Supernoves, llamps, focs forestals, sabanització i bipedisme: Adrian L. Melott i Brian C. Thomas sobre el que passava fa 2,6 milions d’anys

Adrian L. Melott és professor emèrit del Department of Physics and Astronomy de la University of Kansas, a Lawrence. Brian C. Thomas és professor del Department of Physics and Astronomy de la Washburn University, de Topeka. Els dos signen una “nota geològica” que publicava ahir The Journal of Geology. L’article, que els autors havien presentat a la revista el passat 16 de novembre, i que la revista havia acceptat per a publicació aquest 3 de març, ha causat sensació. Amb el títol “From Cosmic Explosions to Terrestrial Fires?”, Melott & Thomas examinen una cadena causal que, fa 2,6 milions d’anys, hauria vinculat astronomia, meteorologia, fitosociologia i paleoantropologia.

Paisatge de sabana del Parc Nacional de Tarangire, a Tanzània

Un senyal de radiació de supernova de fa 2,6 milions d’anys

Melott & Thomas arrenquen el seu article repassant els indicis que assenyalen que fa 2,6 milions d’any, la Terra es va veure afectada per l’explosió d’una supernova (o més d’una) relativament properes.

Un augment de les tempestes elèctriques

Els raigs còsmics ionitzants originats en aquesta explosió (o explosions) provocaren en l’atmosfera terrestre cascades electrònics que feren de les tempestes elèctriques un fenomen més freqüent. Això alterà el cicle del nitrogen afavorint la deposició de nitrats. Però l’augment dels llamps també hauria provocat un augment en la taxa d’incendis forestals.

Un augment dels incendis forestals

L’augment del flux de nitrat en la superfície terrestre provocà una caiguda de les concentracions atmosfèriques de CO2 amb la consegüent reducció de l’efecte hivernacle associat a aquest gas. Això coincidiria amb un refredament global del clima fa 2,6 milions d’anys.

Pel que fa a l’augment de la incidència de focs forestals, Melott & Thomas assenyalen l’augment en aquest període dels dipòsits de sutge i de carbó.

Les alteracions climàtiques i, sobretot els incendis, haurien afavorit una transició dels boscos en sabanes en grans regions de la Terra, com al quadrant nord-oriental d’Àfrica.

Sabanes i bipedisme

La sabanització de l’Àfrica Oriental, al final del Pliocè, és considerat un dels processos motors de l’aparició del bipedisme en el llinatge humà.

D’aquesta manera, Melott & Thomas connecten un fenomen estel·lar com les supernoves amb l’aparició del bipedisme, a través d’una cadena de transformacions de clima i de vegetació.

Lligams:

From Cosmic Explosions to Terrestrial Fires. Adrian L. Melott, Brian C. Thomas. Journal of Geology doi.org/10.1086/703418 (2019).

Publicat dins de 1. L'Univers | Deixa un comentari

Sis quarks per a Murray Gell-Mann (1929-2019)

Divendres passat, 24 de maig, es moria a Santa Fe (Nou Mèxic) a 89 anys Murray Gell-Mann, l’home que encunyà el mot “quark” per referir-se a les partícules fonamentals que integren protons i neutrons, és a dir l’engròs de la matèria bariònica de l’univers. Enguany es compleix el 50è aniversari de la concessió del Premi Nobel de Físicaper les seues contribucions i descobertes sobre la classificació de partícules elementals i de les llurs interaccions”.

Murray Gell-Mann en el 2007

Primers anys

Gell-Mann va nàixer a Manhattan el 15 de setembre del 1929, fill del matrimoni format per Pauline Reichstein i Arthur Isidore Gell-Mann. Els seus pares eren jueus originaris de Czernowitz (Bukovina). El pare era professor d’anglès per a estrangers.

Murray Gell-Mann es graduà a 14 anys a la Columbia Grammar & Preparatory School. Després ingressà en el Jonathan Edwards College de Yale on estudià física i matemàtiques. El curs del 1947 formà part de l’equip de la Yale University en la William Lowell Putnam Mathematical Competicion, que aconseguí el segon premi. El 1948, Gell-Mann es graduà en física a Yale, i passà a fer la tesi doctoral al Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Gell-Mann en la física de partícules

Al Departament de Física del MIT el seu director de tesi fou Victor Weisskopf (1908-2002). La tesi doctoral, sobre física nuclear, fou defensada reeixidament en el 1951.

L’etapa post-doctoral la inicià amb una estada en l’Institute for Advanced Study, de Princeton (1951).

Entre el 1952 i el 1953 ocupà una plaça de professor visitant de recerca en la University of Illinois at Urbana Champaign. Hi treballà en col·laboració amb Francis E. Low (1921-2007) en les equacions de l’electrodinàmica quàntica. D’ací derivà el teorema de Gell-Mann i Low (1951)

Amb Marvin Leonard Goldberger (1922-2014) posà les bases del “creuament” (Gell-Mann & Goldberger, 1954) per interpretar la dispersió de fotons per electrons i altres partícules d’espín ½.

En el 1954 fou professor associat visitant en la Columbia University, i en el 1955 professor associat a la University of Chicago. Llavors passà al California Institute of Technology (Caltech), on ocuparia la càtedra de física teòrica que porta el nom de Robert Andrews Milikan (1868-1953).

El 1955, es casà amb J. Margaret Dow, amb qui tingué dos fills, una noia i un nou.

L’abril del 1956, Gell-Mann proposà una interpretació sobre noves partícules identificades en els raigs còsmics basada en l’existència d’un nombre quàntic que es conservaria en les interaccions forta i electromagnètica, però no en la interacció feble. Aquest nombre quàntic, proposat també de manera independent per Kazuhiko Nishijima (1926-2009) rebria el nom de “estranyesa” (strangeness). La fórmula de Gell-Mann—Nishijima relaciona la càrrega elèctrica (Q) com la suma de l’isospín (I3) i de la meitat de la suma del nombre bariònic (B) i de l’estranyesa (S) d’una partícula.

Al Caltech, Gell-Mann treballà amb Richard Feynman (1918-1988) en aspectes de la interacció nuclear feble. Gell-Mann i Feynman elaboraren les aportacions de E. C. George Sudarshan (1931-2018) i Robert Marshak (1916-1992) en l’anomenada teoria V-A (teoria vectorial vector-axial). La teoria V-A havia d’explicar les estructures quirals de la interacció feble i la violació de paritat en aquest tipus fonamental d’interacció.

Amb Maurice Lévy (*1922) aplicà la teoria V-A a la beta-desintegració per tal d’explicar la taxa de desintegració dels pions carregats (Gell-Mann & Levy, 1960). D’aquest treball derivà el model sigma dels pions per descriure les interaccions de baixa energia d’aquestes partícules.

El 1961, Gell-Mann presentava un nou model que tractava les vuit partícules elementals bariònics com un supermultiplet. Una proposta equivalent fou realitzada de manera independent per Susumu Okubo (1930-2015), i és per aquesta raó que hom parla de la fórmula de massa Gell-Mann—Okubo per referir-se a la norma que regula la suma de masses d’hadrons dins d’un multiplet específic d’acord. El model de Gell-Mann s’havia vist estimulat per la col·laboració del físic amb el matemàtic Richard Earl Block (*1931). Gell-Mann emprà per al seu model el terme de ressò budista “la via òctuple”. En aquest treball, Gell-Mann també enunciava el “principi totalitari” de la física de partícules, d’acord amb l’adagi “Tot el que no és prohibit és obligatori”, i que era pres d’un passatge de “The Once and Future King” (1958) de T. H. White (1906-1964). Gell-Mann deia:

“Entre barions, antibarions, i mesons, qualsevol procés que no és prohibit per una llei de conservació té lloc realment amb una probabilitat apreciable. Hem fet un ús liberal i tàcit d’aquesta assumpció, que es relaciona amb l’estat d’afers que es diu que domina en un estat totalitari perfecte. Tot el que no és prohibit és obligatori. L’ús d’aquest principi és en certa forma perillós, ja que potser que si bé les lleis proposades en aquesta comunicació són correctes, hi ha altres, encara per discutir, que prohibeixen alguns dels processos que suposem que són permesos”.

El 1964, Gell-Mann proposà un model de partícules elementals de tal manera que cada hadró seria una partícula composta formada per dos o més d’aquestes partícules elementals. Gell-Mann proposà el terme “quark” extret d’una frase de la novel·la “Finnegans Wake” (1939), de James Joyce (1882-1941): “Three quarks for Muster Mark” (llibre 2, episodi 4). En efecte, els principals hadrons de la matèria corrent, protons i neutrons, serien formats cadascuna per una combinació de tres quarks. George Zweig (*1937), de manera independent, proposà un model semblant sobre l’estructura dels hadrons bo i emprant per a les noves partícules fonamentals el terme “ace”.

