámbitos de la relevancia de los anteriores. Así que vamos a ver qué pasa con el estudio que ha dado lugar a esta entrada. Ya han pasado tres meses desde su publicación y casi un mes desde que el periódico catalán se hizo eco del mismo y no veo mucho movimiento. Al menos no tanto como con otras noticias de medio pelo que se venden bien y habitualmente en titulares.

Para acabar, un poco de música con toque primaveral. El Dúo de las flores de la ópera Lakmé de Leo Delibes. Con la soprano Sabine Devieilhe y la mezzosoprano Marianne Crebassa, acompañadas por la orquesta Les Siecles y la dirección de François-Xavier Roth. Dura cuatro minutos pero si no lo conocéis, aguantad el primer minuto y os enganchará.

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domingo, 21 de abril de 2024

Vino con aroma a huevos podridos

La mística de un buen vino en su botella, con su corcho, su cápsula y su etiqueta con su añada ya no es lo que era. Hemos ido aceptado poco a poco que se venda vino en tetrabrik o en cajas de cartón con su grifito incluido. Con corchos de plástico o, incluso, sin corcho y con un tapón a rosca. En los últimos años está irrumpiendo en el mercado, y parece que se acabará implantando más, el vino comercializado en latas de aluminio similares a las empleadas en las bebidas de cola, la cerveza u otros refrescos. Pero esa paulatina entrada de las latas de vino ha tenido un escollo importante que, aunque identificado correctamente, parece estar todavía lejos de una solución satisfactoria para todos los que se están apuntando a ese mercado.

En dos artículos publicados recientemente en el American Journal of Enology and Viticulture (una revista que visito de vez en cuando pues uno lee cosas muy interesantes), investigadores de la americana Cornell University dan cuenta de los resultados obtenidos al estudiar el problema planteado por una serie de vinicultores que, tras optar por vender parte de su producción en latas como las que veis en la imagen que ilustra esta entrada (y que podéis ampliar picando en ella), detectaron que, al abrir algunas de esas latas, aquello olía, además de a vino, a huevos podridos. En mayor o menor medida pero, en cualquier caso y para su preocupación, el “aroma” era bastante evidente en muchos casos.

Como bien saben los lectores de este Blog, el vino es una compleja mezcla de agua (85%), alcohol (13%) y un 2% restante constituido por cientos y cientos de sustancias químicas que dependen de la variedad de uva, de la situación geográfica del viñedo, del tiempo de maduración de las uvas y de los posteriores y complejos procesos de vinificación. En algunos casos, los vinicultores incluso añaden sustancias (popularmente conocidas como sulfitos) para hacer que el vino se conserve en buen estado frente a la agresión de las llamadas levaduras “salvajes”.

Por su parte, las latas de aluminio suelen estar recubiertas en su interior por una capa (liner) de una resina epoxi, a la que ya he mencionado en alguna de las múltiples entradas dedicadas al Bisfenol A (BPA para los amigos y enemigos) porque, hasta ahora, son epoxis de BPA las que se han venido empleando para evitar la corrosión del interior de muchos tipos de latas. Así que entre la complejidad del vino, el aluminio y la resina, los investigadores tenían todo un puzzle a resolver si quería saber de dónde salía ese olor no deseado y cómo se podría evitar. Problema que, dicho sea de paso, no se produce cuando en latas similares se envasan bebidas carbónicas o cerveza.

En el primero de los dos artículos, publicado en enero de 2023, los autores llegaron a la conclusión de que el origen del problema parecía estar bastante claro. Tanto si un vino contiene “sulfitos añadidos”, como dicen las etiquetas por imperativo legal de la UE, o los contiene de forma natural, provenientes de ciertos aminoácidos con azufre intrínsecos al vino, en todos los vinos hay una cierta (pequeña) cantidad de un gas llamado anhídrido sulfuroso (SO2), cuya concentración depende mucho del pH del vino final. Pues bien, es ese gas, en contacto con zonas del aluminio que no estén perfectamente protegidas por el revestimiento de la cara interna de la lata, el origen del problema. El SO2 oxida al aluminio (la oxidación es visible con adecuadas técnicas ópticas), mientras que él, por su parte, se convierte en ácido sulfhídrico (H2S), el compuesto químico causante del olor a huevos podridos.