Gell-Mann, doncs, tingué un paper clau en l’establiment del model estàndard de física de partícules, que simplificava enormement “el zoo de partícules” que havien creat les observacions dels anys 1940 i 1950. En aquesta elaboració, l’aproximació bàsica fou la del mètode d’un àlgebra corrent (matrius 3×3 de Gell-Mann) que explotés simetries per fer prediccions que poguessin confirmar-se experimentalment (Gell-Mann, 1962).

El 1972, juntament amb Harald Fritzsch (*1943), Gell-Mann introduí un nombre quàntic conservat en la interacció nuclear forta, al que anomenaren “color” o “càrrega de color”. Cada quark podria tindre, doncs, un “color” “vermell”, “verd” o “blau”. Gell-Mann i Fritzsch, juntament amb Heinrich Leutwyler (*1938), encunyaren el terme “cromodinàmica quàntica” (QCD) per designar aquest “quadre de gluons d’octet de color” (Fritszch et al., 1973). La QCD era l’anàleg en la interacció nuclear forta de la QED (electrodinàmica quàntica) en la interacció electromagnètica. I els gluons eren la interacció nuclear forta el que eren els fotons en la interacció electromagnètica.

Juntament amb Pierre Ramond (*1943) i Richard Slansky (1940-1998), Gell-Mann desenvolupà la teoria del balancí de les masses dels neutrinos.

Gell-Mann en els anys 1970 i a començament dels anys 1980 realitzà contribucions sobre la teoria de cordes, és a dir la teoria que explica les partícules fonamentals com a cordes d’una o més dimensions per comptes de partícules puntuals. En la mecànica quàntica, explorà la noció d’històries consistents per harmonitzar la interpretació de Copenhague amb el naturalisme cosmològic.

Gell-Mann en la ciència de la complexitat

El 1984, Gell-Mann contribuí a la fundació del Santa Fe Institute, dedicat a la recerca teòrica sobre sistemes complexos. La perspectiva del Santa Fe Institute és la validesa d’una teoria de la complexitat recolzada en una recerca interdisciplinar.

El 1992, Gell-Mann, vidu des del 1981, es casà amb Marcia Southwick.

En el 1993, Gell-Mann es retirà de la plaça de professor de física teòrica del Caltech. Retingué la plaça de professor en el Departament de Física i Astronomia de la University of New Mexico, d’Albuquerque, i la càtedra presidència de física i medicina de la University of Southern California.

El 1994 aparegué “The Quark and the Jaguar: Adventures in the Simple and the Complex”. Gell-Mann publicava aquest llibre en el 25è aniversari de la concessió del Nobel de Física i quan, a 65 anys, feia un gir en la seva carrera científica. El títol es basava en un vers del poeta Arthur Sze: “The world of the quark has everything to do with a jaguar circling in the night”. Gell-Mann, l’home conegut per haver donat nom al més petit, al més fonamental o al més simple, és a dir els quarks ara s’embarcava en la teoria del més gran, del més derivat o del més complex, car d’això tracta la teoria de la complexitat.

El 1995, Gell-Mann proposava el terme “plèctica” per designar “l’àrea de recerca transdisciplinar i àmplia que cobreix aspectes de simplicitat i complexitat així com les propietats de sistemes adaptatius complexos”. La plèctica “connecta” simplicitat i complexitat, i s’adreça especialment a “propietats emergents” com són la vida o la intel·ligència.

El 1996, amb Seth Lloyd (*1960), Gell-Mann proposà la complexitat efectiva com a mesura de la complexitat (informació no-aleatòria) d’un sistema.

Al Santa Fe Institute tingué l’oportunitat de cultivar els seus interessos variats sobre lingüística, arqueologia o ornitologia. Així doncs, juntament amb S. A. Starostin (1953-2005) establí el Evolution of Human Languages (EHL) Project.

En l’era moderna dels memes, juntament amb Michael Crichton (1942-2008), definí l’efecte que suscita en qualsevol persona la lectura d’un article popular sobre una matèria que domina. L’expert no triga en adonar-se de la manca de comprensió del redactor sobre aquesta matèria i acaba exasperat o divertit, segons l’humor que tingui, per la quantitat d’errors flagrants que conté. Acte seguit, però, en llegir un altre article de la mateixa publicació que queda fora del seu camp, l’expert s’empassa el contingut de manera acrítica. Aquest és l’efecte d’amnèsia de Gell-Mann.

Lligams:

Coupling strength and nuclear reactions. Murray Gell-Mann. Thesis (Ph.D.), Massacusetts Institute of Technology, Dept. of Physics 1951.

Bound States in Quantum Field Theory. Murray Gell-Mann, Francis Low. Phys. Rev. 84: 350 (1951).

Scattering of Low-Energy Photons by Particles of Spin ½. M. Gell-Mann, M. L. Goldberger. Phys. Rev. 96: 1433 (1954).

The interpretation of the new particles as displaced charge multiplets. M. Gell-Mann. Il Nuovo Cimento 4: 848-866 (1956).

The axial vector corrent in beta decay. M. Gell-Mann, M. Lévy. Il Nuovo Cimento. 16: 705-726 (1960).

The Eightfold Way: A Theory of Strong Interaction Symmetry. Technical Report US Atomic Energy Commission (1961).

Symmetries of Baryons and Mesons. Murray Gell-Mann. Phys. Rev. 125: 1067 (1962)

Advantages of the color octet gluon picture. H. Fritzsch, M. Gell-Mann, H. Leutwyler. Physics Letters B 47: 365-368 (1973).

Let’s call it plectics. Murray Gell-Mann. Complexity 1 (1995/96).

Information measures, effective complexity, and total information. Murray Gell-Mann, Seth Lloyd. Complexity 2: 44-52 (1996).

Publicat dins de 1. L'Univers | Deixa un comentari

El Programa Artemis: d’Amèrica a la Lluna, i de la Lluna a Mart

Aquests dies es compleix el 50è aniversari de la missió Apollo 10, la segona nau tripulada en orbitar la Lluna i en fer un acostament (sense aterrar-hi) amb el “mòdul lunar” Snoopy. La missió següent, l’Apollo 11, inclouria, ara ja sí, una activitat extravehicular en la superfície lunar per part dels astronautes Neil Armstrong i Buzz Aldrin. No és casual, doncs, que ahir dijous l’Administrador de la NASA, Jim Bridenstine convoqués a la premsa en el Florida Institute of Technology per fer un important anunci sobre el Programa d’Exploració Lunar Artemis. El nom d’Artemis és ja en ella mateixa una declaració. Apollo i Artemis, els bessons arquers de Leto, conformen una dualitat home-dona i art-natura que oferí molt de joc en la mitologia grecollatina. Val a dir, que si es tracta d’una missió lunar, el nom d’Àrtemis és més escaient, ja que fou ella la que s’identificà amb la Lluna, mentre que Apol·lo ho feia amb el Sol. Però també el nom recorda que entre els 24 astronautes del projecte Apol·lo que viatjaren a la Lluna no hi havia cap dona. La NASA guanyà la partida de col·locar-hi un home en la superfície lunar, però durant molts anys la presència de la dona en l’espai era privativa de les missions soviètiques. El Projecte Artemis vol esmenar aquell biaix. La intenció és que una dona arribi a caminar damunt de la Lluna vers el 2024. Per a l’Administració Trump-Pence, el Projecte Artemis és la forma de retornar Amèrica a la Lluna, ara que el satèl·lit rep periòdicament visites de missions robòtiques xineses, índies o japoneses, a més de russes i europees. La cursa per construir la primera base lunar permanent es juga també entre aquestes agències espacials. D’altra banda, el Projecte Artemis contempla l’establiment d’una base lunar habitada com un primer pas per conduir una missió tripulada a Mart.

Representació artística del Space Launch System (SLS), carregat amb el transbordador Orion. El Projecte Artemis necessita SLS com l’únic coet amb la potència i capacitat requerides per a una missió tripulada més enllà de l’òrbita terrestre. També necessita Orion com l’únic transbordador capaç de transportar i allotjar tripulacions d’aquestes característiques. El juny del 2020 tindria lloc el primer vol del SLS.

El Pla Estratègic de la NASA per a l’exploració lunar

El proper 14 de setembre es complirà el 60è aniversari de la sonda soviètica Luna 2, la primera sonda en impactar amb la Lluna. Pocs dies després, el 7 d’octubre del 1959, la Luna 3 prenia la primera fotografia de la cara distal de la Lluna, que havia romàs sempre amagada als observadors terrestres pel tancament mareal de l’òrbita lunar. Davant d’aquests èxits soviètics, el President nord-americà John F. Kennedy, es comprometé en un discurs al Congrés del 25 de maig del 1961 a “fer aterrar un home a la Lluna i retornar-lo sa i estalvi a la Terra abans de cloure la dècada”. Encara que la Unió Soviètica continuà endavant en aquesta cursa amb el primer aterratge controlat d’una sonda (la Luna 9, que el 3 de febrer del 1966 prenia les primeres imatges de la superfície lunar) i el primer establiment d’una sonda en òrbita lunar (la Luna 10, el 31 de març del 1966), el Programa Apollo reeixí en enviar-hi les primeres missions tripulades. El 24 de desembre del 1968, l’Apollo 8 entrava en òrbita lunar. El 20 de juliol del 1969, dos astronautes de l’Apollo 11 es convertien en els primers en caminar per damunt de la Lluna.