Esta primera conclusión es además consistente con el hecho de que este indeseado efecto se da de forma más acusada en los vinos blancos que son los que, por ahora, más se han comercializado en lata. Y eso es así porque los blancos suelen llevar más sulfitos añadidos que los tintos, que están más protegidos frente a las mencionadas levaduras “salvajes” por su más alto contenido en taninos.

Además de esa conclusión principal, los autores establecieron que ciertos revestimientos a base polímeros acrílicos, como los que pueden usarse para evitar así el uso de las epoxis de BPA, incrementan la presencia de H2S. Y que si el nivel de SO2 se mantiene por debajo de unos 0,4 mg/L, el aroma no deseado no es patente durante almacenamientos de las latas en tiempos del orden de 8 meses.

En el segundo de los dos artículos mencionados, publicado en febrero de este año, los investigadores se han dedicado a estudiar, de forma sistemática, las diferentes variables que provocan el problema del olor a huevos podridos. Y lo cierto es que no creo que las conclusiones hayan hecho muy felices a los vinicultores.

Aunque se volvió a confirmar que el contenido en SO2 es el mejor indicador de la subsiguiente formación de H2S durante el almacenamiento de vinos enlatados, los investigadores constataron una variación considerable en la formación de H2S, y la visible corrosión, no solo entre los diferentes tipos de revestimiento empleados, sino también entre latas producidas con el mismo material de revestimiento pero por diferentes fabricantes de latas. Incluso en fabricantes individuales que usan la misma lata y el mismo revestimiento se producían variaciones de lata a lata.

Finalmente, los autores encontraron una correlación poco significativa entre la producción de H2S en las diferentes latas y el espesor del revestimiento en cada lata. Estas observaciones, junto con la evidencia visible de daños en el revestimiento después del almacenamiento, sugieren que la resistencia química del revestimiento a las reacciones con el vino (especialmente, pero no solo, con los sulfitos), junto con el grosor inicial del revestimiento, son fundamentales para la estabilidad de los vinos enlatados. Pero incrementar el espesor del revestimiento no es algo que deseen los fabricantes, tanto por precio como por el reciclado posterior del aluminio.

En fin, que creo que seguiré bebiendo vino en botellas de 3/4 hasta que me lo prohiban o me muera. Y ya que hablamos de vino, y como coda musical final, ahí os va el In Taberna Quando Sumus del Carmina Burana de Carl Orff, interpretado por el Coro de voces masculinas de Colonia y la Neue Philharmonie Westfalen, todos bajo la batuta de Bernhard Steiner. Y si queréis saber lo que dicen los cantores aquí tenéis la traducción.

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domingo, 14 de abril de 2024

Hidrógeno y agua de mar

Estoy casi seguro que todos los que me leen habrán oído o leído recientemente (incluso en este Blog) términos como hidrógeno verde, economía basada en el hidrógeno o cosas similares como propuesta para descarbonizar el planeta o, lo que es lo mismo, dejar de emitir CO2 como consecuencia de quemar combustible fósiles. Y que, para conseguir ese objetivo, necesitaríamos grandes cantidades de hidrógeno que se pretenden obtener mediante los llamados electrolizadores, dispositivos que descomponen el agua para dar, exclusivamente, oxígeno e hidrógeno.

Supongo que también sabrán que ese proceso consume mucha energía que, para que el hidrógeno así obtenido pueda denominarse verde, la hemos de sacar de alguna fuente que no produzca CO2 (eólica, fotovoltaica, hidroeléctrica e incluso, y no sin debate, nuclear). Hoy por hoy, el hidrógeno verde supone menos del 5% de la producción mundial (90MM de toneladas) de este gas. El resto se obtiene a partir de metano y genera CO2 en su producción por lo que se le suele adjetivar como marrón.

Pero lo que no se suele contar con tanta insistencia es que para llevar a cabo la descomposición (electrolisis) del agua, lo primero que se necesita es agua de una extraordinaria pureza. Para ser más exactos, los llamados electrolizadores de intercambio de protones, que parece que dominarán el futuro mercado, necesitan agua con contenidos en sales inferiores a los microgramos por litro y sin prácticamente materia orgánica. Si no es así, el asunto se complica, las instalaciones pueden dañarse con cierta rapidez y el hidrógeno que se genera puede no ser tan puro como es deseable.