El programa lunar soviètic mai no arribà a igualar les fites del Programa Apollo entre juliol del 1969 i desembre del 1972. És un exemple el fet que les missions soviètiques de retorn (Luna 16, 20 i 24) carreguessin una quantitat de mostres de roca lunar força inferior a les de les missions Apollo (11-12 i 14-17).

El 1976 es tancava l’època pionera de l’exploració lunar. Entre aterratges tripulats i robòtics, nord-americans i soviètics n’havien fet 65. Durant els 14 anys següents la Lluna no va rebre cap visita. La nova etapa d’exploració no s’obriria fins el 1990, quan la JAXA col·locà en òrbita lunar Hiten. L’Agència Espacial Europea feu la primera missió lunar orbital el novembre del 2004, amb SMART 1. La Xina s’incorporà a aquesta cursa l’octubre del 2007, amb Chang’e 1. La Índia ho féu l’any següent, amb Chandrayaan-1.

En aquests anys les missions nord-americanes a la Lluna han estat escasses. El 1994, l’Organització de Defensa de Míssils Balístics (BMDO) realitzà la missió Clementine. El 1998, fou el retorn de la NASA, amb el Lunar Prospector. Després han seguit el Lunar Reconnaissance Orbiter (2009) i el GRAIL (2011).

L’Administració de Donald Trump i Mike Pence s’ha compromès a enfortir el programa nord-americà d’exploració lunar. D’acord amb Directiva 1 de Política Espacial (SPD-1), signada el desembre del 2017, la NASA va rebre l’encàrrec de fer aterrar una missió tripulada per una dona i un home al Pol Sud lunar vers l’any 2024. Cap al 2028, la NASA ja tindria una presència sostinguda a la Lluna.

Les raons esgrimides per l’SPD-1 en aquest sentit eren:
– establir el lideratge i la presència estratègica d’Amèrica a la Lluna.
– comprovar a la Lluna tecnologies i capacitats per emprar-les en missions tripulades a Mart.
– inspirar les noves generacions a considerar una carrera en ciència, tecnologia, enginyeria o matemàtiques.
– estendre l’impacte econòmic global dels Estats Units.
– ampliar la col·laboració amb la indústria nacional i internacional en l’espai exterior.

L’SPD-1, doncs, fa un èmfasi especial en el lideratge americà en l’exploració espacial:
– en l’òrbita terrestre vol fer créixer una industrial espacial comercial robusta i amb una presència humana constant. En aquest darrer sentit, s’entén que cal cultivar la col·laboració internacional que suposa l’Estació Espacial Internacional (ISS). Però també es contempla la baixa òrbita lunar com un espai de llançament de missions, bo i més que ara totes es llencen des de la superfície terrestre.
– l’òrbita lunar és considerada com el pas següent en el desenvolupament dels usos comercials de l’espai. S’hi parla de la cooperació internacional i de la combinació de programes assequibles tripulats i robòtics.
– en la superfície lunar es requereixen tecnologies que permetin llargues estades.
– a Mart i més enllà. L’arribada a Mart és considerada com “el proper salt de gegant” d’Amèrica. En el més enllà, és clar, de moment només es pot pensar en missions robòtiques o en meres observacions.

La Fase 1 del Programa Artemis: missió tripulada al Pol Sud (2024)

La data del 2024 tampoc no és casual. Les properes eleccions presidencials són en el 2020, i seran les darreres a les quals podrà concórrer Donald Trump (en cas de guanyar-les). Així doncs, el 2024, encara quedaria dins del seu segon mandat.

La missió del 2024 seria integrada per 2-4 astronautes, amb un mínim de 2 que serien els que farien l’aterratge en el Pol Sud. Per finançar el llançament d’aquesta missió, que es faria amb SLS (Space Launch System), se cerca la combinació amb missions comercials i de col·laboració internacional.

Per assolir aquest objectiu en el termini previst s’ha proposat canvis organitzatius en la NASA, que afecten les àrees legal, pressupostària, de personal i de governança. L’Administració Trump proposa per a l’any fiscal del 2020 un augment pressupostari de 1600 milions de dòlars per a la NASA. Això ajudaria a satisfer les necessitats de desenvolupament per als sistemes de transport lunar tripulat (1000 milions de dòlars), per al SLS i el transbordador Orion (651 milions de dòlars), per a les noves tecnologies de suport vital en la superfície lunar (132 milions de dòlars) i per a missions robòtiques prèvies d’exploració del Pol Sud lunar (90 milions de dòlars).

La missió Artemis 1, que tindria lloc en el 2020-2021, seria el primer vol de prova del SLS i d’Orion com a sistema integrat. Aquesta seria, com foren les primeres missions Apollo, una missió que tindria lloc en l’òrbita terrestre.

La missió Artemis 2, que es faria en el 2022, seria el primer vol tripulat a la Lluna del sistema SLS-Orion. Seria també el primer vol tripulat a la Lluna en 50 anys. No seria fins a la missió Artemis 3 que es produiria l’aterratge tripulat en el Pol Sud.

Lunar Gateway

Lunar Gateway és el nom del mòdul orbital lunar de les missions Artemis 2 i 3. Farà el paper que feia “Charlie Brown” en la missió Apollo 10. Però ho farà d’una manera més ambiciosa, ja que serà el lloc d’estada d’astronautes per més temps, i també serà un laboratori de recerca. Cal veure’l, com indica el seu nom, com un autèntic port espacial en l’òrbita de la Lluna.

Ahir, Bridenstine, anunciava que la NASA seleccionava Maxar Technologies per desenvolupar i demostrar les capacitats de potència, propulsió i comunicació de Lunar Gateway. Maxar Technologies és hereva de MacDonald, Dettwiler and Associates, empresa creada ara just fa 50 anys, i de SSL. Manté la seu a Westminster (Colorado), si bé l’empresa matriu té la seu fiscal a Delaware. El contracte preveu un valor màxim total de 375 milions de dòlars. Temporalment, arrenca amb un període base de 12 mesos, seguit d’un període opcional que podria consistir en 26 mesos, en 14 mesos, o en un període de 12+12 mesos.

Lunar Gateway funcionarà a través d’un motor d’alta potència (50 kW) de propulsió elèctrica solar. Maxar completarà el disseny de la nau durant el període base. En el període opcional haurà de fer-ne el desenvolupament, llançament i demostració de vol espacial. Una vegada fet la demostració, la NASA tindrà l’opció de compra de la nau. Els terminis, doncs, coincideixen amb els establerts per incorporar el Lunar Gateway a la missió Artemis 2 de final del 2022.

Representació artística de Lunar Gateway

Lligams:

Forward to the Moon: NASA’s Strategic Plan for Lunar Exploration.

Publicat dins de 1. L'Univers | Deixa un comentari

El Report de Valoració Global de la Plataforma Intergovernamental sobre Biodiversitat i Serveis Ecosistèmics (IPBES-2019)

Avui s’ha presentat a la seu central de París de l’Organització Educativa, Científica i Cultural de Nacions Unides (UNESCO) el Report de Valoració de la Biodiversitat Global. Aquest report ha estat aprovat en la 7ª Sessió del Plenari del Panell Intergovernamental de Política i Ciència sobre la Biodiversitat i Serveis Ecosistèmics (IPBES). Aquest report es basa en una revisió sistemàtica de 15.000 fonts científics i governamentals que cobreix el darrer mig segle. Ha estat compilat per 145 experts durant els darrers tres anys, amb la col·laboració de 310 autors addicionals. El Report remarca que el declivi del medi natural no té precedents i que s’accelera la taxa d’extinció d’espècies. A nivell polític, considera insuficient l’actual resposta global, i que els canvis transformadors troben l’oposició d’interessos creats.

El Report IPBES2019

L’IPBES és un òrgan intergovernamental independent creat el 2012 amb l’objectiu d’enfortir la interfície entre ciència i política en l’àmbit de la biodiversitat i els serveis ecosistèmics, amb mires a la conservació i l’ús sostenible de la biodiversitat, el benestar humà a llarg termini i el desenvolupament sostenible. En l’actualitat hi participen 130 estats membres, a més de nombroses organitzacions i agrupacions de la societat civil, representants d’institucions acadèmiques i de recerques, així com de comunitats locals i del sector privat.

Cada any es reuneix el seu Plenari, i enguany ho ha fet, en la 7ª sessió, entre el 29 d’abril i el 4 de maig a París. Si en el Plenari del 2016 s’aprovà un report temàtic sobre pol·linització, pol·linització i producció d’aliments, ara s’ha aprovat a París un report de caràcter més global sobre biodiversitat i serveis ecosistèmics. Es tracta del primer report intergovernamental d’aquesta mena.

Aquest Report Global és el resultat d’una feina de tres anys de compilació per part de 145 autors experts, a més de contribució de 310 autors addicionals. Aquests autors han realitzat una revisió sistemàtica de 15.000 fonts científics i governamentals, incloent-hi fonts de coneixement indígena i local. Cronològicament, abasta les cinc darreres dècades i, en ocasions, va encara més enrere en el passat.

En la presentació d’avui, Sandra Díaz (de la que parlàvem el juliol del 2017 quan fou guardonada amb el Premi Ramon Margalef), que ha presidit la redacció del Report, destacava especialment una xifra: vora un 1 milió d’espècies animals i vegetals són ara amenaçades d’extinció. Es tracta de la taxa d’extinció més elevada que s’haja produït en la història humana, i no és estrany que alguns parlin de la “Sisena Extinció Massiva” posant-la al nivell d’extincions del passat (la de l’ordovícic-silurià, la de final del devònic, la del permo-triàssic, la del triàsic-juràssic o la del cretaci-cenozoic).

Potser encara més il·lustratiu que l’abundància mitjana d’espècies autòctones de la majoria dels grans hàbitats terrestres hagi caigut en un 20% durant “l’antropocè”, sobretot des del 1900. Actualment, es calcula que més del 40% de les espècies d’amfibis són amenaçades, així com un terç dels mamífers marins, un terç dels coralls formadors d’esculls o un 10% dels insectes. Des del segle XVI s’ha registrat l’extinció de 680 espècies de vertebrats.

Aquesta pèrdua de biodiversitat no afecta únicament a la flora i fauna salvatges. També hi ha un retrocés en la biodiversitat de planes i animals domèstics, com ho il·lustra el fet que en els darrers segles s’hagin extingit més del 9% de les races domèstiques de mamífers, i que n’hi hagi un miler amenaçades d’extinció.

El Report estableix la relació causal entre l’activitat humana i el deteriorament d’ecosistemes naturals i de la biodiversitat domèstica. Els principals factors d’aquests canvis són les alteracions en l’ús de la terra i del mar, l’explotació directa d’organismes, el canvi climàtic (augment de 0,7 K de les temperatures globals mitjanes en els darrers 40 anys), la contaminació i la introducció d’espècies invasives.

El Report assenyala tota una sèrie d’estimacions:
– el 75% dels ambients terrestres i el 66% dels ambients marins han estat alterats considerablement per accions humanes. Les comunitats locals i els pobles indígenes tenen, en aquest sentit, un rol atenuador dels canvis.
– les activitats agro-ramaderes ocupen una tercera part de la superfície continental i gairebé un 7% dels recursos d’aigua dolça.
– en els darrers cinquanta anys s’ha triplicat el valor de la producció agrícola mundial. La producció de fusta ho ha fet en un 45%. Per satisfer aquests augments s’han doblat des del 1980 els recursos (renovables i no-renovables) que s’utilitzen cada any, i que ara arriben a 60.000 tones.
– aquest ús de la terra comporta una degradació que n’ha reduït la productivitat global en un 23%. La pèrdua de pol·linitzadors amenaça les collites globals per valor de 577.000 milions de dòlars. La pèrdua d’hàbitats litorals i de la protecció que fan davant d’inundacions i d’huracans afecta entre 100 i 300 milions de persones.
– els recursos pesquers reben una pressió considerable. A mitjan de la present dècada, el 33% de les reserves pesqueres marines eren explotades a un nivell insostenible i un 60% ho són just al nivell màxim sostenible.
– des del 1992, les àrees urbanes s’han doblat amb escreix en termes de superfície.
– en les darreres quatre dècades s’ha decuplicat la contaminació amb plàstics. Hom calcula que cada any s’aboquen a les aigües de 300 a 400 milions de tones de residus industrials (metalls pesants, solvents, fangs tòxics, etc.). L’abocament de fertilitzants als ecosistemes litorals, malgrat l’efecte primerenc eutrofitzant, han conduït a la formació de 400 zones oceàniques mortes, que cobreixen una superfície de 245.000 km2.

Amb aquest panorama es fa impossible complir la majoria d’objectius de desenvolupament sostenible que s’havien fixat en les darreres dècades. Ans al contrari, si no hi ha un canvi transformador substancial, les tendències negatives continuarien, si més no encara, fins el 2050. Aquest canvi transformador contemplaria l’adopció d’estratègies de gestió de caràcter multisectorial (producció alimentària, producció energètica, infrastructures, gestió hidrològica, gestió dels litorals, conservació de la biodiversitat). El paradigma actual de creixement econòmic hauria d’abordar, doncs, les externalitats negatives, i integrar-les en el sistema financer i econòmic.

L’impacte sobre els serveis ecosistèmics

Les accions humanes han alterat severament el 75% dels ambients terrestres i el 66% dels ambients marins. Això ha comportant una reducció del 47% en els indicadors globals de l’extensió i condició dels ecosistemes respecte dels nivells naturals. En molts ecosistemes, el nivell general de declivi supera el 4%. Entre el 1700 i el 2000 es perderen el 85% dels aiguamolls, i el ritme actual de retrocés d’aquests ecosistemes és tres vegades superior al retrocés global, també alarmant, que experiment els ecosistemes forestals.

El Report remarca el rol dels pobles indígenes. El 28% de la superfície emergida global és detingut o gestions per pobles indígenes. La xifra arriba a superar el 40% si considerem les àrees formalment protegides.

Considerat globalment, el consum per càpita de materials ha augmentat un 15% en les darreres quatre dècades. L’extracció de recursos, en aquest mateix període, ho ha fet en gairebé un 100%.

La biodiversitat a nivell d’espècie i de varietat

Hom estima en 8 milions el nombre total d’espècies animals i vegetals de la Terra, de les quals 5,5 milions són espècies d’insectes.

La taxa actual d’extinció supera en un o dos ordres de magnitud la taxa mitjana dels darrers 10 milions d’anys. Aquesta taxa d’extinció, a més, experimenta actualment una acceleració. Així, dels 8 milions d’espècies, fins a 1 milió es troben amenaçades d’extinció, i moltes es podrien extingir en qüestió de dècades.

Dels 8 milions d’espècies, uns 5,9 milions són espècies terrestres. D’aquestes, el 9% (més de mig milió) es troben afectades per la pèrdua d’hàbitats, i no sobreviuran a llarg termini sense una restauració d’espais. De fet, la pèrdua i deteriorament d’hàbitats afecta al 30% dels hàbitats terrestres.

El canvi climàtic ha afectat ja la distribució del 47% dels mamífers terrestres no-voladors i del 23% de les aus.

D’acord amb dades recollides en 21 països, en els darrers 50 anys, hi ha hagut un augment del 70% en el nombre d’espècies invasores.

Dels animals domèstics, s’han perdut el 10% de les varietats de mamífers i el 3,5% d’aus.

Els serveis ecosistèmics en agricultura i alimentació

Vora un 11% de la població mundial es troba en situació de subnutrició. Aquesta xifra encara seria superior si no s’hagués quadruplicat la producció alimentària global. Aquesta producció alimentària es troba amenaçada per la degradació de terres (que afecta la productivitat del 23% de les terres) o la pèrdua de pol·linitzadors animals.

Entre el 1980 i el 2000 l’expansió agrícola en les àrees tropicals fou de 100 milions d’hectàrees. A l’Amèrica Llatina, la ramaderia s’expandí en 42 milions d’hectàrees. A l’Àsia Sud-Oriental, les plantacions cresqueren en 7,5 milions d’hectàrees, el 80% de les quals es dedicaren a la producció d’oli de palma. Aquestes expansions agro-ramaderes van en detriment dels boscos tropicals. Cal recordar, en aquest sentit, que els boscos tropicals contribueixen significativament a les 5,6 gigatones equivalents de CO2 que es troben retingudes per ecosistemes marins i terrestres.

Entre el 1992 i el 2015, la terra dedicada a l’agricultura augmentà en un 3%, i la meitat d’aquest guany es va fer a expenses de boscos tropicals fins llavors intactes. De fet, actualment més d’un terç de la superfície emergida es dedica a la producció agro-ramadera, que consum més de tres quartes dels recursos hídrics continentals. La producció agrícola abasta un 12% de la terra descoberta de gel, i les pastures un 25%. De les emissions de gasos amb efecte hivernacle, un 25% són deguts a les activitats agro-ramaderes (i tres quartes parts d’elles a la producció ramadera).