Con estas premisas, la idea que se va imponiendo es que, dado que necesitamos usar energía de fuentes como las arriba mencionadas, mucho del hidrógeno que se produzca en el futuro estará en zonas con alto grado de insolación o con regímenes de vientos importantes. Lo cual implica que, en muchos casos, esas instalaciones tienen muchas probabilidades de instalarse en zonas de Oriente Próximo, la costa oeste americana, el Magreb, Sudáfrica, Australia o ciertas zonas del Oeste de China. Donde pocas fuentes de agua dulce hay.

Así que la solución aparentemente lógica es echar mano del agua de mar que, no en vano, constituye la reserva hídrica más importante de la Tierra ya que más del 70% de la superficie del planeta está ocupada por los océanos. Pero el agua de mar tiene en promedio más de 36 gramos por litro de diversas sales, sobre todo cloruro sódico o sal común, pero también contiene sales de magnesio, calcio o potasio. En definitiva, muy lejos de los requerimientos de agua ultrapura que necesitan los electrolizadores.

Sin meteros en muchas profundidades químicas, cuando se hace la electrolisis en presencia de la sal común del agua de mar se genera cloro que compite con la producción de oxígeno que se forma usando agua pura, lo cual complica el proceso de muchas maneras. Por otro lado, el calcio o el magnesio pueden depositarse en los electrodos necesarios para el proceso, haciendo que se deterioren rápidamente en su función.

En el momento actual, la idea que parece ir ganando terreno para obtener hidrógeno verde con los electrolizadores, es localizar en un mismo sitio geográfico, próximo al mar, generadores de energía verde que alimenten primero a una planta desaladora, basada en el proceso denominado ósmosis inversa (para saber más picar aquí), que produzca agua ultrapura. Esos mismos generadores de energía verde alimentarían, en segundo término, a los electrolizadores que descompondrían el agua proveniente de la desaladora, dando lugar al hidrógeno verde.

Sin embargo, a pesar de los inconvenientes arriba mencionados sobre electrolizar agua con contenido en sales, en los últimos quince años, está creciendo el número de artículos científicos dedicados a la llamada electrolisis directa del agua de mar, que pretende utilizarla sin necesidad de desaladora alguna. Para conseguir ese objetivo, se pretende usar una serie de aditivos y catalizadores que impidan el proceso que da lugar a la producción de cloro también mencionada. En estos mismos recientes años, se han patentado muchos de estos procesos y se están financiando muchos proyectos dedicados a ese fin, como el denominado COSAS (Controlling Oxygen Selectivity at Atomic Scale), de la investigadora asturiana afincada en el Centro de Física de Materiales de Donosti, Sara Barja.

Pero curioseando la bibliografía, me he encontrado artículos recientes e incluso informes del Foro Económico Mundial (los gurús de Davos) que cuestionan la viabilidad económica de esa electrolisis directa del agua. Argumentan que el paso previo de la desalinización del agua de mar supone una parte pequeña del costo de un complejo mixto que desale y electrolice y que ambas tecnologías (ósmosis inversa y electrolisis) son suficientemente maduras como para no tener la necesidad de invertir en la alternativa de la desalinización directa del agua de mar que, todavía, está en su infancia. Y que valdría más invertir ese dinero en mejorar algunos aspectos de la desalación poco deseados como, por ejemplo, el de qué hacer con el agua más concentrada en sal que inevitablemente se genera como subproducto y cuyo vertido al propio mar puede causar daños medioambientales.

A un servidor estos criterios puramente mercantilistas nunca le han convencido del todo y prefiero esperar a ver si, como consecuencia de estudios como el Sara, no se puede dar lugar a alguna “mutación” científica que suponga un avance sostenible en el uso del agua de mar para obtener hidrógeno. Tiempo hay, porque esto del hidrógeno verde no es para mañana por la tarde.

Y hablando del agua, mirad cómo tocaban en 2016 la Música Acuática de Haendel las chicas y chicos de la “cantera” de la Orquesta Sinfónica de Galicia bajo la batuta de Jorge Montes.

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domingo, 31 de marzo de 2024

Insecticidas Gran Reserva


Siendo un chaval con edad de un solo dígito y alumno de las Escuelas Públicas Viteri de mi pueblo, recuerdo haber sido sometido, no sé si una vez o más, a una especie de fumigación individual contra piojos, pulgas y otros parásitos. No tengo pruebas sobre qué sustancia nos aplicaron, pero intuyo que era un compuesto de DDT del tipo del que se muestra en la figura que ilustra esta entrada (y que podéis ver en más detalle clicando en ella). Era una época (finales de los cincuenta, inicio de los sesenta) en la que muchas empresas químicas españolas estaban fabricando DDT bajo patente de la suiza Geigy, como ha documentado en varias entradas el Blog de Carlos Pradera, entre ellas ésta, donde aparece un niño alemán siendo rociado con DDT.

Todo esto viene a cuento porque me acabo de enterar de que, hace algo más de dos meses, falleció Ron Hites, un veterano científico (1942) de la Universidad de Indiana que ha estado activo hasta su fallecimiento. Le he seguido desde hace algún tiempo y gracias a su producción científica, he podido escribir y hablar en más de un foro sobre la historia de las dioxinas, sobre las que Hites es un referente. En un artículo publicado meses antes de su muerte, firmado junto a su colaboradora Marta Venier en la revista Environmental Science & Technology, se estudiaba la evolución en el tiempo de la concentración en el aire de algunos compuestos químicos (casi todos insecticidas), entre los que se incluía el DDT. El título del artículo es “Buenas noticias: Algunos insecticidas han sido virtualmente eliminados en el aire cerca de los Grandes Lagos”.

El DDT es uno de los ejemplos más evidentes de la doble cara de la Química, pues ha salvado millones de personas en todo el mundo de morir de malaria al acabar con los mosquitos Anófeles que la propagan pero, por otro lado, presenta graves problemas al ser persistente en el medio ambiente y acumulativo en la grasa de los animales, incluidos los humanos. Su caída en desgracia empezó con la publicación del famoso libro de Rachel Carson “La primavera silenciosa” y la posterior decisión de la EPA americana de prohibirlo. Sobre esto ya he hablado con más detalle en otra entrada de este Blog pero hay también textos muy interesantes, como el de mi colega en la UPV/EHU Eduardo Angulo (ver aquí).

Probablemente el más conocido de una serie de insecticidas que surgieron en los años cercanos a la Segunda Guerra Mundial, el DDT contiene cloro, que también contienen otros insecticidas famosos como el Lindano u otros menos conocidos como el clordano o el hexaclorobenceno. Algunos de ellos estaban en la llamada docena negra (the dirty dozen), con la que la Convención de Estocolmo de 2004 empezó a restringir o prohibir el uso de sustancias químicas que pudieran constituir un peligro para el medio ambiente. Incluso antes, 1990, muchas de esas y otras sustancias empezaron a ser monitorizadas en la zona de los Grandes Lagos entre USA y Canadá, donde cada doce días se vienen realizando periódicas medidas de la contaminación del aire y el agua.

Sobre una base de datos de más de 150 sustancias analizadas, el artículo de Hites y Vernier se ha centrado solamente en unos cuantos insecticidas porque son compuestos sobre los que se tienen más datos y porque han querido mostrar con ellos diferentes modos de comportamiento de la evolución en el tiempo hacia su total eliminación.

Si os fijáis en el título del artículo, los autores hablan de que algunos de estos compuestos han sido virtualmente (no totalmente) eliminados. Y eso es así porque una de las aspiraciones de Raquel Carson, la eliminación total en el ambiente (“tolerancia cero”) de estas sustancias producidas por el hombre, es muy complicado de poderse conseguir. Las sucesivas técnicas analíticas introducidas por los químicos están permitiendo llegar a medir concentraciones cada vez más pequeñas y concentraciones no detectadas en tiempos de la Carson (y que serían entonces establecidas como concentraciones cero) son hoy fácilmente detectables y medibles. Así que, conscientes de ello, los autores del artículo declaran a un insecticida como “desaparecido” cuando su concentración está por debajo del nivel más bajo de cuantificación (LOQ) de las técnicas más potentes actualmente empleadas y que ellos sitúan en 0,1 picogramos por metro cúbico de muestra de aire analizada. Un picogramo, os recuerdo, es la billonésima parte del gramo (0.000000000001 gramos).

Algunos insecticidas estudiados por Hites y Vernier, tras su prohibición, han ido desapareciendo de forma continuada. En ese caso están el lindano o el endosulfán que, a la luz de los datos existentes, estarán virtualmente eliminados en esa región de América del Norte en 2025. EL DDT está también en clara regresión sobre todo en zonas agrícolas aunque todavía parece resistirse en el entorno de las ciudades. Los autores especulan que ello es debido a que el terreno agrícola es removido periódicamente facilitando la emisión del DDT al aire y su posterior degradación, mientras que los suelos urbanos, más estables, constituyen un reservorio bastante consistente, por ahora, de la sustancia.