El Report posa de manifest que les petites explotacions agrícoles (inferiors a 2 hectàrees) tenen un rol protector de l’agrobiodiversitat. Ara bé, aquestes explotacions suposen tan sols un 25% de les terres agrícoles, si bé de mitjana són relativament productives, ja que aporten el 30% del subministrament alimentari global.

Els ecosistemes oceànics

Més del 55% de la superfície oceànica és cobert per la pesca industrial. De les reserves pesqueres, tan sols un 7% són explotades a un nivell inferior al del màxim sostenible. Però aquest màxim sostenible es pot veure, a més afectat, pel canvi climàtic, que podria conduir a una reducció durant el segle XXI del 3-10% de la producció primària neta oceànica. Això comportaria una reducció del 3-25%, segons el nivell de gravetat del canvi climàtic, en la biomassa de peixos.

De tota la població dedicada a la pesca, més del 90% (uns 30 milions de persones) pertanyen a pesquers de petita escala. Però aquestes empreses pesqueres tan sols representen el 50% de les captures globals de peix.

Les praderes submarines s’han reduït en més d’un 10% en les darreres tres dècades del segle XX. Des dels anys 1870, els esculls coral·lins vius han caigut en un 50%. Aquests canvis fan que les àrees litorals siguin més exposades a l’acció de tempestes marines, cosa que afecta a 100-300 milions de persones.

Els serveis dels ecosistemes forestals

En l’actualitat la producció de fusta és de 4.000 milions de m3 anual, un 45% més que en el 1970. La indústria forestal ocupa 13 milions de persones.

Aquest augment de la producció forestal s’ha acompanyat de la pèrdua de boscos per l’expansió agrícola. Ara bé, des dels anys 1990, la taxa d’aquesta pèrdua de boscos ha disminuït. Actualment les àrees forestals ocupen el 68% de la superfície que ocupaven abans de la industrialització.

Cal recordar que més de 2000 milions de persones depenen de la llenya per satisfer les necessitats energètiques primàries.

Mineria i energia

Més d’un 1% de la superfície emergida és dedicada a la mineria. De les 17.000 explotacions mineres a gran escala, la majoria són gestionades per 616 corporacions internacionals.

Les plataformes d’extracció de petroli i de gas en els oceans són unes 6.500.

El desenvolupament urbà

En les darreres cinc dècades, la població mundial s’ha duplicat, passant de 3.700 milions a 7.600, però ho ha fet de manera molt desigual.

Des del 1992, la superfície urbana s’ha més que duplicat. Hom calcula que en el 2050 hi haurà 25 milions de quilòmetres de noves carreteres, el 90% de les quals en els països menys desenvolupats.

La desigualtat entre els països desenvolupats i menys desenvolupats es manifesta en diferències de 50 vegades en termes de PIB. Hom calcula que en el món hi ha més de 2500 conflictes relacionats amb recursos naturals (combustibles fòssils, recursos hídrics, recursos alimentaris, terres).

En el món hi ha més de 50.000 preses de més 15 metres d’alçada. Hi ha 17 milions d’embassaments de més de 0,01 hectàrees.

Els objectius globals

El Pla Estratègic de la Convenció sobre Diversitat Biològica fixà a Aichi 20 objectius globals per al període 2011-2020. La majoria d’aquests objectius no s’assoliran.

Pel que fa als Objectius de Desenvolupament Sostenible, el Report IPBES-2019 en valora 44. D’aquests, la meitat es veuen afectats per les tendències negatives en els ecosistemes naturals. Els objectius afectats tenen a veure amb la pobresa, la fam, la salut, l’aigua, les ciutats, el clima, l’oceà i la terra.

Els indicadors que segueixen els pobles indígenes i les comunitats locals també manifesten en una proporció elevada (72%) tendències negatives.

Lligams:

Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES).

Publicat dins de 2. La Terra | Deixa un comentari

L’estudi PARTNER2 confirma en parelles gais serodiferents que la indetectabilitat del VIH equival a la intransmissibilitat

El Grup d’Estudi PARTNER va nàixer per estudiar el risc de transmissió del virus de la immunodeficiència humana (VIH) en parelles serodiferents (és a dir, en la qual només un dels dos membres és seropositiu pel VIH), quan el membre seropositiu de la parella segueix un tractament antiretroviral (ART) que ha suprimit la detectabilitat directa del virus, i la parella reporta relacions sexuals sense condó. La primera fase de l’estudi (PARTNER1) es realitzà entre el 2010 i el 2014, amb el recrutament en 75 centres europeus de parelles serodiferents heterosexuals i homosexuals masculines. En la segona fase de l’estudi (PARTNER2), que es va fer entre el 2010 i el 2018, es recrutaren únicament parelles homosexuals masculines. Els resultats de PARTNER2 apareixen ara en forma d’article a la revista Lancet. Els resultats mostren que, tal com havien trobat en les parelles heterosexuals, la supressió viral gràcies a la ART aconsegueix efectivament reduir a zero el risc de transmetre el virus en el si de la parella tot i mantindre relacions sexuals sense condó. Els autors de l’estudi consideren que això reforça el missatge de la campanya U=U (indetectabilitat = intransmissibilitat) i la importància d’una detecció i tractament primerencs de la infecció per VIH.

El Grup d’Estudi Partner

Alison J. Rodger és professora de malalties infeccioses al University College London (UCL). La seva recerca s’adreça a reduir l’impacte sanitari dels casos no-diagnosticats de malalties de transmissió sexuals i de les infeccions de virus de transmissió sanguínia. Correspon a Rodger i a l’equip de l’Institute for Global Health de la UCL (Valentina Cambiano, Andrew N. Philips) la coordinació de PARTNER Group Study. En l’estudi PARTNER han participat grups de recerca de diferents hospitals europeus: el Rigshospitalet de Copenhague (Bruun, Raben, Lundgren, Gerstoft), l’Hospital Cantonal de St Gallen (Vernazza), el Centre Mèdic Universitari d’Hamburg-Eppendorf (Degen), l’Hospital Clínic San Carlos de Madrid (Estrada), l’Hospital Universitari Germans Trias i Pujol (Coll), la Universitat Mèdica de Viena (Rieger), la Universitat d’Amsterdam (Prins), la Venhälsan Söderjukhuset d’Estocolm (Blaxhult), l’Hospital Universitari de Zuric (Weber), la DC Klinieken d’Amsterdam (Van Eeden), la Universitat del Ruhr de Bochum (Brockmeyer), els Hospitals Universitaris de Brighton i Sussex (Clarke), el Centro Sanitario Sandoval de Madrid (Del Romero Guerrero), l’Hospital Universitari de Nantes (Raffi), l’Hospital Universitari de Munic (Bogner), l’Hospital Universitari de Berna (Wandeler), l’Hospital General d’Elx (Gutiérrez), l’Onze Lieve Vrouwe Gasthuis d’Amsterdam (Brinkman), l’Hospital Universitari d’Innsbruck (Kitchen), l’Hospital Universitari d’Aarhus (Ostegaard), l’Hospital Clínic de Barcelona (Leon), l’Hospital Universitari d’Helsinki (Ristola), la Praxis Jessen de Berlin i el Centre d’Estudi ICH d’Hamburg (Stellbrink). També hi participen grups d’organismes com l’HIV i-Base de Londres (Collins), el Grup Europeu de Tractament de la SIDA de Brussel·les (Corbelli), l’Institut d’Infecció i Salut Global de la Universitat de Liverpool (Geretti, Path, Beloukas), l’Institut Nacional per les Malalties Infeccioses Lazzaro Spallanzani de Roma (Antinori), la Chelsea and Westminster NHS Foundation Trust (Nwokolo).

El 7 de novembre del 2018, Rodger et al. revisaven a PubMed els articles publicats en anglès des de l’1 de gener del 2000 amb la cerca següent:
– “HIV infection” and “transmission” and (“antiretroviral therapy” or “ART”) and (“men who have sex with men” or “gay or heterosexual” or “serodiscordant” or “serodifferent)”.

Trobaren diversos estudis (un assaig controlat i randomitzat i diversos estudis observacionals) que aportaven estimacions del risc de la transmissió del VIH a través de relacions sexuals en el context d’una ART que havia suprimit la càrrega viral. Però la major part es dedicaven a l’estudi de parelles serodiferents heterosexuals. Sobre les parelles homosexuals hi havia les dades de la primera fase de l’estudi PARTNER així com les de l’estudi Opposites Attract. A PARTNER2 el seguiment és més prolongat. En la cohort estudiada s’hi reportaren 76.000 relacions sexuals anals sense condó. Les 15 infeccions noves detectades en la cohort no es degueren a relacions entre la parella, de manera que la taxa de transmissió seria virtualment zero.