La concentración de clordano está también descendiendo a un ritmo que hace que cada 10-15 años su valor se reduzca a la mitad, pero aún está lejos de poderse afirmar que vaya a pasar próximamente a la categoría de virtualmente desaparecido. Ese descenso es particularmente evidente en las zonas urbanas, algo que no es de extrañar dado que que esta sustancia se empleó para proteger contra las termitas las maderas de las casas.

Finalmente está el caso de insecticidas como el hexaclorobenceno. Su concentración parece ser estable en el tiempo a pesar de que lleva años prohibido. Los autores arguyen que hay otras fuentes de esa sustancia, ligadas a la fabricación de metales como el aluminio o el magnesio que generan emisiones de él. Un artículo publicado en red hace unos días constata algo parecido en el caso de los famosos PCB’s, también incluidos en la lista negra de la Convención de Estocolmo pero que, a pesar de haber cesado su fabricación y uso, parecen seguirse emitiendo como subproductos de ciertos procesos industriales.

Así que habrá que seguir monitorizándolos para estar seguros de que estamos en el buen camino. Aunque vuelvo a llamar vuestra atención sobre el hecho de que es la progresiva mejora de las técnicas analíticas lo que nos permite seguir detectándolos en el ambiente. Suelo decir en mis charlas de divulgación que ese continuo progreso es uno de los causantes de la Quimiofobia contra la que me peleo en este Blog.

Y un poco de musica para estos días tranquilos (solo tres minutos). La Pavana de Gabriel Fauré con la Filarmónica de Berlín bajo la batuta de Sir Simon Rattle. Lo del flautista es una pasada.

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miércoles, 13 de marzo de 2024

El escuadrón del veneno

El ciudadano de frente despejada que veis situado en la fila de atrás de la foto, el tercero por la izquierda, se llamaba Harvey W. Wiley (1844-1930) y en 1902 había enrolado a doce jóvenes (en la foto, faltan dos), todos ellos varones americanos, blancos y de buena salud para emplearlos como cobayas en sus intentos de demostrar que muchos conservantes (sobre todo) y otros aditivos que se estaban utilizando en la incipiente industria alimentaria de los Estados Unidos, así como otras sustancias vendidas como “medicamentos”, eran nocivos para la salud humana. Los enrolados en este Escuadrón del Veneno (Poison Squad, como popularmente se les denominó en USA*), estaban obligados a desayunar, comer y cenar comida normal, pero la mitad del grupo lo tenía que hacer con alimentos deliberadamente contaminados (la otra mitad no) con el aditivo bajo estudio y por lo que recibían un estipendio de 5 dólares de la época al mes.

Aunque ahora pueda parecer que nuestros ancestros de esa época tenían una alimentación sana y “natural”, lo cierto es que desde mediados del siglo XIX, tanto en países europeos como Alemania o Gran Bretaña o en los Estados Unidos, era evidente que muchos proveedores de alimentos estaban usando prácticas que disminuían la calidad de los mismos y, en algunos casos, ponían en grave riesgo la salud de de los consumidores. Desde vender leche que previamente se había desnatado y a la que se había añadido agua (algo que en mi infancia recuerdo que mi madre denunciaba), como en el uso de compuestos de cromo o arsénico en la confección de golosinas coloreadas con ellos, lo que estuvo en el origen de varias muertes en Inglaterra. En esa época, charlatanes y boticarios vendían pretendidos fármacos como, por ejemplo, el que se ve en la foto de abajo, que contenía cocaína para aliviar el problema de los primeros dientes en los niños.

En 1878, el Wiley de la foto volvió a su puesto de la Universidad de Purdue (Indiana) tras un periodo sabático en Alemania donde, además de asistir a las conferencias de August Wilhelm von Hofmann, el descubridor de los derivados orgánicos del alquitrán, como la anilina, trabajó en el Laboratorio Imperial de Alimentos de Bismarck, lo que le hizo dominar el uso de instrumentos como el polarímetro, entonces en boga en el estudió de los azúcares. A su regreso, las autoridades sanitaria de Indiana le pidieron que analizara los azúcares y jarabes a la venta en el estado para detectar cualquier adulteración. Wiley publicó su primer artículo sobre la adulteración del azúcar con glucosa en 1881.