La relació entre la càrrega viral de VIH i el risc de transmissió del virus en el si d’una parella ja havia estat reportada pels primers estudis observacionals. La introducció de teràpia antiretroviral aconseguí la possibilitat de reduir la càrrega viral d’una persona infectada a virtualment zero. Cohen et al. (2011) mostraren en l’assaig HPTN 052, que una ART immediata produïa una reducció del 96% de les transmissions del virus en la parella. L’extensió d’aquest assaig (2011-2016) mostrà que aquest efecte es mantenia en el temps.

En l’estudi PARTNER1 participaren 888 parelles serodiferents (548 parelles heterosexuals i 340 parelles homosexuals masculines). En total, s’analitzaren les dades corresponents a 1238 anys de vida en parella amb relacions sexuals sense condó, dels quals 439 eren de parelles gais. En les 340 parelles gais estudiades no hi hagué ni un sol cas de transmissió.

En l’estudi PARTNER2 es recrutaren únicament parelles gais. Com en altres estudis anteriors, es considerà com ART repressiva la que reduïa la càrrega viral d’ARN de VIH-1 a menys de 200 còpies per mL de sang.

Els criteris d’inclusió en l’estudi PARTNER eren: a) ésser una parella serodiferent, és a dir que un i només un dels dos membres hagués diagnosticat com a seropositiu per al VIH; b) que el membre seropositiu de parella seguís la teràpia antiretroviral (ART); c) que la parella tingués relacions sexuals, si més no de vegades, sense condó.

En la fase 1 (PARTNER1) es recrutaren parelles heterosexuals i gais des del 15 de setembre del 2010 al 31 de maig del 2014. Entre l’1 de juny del 2014 i el 31 de juliol del 2017 es produí la fase 2 (PARTNER2) ara centrada únicament en parelles gais.

En totes dues fases participaren un total de 75 centres clínics de 14 països europeus diferents. El personal clínic demanava als pacients seropositius que seguien l’ART si havien tingut relacions sexuals sense condó amb un company seronegatiu, i si volien participaren en un estudi de transmissió. Les parelles serodiferents podien participar-hi si tots dos eren majors de 18 anys, si havien tingut sexe amb penetració sense condó en el mes previ a l’entrada en l’estudi, si el membre seropositiu havia de continuar en ART, si la parella havia de continuar mantenint relacions sexuals en les mesos següents, i si tots dos accedien a formar-hi part. El consentiment informat, doncs, es prenia per separat a cada membre de la parella. El seguiment en l’estudi finalitzava si la parella es trencava, si canviaven de domicili o si un dels dos membres retirava el consentiment de participar-hi. El 30 d’abril del 2018 es tancà el seguiment de PARTNER.

En el moment d’enrolament, els participants havien d’omplir qüestionaris (sobre dades sociodemogràfiques, sobre l’adhesió al tractament antiretroviral, sobre la freqüència i tipus d’activitat sexuals, sobre símptomes i diagnòstics d’altres infeccions de transmissió sexual, sobre l’ús de profilaxi prèvia o posterior a l’exposició, sobre l’ús de drogues injectades). Aquests qüestionaris els repetien en les visites periòdiques (cada 4-6 mesos). Als participants seronegatius se’ls demanava en cada visita si havien tingut sexe sense condó amb una tercera persona i si sabien si aquesta tercera persona era o no seropositiva. En cada visita periòdica, dels participants seropositius es feien anàlisis sobre la teràpia antiretroviral, el comptatge de cèl·lules CD4 i la càrrega d’ARN de VIH-1 en el plasma sanguini. Al membre seronegatiu se li deia de fer-se un test d’antigen-anticòs de VIH cada 6-12 mesos.

Si es detectava que un dels participants seronegatius havia esdevingut seropositiu, es feia una seqüenciació dels gens de la polimerasa (pol) i de l’embolcall (env) del VIH-1 a partir de l’ARN recuperat en plasma. Aquesta era comparada amb la seqüenciació de l’ADN recuperat de cèl·lules mononuclears de sang perifèrica de la seva parella seropositiva. De la seqüenciació se n’encarregaven l’equip de la Universitat de Liverpool.

L’objectiu de PARTNER2 era estimar la taxa d’incidència de transmissió de VIH a través de sexe anal sense condó. El numerador d’aquesta taxa era el nombre d’infeccions de VIH vinculades filogenèticament, és a dir les degudes a una transmissió dins de la parella. El denominador eren els anys de parella del seguiment global. Els anys de parella incloïen tots els períodes amb seguiment durant els quals havia hagut sexe sense condó, sempre que la carrega viral del membre seropositiu fos inferior a 200 còpies per mL. Es considerava com a risc acceptable una taxa inferior a 1 infecció per 500 anys de parella. Estatísticament, els membres de PARTNER havien de cobrir un mínim de 1770 anys de parella. Així, en el disseny de PARTNER2 es calculà la necessitat de fer un seguiment de més de 27 mesos de 450 parelles gais.

Sociodemografia dels participants gais de PARTNER

De les 782 parelles gais participants en PARTNER, els membres seropositius tenien de mediana 40 anys (rang interquartílic de 33,3-46,1) i els membres seronegatius de 37,6 anys (rang iq de 30,9-45,3). Eren majoritàriament blancs (88%) i d’educació universitària (56%). Els participants seropositius s’havien infectat majoritària (97%) en una relació homosexual, i seguien un tractament ART des de feia anys (4,3 de mediana; 1,8-9,3 de rang interquartílic) amb un bon seguiment (98%). De mediana, les parelles tenien sexe sense condó des de feia 1 any (0,4-2,9 anys de rang interquartílic). En la majoria de casos, el membre seropositiu comunicava a la parella si havia obligat una dosi d’antiretroviral. De 781 seropositius de l’estudi, tan sols en 1 cas es detectà una càrrega viral superior a 200 còpies per mL, i en un 97% la xifra era inferior a 50; tan sols un 7% dels casos el comptatge de CD4 era inferior a 350 cèl·lules/µL.

Dels 1564 homes inclosos en l’estudi, 3 eren trans (1 seronegatiu i 2 seropositius). 52 es declaraven bisexuals (19 seropositius i 33 seronegatius).

2072 anys de parella inclosos en el seguiment

Entre el 15 de setembre del 2010 i el 31 de juliol del 2017, s’enrolaren en l’estudi PARTNER 972 parelles gais (477 en el PARTNER1 i 495 en el PARTNER2). El 30 d’abril del 2018 es tancà el seguiment, que cobria 2072 anys de parella (556 en el PARTNER1 i 1516 en el PARTNER2).

La taxa d’abandonament era de 25 per cada 100 anys de parella de seguiment. L’abandonament obeïa al trencament de parella (213 casos), canvis de domicili (33) o retirada del consentiment de participar-hi (54). En 21 casos es degué senzillament a la no renovació del consentiment signat per dos anys.

Uns 479 anys de parella foren descartats de l’anàlisi per manca de relacions sexuals sense condó (153), l’ús de profilaxi (115), per manca de dades de càrrega viral (86), per una càrrega viral superior a 200 còpies per mL (19) o per la manca de test del VIH en el membre seronegatiu de parella (15).

Així doncs, s’assolí una xifra d’anys de seguiment de 1593 (inferior als 1770 establerts com a necessaris) corresponents a 782 parelles. La major part es corresponia a PARTNER2.

Dels 1593 anys de seguiment, la majoria (1470) es corresponen a règims d’ART que contenen tres o més fàrmacs (un 5% eren de dos fàmarcs i un 2% d’un sol fàrmac). Aquests règims d’ART es basaven en inhibidors de proteasa (25%), en inhibidors no-nucleosídics de la retrotranscriptasa (47%) o en inhibidors d’integrasa (26%).

Durant el seguiment, un 25% de les parelles reportaren malalties de transmissió sexual (11% de gonorrea, 10% de clamídia, 9% de sífilis, etc.).

Els 1593 anys de seguiment de l’estudi inclouen 76.088 relacions sexuals anals sense condó (43 per any-parella, amb un rang interquartílic de 19-75). El 37% dels membres seronegatius declaren haver tingut sexe sense condó amb terceres persones, i un 32% amb terceres persones seropositives.

Durant el seguiment es registraren 15 seroconversions dels membres seronegatius de l’estudi. En cap d’aquests 15 casos el contagi procedia de la parella de l’estudi. La manca de contagis entre les parelles permet estimar les següents taxes de contagi:
– inferior a 0,23 casos per 100 anys de parella per sexe anal sense condó.
– inferior a 0,27 casos per 100 anys de parella per sexe anal insertiu sense condó.
– inferior a 0,43 casos per 100 anys de parella per sexe anal receptiu sense ejaculació sense condó.
– inferior a 0,57 casos per 100 anys de parella per sexe anal receptiu amb ejaculació sense condó.