Al año siguiente, Wiley aceptó una oferta del Departamento de Agricultura americano (USDA) como responsable de su Unidad de Química, que estaba al cargo del estudio y control de muchos alimentos y empezó su particular cruzada en la que, además de buscar posibles adulteraciones en los mismos, propugnaba que los alimentos, las bebidas y los fármacos se etiquetaran verazmente para que el consumidor supiera lo que estaba comprando.

Tras organizar su equipo de trabajo, en 1887 la USDA publicó el primer examen detallado de productos alimenticios titulado Foods and Food Adulterants (también conocido como Boletín técnico nº 13). Revelaba, como era de esperar, que al analizar muestras de leche, los químicos del equipo de Wiley habían encontrado muchas veces un producto casi siempre diluido con agua y blanqueado con tiza para darle un aspecto menos sucio. Detectaron muchas bacterias nadando en la leche y, en algún caso, hasta gusanos en el fondo de la botella. Los hallazgos sobre otros productos lácteos fueron igualmente reveladores. Gran parte de la "mantequilla" que los científicos encontraron en el mercado no tenía nada que ver con un producto lácteo, excepto por el nombre ficticio que figuraba en la etiqueta del producto.

En los años siguientes hubo escándalos sonados que tenían que ver con otros alimentos y bebidas. Uno de los que más repercusión tuvieron en los medios fue la constatación de que algunos de los whiskys que se vendían eran auténticos timos. Se obtenían con alcohol obtenido por destilación de diversas fuentes, al que se añadían diversos colorantes y aditivos para simular el producto que se proclamaba en la etiqueta. Otro escándalo similar se produjo tras la guerra de Cuba entre Estados Unidos y España en Cuba, que terminó en 1898, cuando se hizo público el cabreo de la Marina americana por haber estado consumiendo unas latas de carne a las que, para preservarlas de su normal deteriorο, se añadía formaldehído. Dado que este producto, cuyos efectos tóxicos hoy conocemos bien, se empleaba y emplea para conservar cadáveres, el asunto pasó a la prensa americana bajo el término “embalmed beef” (carne embalsamada).

En mayo de 1902, Wiley consiguió que el Congreso americano le proporcionara una subvención de 5.000 dólares de la época para poner en marcha los ensayos con su “escuadrón del veneno”, sobre algunos aditivos que estaban causando alarma. Solo seis meses más tarde se inició el primer test, dedicado al bórax, que se estaba empleando como conservante de la leche y la mantequilla (en las casas no había aún frigoríficos eléctricos como los que ahora conocemos). A ellos siguieron otros como el formadehído ya citado, el ácido salicílico, la sacarina, de la que enseguida hablaremos, o el benzoato sódico.

Tras cada publicación de los resultados en los que, invariablemente, Wiley recomendaba la eliminación de esos aditivos a la vista de los efectos evidenciados en la muchachada del escuadrón, las industrias usuarias de los mismos le acababan llamando de todo. Pero, pese a todo, consiguió que, en 1906, el Congreso aprobara la desde entonces famosa Ley de Alimentos y Fármacos Puros (Pure Food and Drug Acta). Con ella en la mano, el Departamento de Wiley pudo emprender una labor más sistemática en la búsqueda de contaminantes y en el requerimiento de adecuadas formas de etiquetar los alimentos, bebidas y fármacos.

Todo ello gracias al apoyo del presidente Theodore Roosevelt (no confundir con otro presidente Roosevelt, el de la segunda guerra mundial) que le defendió a capa y espada. Sin embargo, al final del mandato de Roosevelt, las chispas saltaron entre él y Wiley como resultado de que este último propusiera a la USDA la prohibición de la sacarina, al entender que era un aditivo sin valor energético, derivado del alquitrán y que había causado algunos problemas a sus cobayas humanos. Pero el médico personal de Roosevelt le había recomendado sustituir el azúcar por sacarina, como forma de controlar sus problemas de sobrepeso y su incipiente diabetes. Podéis leer la atribulada historia de la sacarina en Estados Unidos en dos entradas sucesivas (y muy visitadas) que escribí en 2013 en el Blog del Búho, picando aquí y aquí.

Al principio, Roosevelt se rebeló contra las intenciones de Wiley, nombrando una Comisión de cinco miembros, entre los que estaba el descubridor de la sacarina (Ira Remsten) para el estudio de la propuesta. Pero pronto quedó claro que la Comisión no podía ser objetiva porque el propio Presidente se encargó de dejar claro en una de las reuniones que “quienquiera que piense que la sacarina es dañina es un perfecto idiota”. Así que la Comisión no se atrevió a aprobar su prohibición aunque, de manera suave y para satisfacción del lobby de los azucareros, indicó que no tenía valor alimentario y que, por tanto, no podía sustituir al azúcar sin hacer que los alimentos que lo contuvieran "perdieran calidad".

Tras el fin del mandato de Roosevelt, las cosas tampoco mejoraron para Wiley con el siguiente presidente (William H. Taft) así que el 15 de marzo de 1912, cuarenta años antes de que naciera este vuestro Búho, Wiley dimitió de su cargo. Pero, por encima de su problemática vida en la USDA, la historia americana le recuerda como el creador de la Pure Food and Drug Acta arriba mencionada, cuya aplicación evidenció la necesidad de la creación en 1927 de la actual Food and Drug Administration, la conocida y poderosa FDA americana que controla todo lo que tiene que ver con la alimentación y medicamentos vendidos en EEUU.

Y para terminar sin perder las buenas costumbres, un poco de música (menos de 4 minutos). El Vals de la suite Masquerade de Katchaturian por la Orquesta de la Scala dirigida por Daniel Harding.

(*) Este post está inspirado en una reciente charla online de la American Chemical Society, impartida por Deborah Blum, una prestigiosa periodista científica americana que me indujo a leer su libro, publicado en en 2019 y titulado The Poison Squad, sobre la vida de Harvey Wiley.

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miércoles, 28 de febrero de 2024

Dioxinas y fuego


En esta fecha, hace 18 añitos de nada, empecé a escribir este Blog. Ahora que ya es mayor de edad va siendo tiempo de hacer quizás algunos cambios. Los tengo en la cabeza pero creo que van a tener que esperar un poco más. Así que todo se va a quedar en felicitarme a mi mismo por el empeño de llegar hasta aquí y celebrar este cumpleaños haciendo lo mismo que en los anteriores. Escribiendo una entrada. Y, para ello, voy a aprovechar algo del material que, la pasada semana, mostré en una charla que impartí en ese magnífico escenario que es el TOPIC (Museo y Centro Internacional de la Marioneta de Tolosa) para los amigos del Beti Ikasten Elkartea.Y que, a pesar de hablar del fuego, no tuvo nada que ver con el tremendo incendio de Valencia.

Las dioxinas, una extensa familia de sustancias químicas, fueron alarmando progresivamente a la población a partir de finales de los cincuenta, con casos como el edema de los pollos en USA, las consecuencias de la deforestación de amplias zonas de Vietnam, Laos y Camboya con el agente naranja usado por los americanos en la guerra de Vietnam o el desastre de Seveso (más detalles de todo ello aquí).

En todos esos incidentes, las dioxinas causantes de los problemas se originaron como subproductos no intencionados e inadvertidos durante las reacciones de obtención de ciertos productos químicos comerciales, especialmente compuestos con cloro. Porque, en realidad, la industria química nunca ha producido comercialmente dioxinas.

Un giro en el entendimiento del complicado origen de las dioxinas se produjo en 1977, cuando un artículo científico de investigadores holandeses hizo notar que las dioxinas estaban presentes en las cenizas que desprendían tres incineradoras de su país.  Tres años después, en 1980, un grupo de investigación americano perteneciente a la empresa DOW, en Michigan, dirigido por Robert Bumb, mostró que las dioxinas estaban presentes en las partículas que se generan durante la combustión de la mayoría de lo que los químicos llamamos sustancias orgánicas (que contienen carbono), lo que hace que se emitan dioxinas en cualquier incendio (natural o provocado), entre los que se incluyen la combustión de residuos municipales y la de residuos químicos.

Este fue un descubrimiento importante. Ya no se podía culpar de la presencia de dioxinas en el ambiente ÚNICAMENTE a subproductos derivados de los procesos de la industria química. De hecho,  el propio Bumb, antes de que se publicara el artículo arriba mencionado, ya había declarado a la revista Chemical Engineering and News que "Ahora creemos que las dioxinas han estado con nosotros desde el advenimiento del fuego. Lo único que es diferente es nuestra nueva capacidad para detectarlas en el medio ambiente”.