La idea U=U

Rodger et al. consideren que aquestes dades mostren de manera concloent que el risc de transmissió de VIH per sexe anal quan la càrrega viral de VIH es troba suprimida (<200 còpies d’ARN per mL de plasma) és nul. Les 76.000 relacions anals sense condó incloses en l’estudi, si no fos per l’ART, haurien conduït teòricament a 472 transmissions.

Rodger et al. són conscients d’algunes mancances de l’estudi. La mediana d’edat dels participants és d’uns 40%, mentre que la majoria de la transmissió de VIH té lloc en menors de 25 anys. Les parelles participants havien tingut relacions sexuals sense condó durant més de mig any abans d’ingressar en l’estudi, de manera que no es cobreixen els casos de transmissió entre parelles molt recents. També cal ser conscient que durant els primers sis mesos d’ART la repressió viral pot ésser encara insuficient en els compartiments sanguini i genital. Així doncs, Rodger et al. reiteren la recomanació d’emprar condons o altres mesures profilàctiques prèvies fins que la reducció en la càrrega viral no sigui completa i consistent.

La idea U=U fa referència al principi que la indetectabilitat del virus en plasma és senyal de la seva intransmissibilitat per part de persones seropositives que responen efectivament al tractament antiretroviral. Rodger et al. recorden que aquest principi tan sols és fàcilment aplicable si les persones seropositives tenen accés a assajos, a tractament efectius i a una monitorització de la càrrega viral. Fins i tot en països com els Estats Units, on es calcula que hi 1,1 milions de persones seropositives, cal recordar que d’aquestes tan sols un 85% són diagnosticades, i que globalment tan sols un 51% tenen, gràcies al tractament, una supressió virològica efectiva. Aquestes xifres tan sols es poden millorar amb una major taxa d’anàlisi que afavoreixi la iniciació primerenca del tractament antiretroviral així com l’adhesió a aquest tractament. La idea U=U hauria d’empènyer a conscienciar dels beneficis d’una detecció i tractament primerencs, i també a combatre l’estigma, la discriminació i la penalització que pateixen les persones seropositives.

Lligams:

Risk of HIV transmission through condomless sex in serodifferent gay couples with the HIV-positive partner taking suppressive antiretroviral therapy (PARTNER): final results of a multicentre, prospective, observational study. Alison J Rodger, Valentina Cambiano, Tina Bruun, Pietro Vernazza, Simon Collins, Olaf Degen, Giulio Maria Corbelli, Vicente Estrada, Anna Maria Geretti, Apostolos Beloukas, Dorthe Raben, Pep Coll, Andrea Antinori, Nneka Nwokolo, Armin Rieger, Jan M Prins, Anders Blaxhult, Rainer Weber, Arne Van Eeden, Norbert H Brockmeyer, Amanda Clarke, Jorge del Romero Guerrero, Francois Raffi, Johannes R Bogner, Gilles Wandeler, Jan Gerstoft, Felix Gutiérrez, Kees Brinkman, Maria Kitchen, Lars Ostergaard, Agathe Leon, Matti Ristola, Heiko Jessen, Hans-Jürgen Stellbrink, Andrew N Phillips, Jens Lundgren, for the PARTNER Study Group*. Lancet doi.org/10.1016/S0140-6736(19)30418-0 (2019).

Publicat dins de 3. La Vida | Deixa un comentari

“Homo luzonensis”: un endemisme insular de fa 67.000 anys

Paleoantropologia: En el 2007, una recerca arqueològica conduïda per Armand Mijares, de la Universitat de Filipinas, a Diliman (Quezon), en les Coves de Callao, al nord de l’illa de Luzon, identificà un metatars humà de 61 mm de llargada que, d’acord amb la tècnica de datació d’ablació de sèries d’urani, tenia una antiguitat de 67.000 anys. L’Home de Callao, doncs, era més antic que les restes trobades a les Coves de Tabon, a l’illa de Palawan, descobertes el 1962 i d’una antiguitat de 16.500 anys. L’Home de Callao obrí un debat sobre l’habitació de l’illa de Luzon en el Pleistocè Superior. Segons els paleogeògrafs, ni tan sols en el períodes glacials, arribaven a tancar-se l’Estret de Mindoro o el Passatge de Sibutu, la qual cosa mantingué un braç de mar que separava Sundalàndia de les terres filipines (una separació que es reflecteix en l’anomenada Línia de Wallace). Calia pensar que els ancestres de l’Home de Callao hi havien arribat a través de balses construïdes o accidentals. Però un simple metatars poc podia ajudar a la identificació més enllà d’assignar-lo al gènere Homo. En una campanya recent, però, s’han arribat a identificar dotze elements hominins addicionals, corresponents a un mínim de tres individus, en la mateixa capa estratigràfica de la Cova de Callao. En un article a la revista Nature, encapçalat per Florent Détroit i el mateix Armand Mijares, es descriu l’home de Callao com a una espècie nova, Homo luzonensis. Aquesta espècie mostra un combinació de trets morfològics que es poden considerar, dins del gènere Homo, alguns com a primitius i d’altres com a derivats. Es tracta d’una combinació de trets diferents a d’altres espècies, com ara Homo floresiensis o Homo sapiens. Homo floresiensis és un exemple d’endemisme humà a l’illa de Flores en el Pleistocè Tardà, on va viure entre fa 100.000 i 50.000 anys. Homo luzonensis seria el segon cas d’endemisme humà en una altra illa situada igualment a l’est de la Línia de Wallace. Totes dues espècies assenyalen la importància d’aquests arxipèlags en l’evolució del gènere humà.

Diagrama per a alguna de les restes que serveixen a la descripció de “Homo luzonensis”

Els hominins de la Cova de Callao

Florent Détroit, Julien Corny, Guillaume Daver i Clément Zanolli analitzaren els fòssils d’hominins de la Cova de Callao. Détroit i Corny són membres del Département Homme & Environnement del Muséum National d’Histoire Naturelle i de la UMR 7194 del Musée de l’Homme, de Paris. Daver treballa al Laboratoire Paléontologie Evolution Paléoécosystèmes Paléoprimatologie (PALEVOPRIM) de la Université de Poitiers. Zanolli ho fa al Laboratòri PACEA de la Universitat de Bordèu, així com al Laboratòris AMIS de la Universitat de Tolosa III.

El director del programa arqueològic de la Cova de Callao és Armand Salvador Mijares, de la University of the Philippines. Eusebio Dizon i Emil Robles són membres de l’equip d’excavació. Robles pertany a la Universitat de Filipinas, i Dizon al National Museum of the Philippines.

La datació de les restes les realitzà Rainer Grün, del Australian Research Centre for Human Evolution (Griffith University, Brisbane) i de la Research School of Earth Sciences (Australian National University, Canberra).

Détroit i Philip J. Piper (de l’School of Archaeology and Anthropology de la Australian National University) redactaren l’esborrany de l’article, que després fou retocat per Corny, Daver i Zanolli.

Els espècimens recuperats eren netejats mecànicament, però sense retirar-ne la coberta carbonatada si això feia perillar la integritat de la peça. Aquesta coberta era retirada, però, de manera virtual, en els models tridimensionals que reconstruïen els segments d’ossos i dents. En la reconstrucció virtual també s’uniren fragments que encaixaven.

Per la reconstrucció virtual calia escanejar les peces. Com que això implicava exposar-les a raigs X, en dos molars s’optà per una tècnica fotogramètrica i així hom podria utilitzar aquestes peces per a les anàlisis de datació i de l’anàlisi d’ADN antic.

Les mesures dels espècimens es feren amb un peu de rei electrònic amb una precisió de 0,1 mm.

En la comparació amb altres espècies es consideraren exemples d’Australopithecus (A. afarensis, A. africanus, A. anamensis, A. sediba), de Paranthropus (P. aethiopicus, P. boisei, P. robustus), de les formes primerenques del gènere Homo (H. habilis, H. rudolfensis, H. ergaster, H. georgicus, H. antecessor), formes de l’etapa mitjana asiàtics (H. erectus, H. floresiensis) i formes modernes d’Homo sapiens (del pleistocè superior i de l’holocè, i formes recents, incloent-hi de poblacions de ‘negritos’ de les Filipines actuals).

La descripció d’Homo luzonensis

Les restes humanes de la Cova de Callao s’identifiquen amb el codi CCH. CCH1 és el tercer metatars que fou descobert en el 2007. Des de llavors s’hi han fet excavacions, fins arribar a trobar en aquesta mateixa “capa 14” un total de tretze elements hominins. N’hi ha set dents maxil·lars post-canines (CCH6-a, CCH6-b, CCH6-c, CCH6-d, CCH6-e, CCH8, CCH9), dues falanges manuals (CCH2 i CCH5), dues falanges pedals (CCH3 i CCH4) i un eix femoral (CCH7). L’anàlisi de sèries d’urani de CCH1 i CCH6-a ofereixen una datació mínima de 67.000 anys i de 50.000 anys, respectivament.