Pero esa tesis que ligaba las dioxinas al fuego, desde épocas pretéritas, fue refutada en 1990 por un estudio de Ronald Hites de la Universidad de Indiana, tras estudiar las concentraciones de dioxinas (y de sus primos los furanos) en las capas acumuladas de sedimentos en una serie de lagos americanos. Ello le permitió reconstruir las concentraciones de esos mismos compuestos en la atmósfera desde la que se habían depositado esos sedimentos. Observando que era solo a partir de la década de los años 30 (ver la gráfica), cuando las concentraciones de esas sustancias comenzaron a aumentar, alcanzando un máximo alrededor de 1970, tras lo que empezaron a disminuir. Indicando que los niveles atmosféricos de dioxinas y furanos habían evolucionado de manera similar.


¿Qué pasó alrededor de 1935 para que iniciara ese crecimiento en la concentración de dioxinas en el ambiente?. Estaba claro que algo más que el fuego tenía que ser ya que la combustión de carbón, que se inició con la Revolución Industrial bastantes decenios antes, no podía explicar el registro histórico observado. La quema de carbón fue casi constante entre 1910 y 1980, sin que hubiera un cambio importante ni en la cantidad quemada ni en la tecnología de combustión durante los años 30.

En el artículo, el autor sugería que fue un cambio en la industria química lo que tuvo lugar aproximadamente en este momento. Antes de la Segunda Guerra Mundial (1939-1945), la industria química producía y vendía grandes cantidades de productos inorgánicos, generalmente sales, que no contenían carbono y que, por tanto, era difícil que generaran dioxinas.

Durante la Segunda Guerra Mundial, se introdujeron muchos productos orgánicos (con carbono). Además, algunos de ellos, contenían adicionalmente átomos de cloro, como el PVC, un plástico que contiene cloro en su molécula. U otros productos que también lo contienen, como los insecticidas o herbicidas o los PCBs (hoy ya prohibidos). A medida que se quemaban materiales de desecho que contenían estos productos químicos con carbono y cloro en sus moléculas, se producían dioxinas que se liberaban a la atmósfera. Desde ella, estos compuestos se depositaban en el agua o en el suelo y terminaban, en el caso de los lagos, en los sedimentos que el artículo investigó.

El máximo a mediados de los setenta coincide con el inicio de la preocupación en Europa y USA, tras los sucesivos accidentes en los que dioxinas estaban presentes. Ya en los principios de los 80 ese grado de preocupación había tenido como consecuencia no solo restricciones en procesos capaces de generar compuestos similares a las dioxinas, sino en la realización de inventarios de posibles fuentes de esos compuestos. Para principios de los noventa, muchos países tenían legislaciones mucho más estrictas en lo relativo a emisiones de dioxinas y furanos en las incineradoras de residuos urbanos y en industrias que, como las acerías, la industria química o las papeleras, eran fuentes importantes de estos compuestos.

Hoy en día, como dice un amigo que sabe de esto, las incineradoras han dejado de ser emisoras netas de dioxinas para convertirse, por tanto, en sumideros que las eliminan. El principal cambio tecnológico fue calentar a temperaturas superiores a 850 ºC, durante unos pocos segundos, los gases producidos en la combustión antes de emitirlos al medio ambiente, destruyendo como consecuencia de ello las dioxinas producidas.

Con estos cambios, mientras que en los años 80 las emisiones de dioxinas procedentes de incineradoras americanas suponían más del 80% del total, ahora no llegan al 4%. Y algo similar pasa con las industrias sujetas a regulación. De hecho, en USA, el primer emisor de dioxinas (casi el 33%) son actualmente las fogatas y hogueras hechas en los jardines y huertas de las casas individuales.

Paralelamente, diversos estudios realizados sobre la carga de dioxinas en humanos, provenientes sobre todo del consumo de pescado, carne, huevos o leche, han ido descendiendo progresivamente, aunque debemos seguir insistiendo en medidas que rebajen aún más esa exposición. Un buen ejemplo de lo conseguido en años reciente es este artículo que estudió, entre 1972 y 2011, la evolución del contenido en dioxinas de la leche materna de lactantes suecas.

Y hablando de fuego y para celebrar el cumple, un extracto de 3 minutos del Pájaro de Fuego de Igor Stravinsky, con la Filarmónica de Berlín bajo la dirección de Kirill Petrenko.

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