Aquestes restes correspondrien a un mínim de tres individus. De “CCH6” n’hi ha cinc dents de la maxil·la dreta, tots ells descoberts el 24 d’agost del 2011. La presència de dos molars tercers de la maxil·la dreta fa deduir que CCH9 és d’un segon individu. El tercer individu, no-adult, és representat per la resta femoral.

El més remarcable de l’anàlisi d’aquestes restes és la combinació única de trets primitius (típics d’Australopithecus) amb trets derivats (típics de l’home anatòmicament modern).

En l’esquema taxonòmic Homo luzonensis sp. nov., seria membre del gènere Homo Linnaeus, 1758, i dels taxons superiors corresponents (la tribu Hominini Gray, 1825; la família Hominidae Gray, 1825; la superfamília Hominoidea Gray, 1825; el subordre Anthropoidea Mivart 1864; i l’ordre Primates Linnaeus, 1758).

El nom de luzonensis deriva de l’illa de Luzon. Com a holotip de l’espècie es considera CCH6, és a dir les cinc peces dentals post-canines de la maxil·la dreta d’un individu. Com a paratips s’assenyalen CCH1 (descobert el 2007), i peces descobertes en les campanyes del 2011 i 2015 (CCH2 i CCH5; CCH3 i CCH4; CCH8; i CCH9). Aquestes peces, com les altres, es conserven en el Museu Nacional de les Filipines, a Manila.

Mapa de l’Àsia Sud-oriental, que mostra les línies batimètriques actuals de nivell del mar i de -50 i de -120 m. En les èpoques glacials, el nivell del mar podia situar-se en aquesta darrera línia. Alfred Russell Wallace definí la línia que separava l’àrea biogeogràfica asiàtica de l’oceànica (B). Thomas Henry Huxley modificà aquesta línia per incloure-hi la major part de les Filipines en la banda oceànica (A). La línia de Lydekker, en canvi, inclou en l’Àsia Biogeogràfica no tan sols les Filipines sinó també Sulawesi, Flores, Timor, etc.

Dels caràcters diagnòstics de l’espècie, s’indica el fet que la ratio de mida entre les corones premolar i molar és superior a la d’altres espècies del gènere Homo. Una altra característica primitiva es troba en els premolars superiors, amb dues o tres arrels, una corona lingual expandida mesio-distalment, cavitats bucals fortes, una cresta transversal parcial o contínua i una morfologia de junció entre l’esmalt i la dentina. Comparteix, però, amb el gènere Homo el fet que els morals superiors siguin relativament petits, amb un patró de mida de corona que disminueix des del molar1 al molar3. Les falanges manuals intermèdies són llargues i estretes, com ho són les d’Homo sapiens. Les falanges pedals proximals tenen trets afins amb Australopithecus: marcada curvatura longitudinal, petit cap bicondilar, etc.

La localitat tipus d’H. luzonensis és la Cova del Callao, en la formació calcària homònima de la regió de Peñablanca, al nord de l’illa de Luzon.

La posició d’Homo luzonensis en l’evolució hominina

Détroit et al. fan un examen exhaustiu de les dades morfològiques que ofereixen aquestes dotze restes humanes de la Cova del Callao. Es tracta de dades de dents i de falanges manuals i pedals que no encaixen en cap espècie coneguda del gènere Homo però sí entren en la variació d’aquest gènere.

Els premolars Homo luzonensis, en mida i forma, no difereixen gaire d’espècies del Pleistocè Tardà del gènere Homo (H. neanderthalensis, H. floresiensis, H. sapiens). Però si hom passa a examinar la morfologia de la corona, de la junció esmalt-dentina i de les arrels d’aquests premolars s’observen característiques presents en hominins més antics (Australopithecus, Paranthropus). Els molars, tant pel que fa a la mida com a la morfologia externa, recorden més aviat a H. sapiens.

On hi ha més similitud entre H. luzonensis i Australopithecus és en els elements manuals i pedals. Podríem pensar en un H. luzonensis que hauria adquirit trets favorables a la vida arborícola de grimpar i suspendre’s, bo i mantenint un cert grau de bipedisme. Détroit et al. són prudents en arribar a conclusions per la migradesa de les restes trobades fins ara.

Tampoc s’arrisquen gaire sobre la posició filogenètica de H. luzonensis. Els intents que han fet fins ara per recuperar ADN antic d’alguna d’aquestes peces no han reeixit, i sense les dades filogenètiques no volen aventurar hipòtesis.

L’Home de Callao és la resta humana coneguda més antiga de l’illa de Luzón, amb una antiguitat de 50-70 mil anys. Però cal recordar que hi ha indicis d’habitació humana més antiga, com mostra un jaciment de la Vall de Cagayan on s’han trobat eines de pedra i restes de rinoceront amb marques d’aquestes eines, datables en una antiguitat de 700.000 anys.

Fa uns 50.000 anys, doncs, hi havia a Luzón i a Flores dues espècies endèmiques d’Homo que presentaven mosaics diferents de característiques derivades i primitives. Aquestes illes se situen a l’est de la Línia de Wallace-Huxley, on trobem entre la fauna de vertebrats una taxa elevada d’endemismes. En la fauna endèmica actual de Luzon trobem exemples, en diferents grups de vertebrats, de casos de convergències evolutives però també de reversions. Hom parla de vegades d’evolució insular per assenyalar tota una sèrie de tendències possibles entre els endemismes presents en una illa. Homo luzonensis hauria tendit a una mida corporal més reduïda i a combinar el bipedisme amb un grau notable d’arboricolisme. La troballa de més restes d’aquesta espècie i l’obtenció de dades paleogenètiques ajudarà a tindre’n una idea més clara.

Lligams:

A new species of Homo from the Late Pleistocene of the Philippines. Florent Détroit, Armand Salvador Mijares, Julien Corny, Guillaume Daver, Clément Zanolli, Eusebio Dizon, Emil Robles, Rainer Grün, Philip J. Piper. Nature 568: 181-186 (2019)

Publicat dins de 4. L'Animal | Deixa un comentari

L’impacte en alimentació, energia i aigua de blancs, llatins i negres dels Estats Units

Aquesta setmana ha tingut un cert ressò en la premsa un estudi de Joe F. Bozeman III, Rayne Bozeman i Thomas L. Theis, de la University of Illinois at Chicago, publicat pel Journal of Industrial Ecology que du per títol “Superar les barreres a l’adaptació del canvi climàtic”. Es defineix com un “estudi sobre els impactes en alimentació-energia-aigua de la dieta americana mitjana per cada grup demogràfic”. Els grups demogràfics de la poblacions dels Estats Units que analitzen Bozeman et al. són “Black”, “Latinx” i “White”. Com que un comunicat de la UIC deia que “els hàbits alimentaris dels blancs produeixen la major part dels gasos d’efecte hivernacle”, mitjans conservadors s’han afanyat a posar aquest article com un exemple de la “ciència racial dels liberals”. Potser el que realment els molesta és una perspectiva que tracta les barreres socials per adaptar-se al canvi climàtic de la mateixa manera que ho fa amb les barreres ecològiques. També els deu molestar que l’estudi proposi un marc d’estratègies d’adaptació en tres fases que s’adreça a les barreres socioecològiques en la intersecció dels fets alimentaris, energètics i hidrològics. Bozeman et al. contemplen els impactes en l’ús de la terra, en l’emissió de gasos d’efecte hivernacle i en l’ús d’aigua que deriven del consum alimentari de la població dels Estats Units, i els diferencien en els tres grans grups demogràfics esmentats. Troben que la població blanca és la que fa més emissions de gasos d’efecte hivernacle per càpita (680 kg d’equivalents de CO2 cada any) i més impacte té sobre els recursos hídrics (328.600 litres anuals per càpita) per alimentar-se. La població negra és la que té més impacte per càpita en l’ús de la terra (1770 m2 cada any) pel consum d’aliments. Bozeman et al. pensen fer servir aquestes dades per planificar processos de conscienciació.

Canvi climàtic: terra, aigua i aire

Joe F. Bozeman III i Thomas L. Theis són investigadors de l’Institute for Environmental Science and Policy (IESP), de la University of Illinois at Chicago. Rayne Bozeman treballa al Department of Psychology de la Chicago State University. Aquest estudi fou finançat en part pel propi IESP i per un “Diversity Science, Technology, Engineering, and Mathematics Fellowship” de Bayer-Monsanto.

El canvi climàtic es manifesta en un augment de la freqüència de fenòmens meteorològics extrems que amenacen el desenvolupament econòmic i els serveis que ens presten els ecosistemes. Sequeres, inundacions, gebrades, fortes pluges i pedregades, si augmenten de freqüència, han de tindre un impacte sobre el sistema alimentari. Cap a mitjan del segle XXI, el rendiment de les collites al Mig Oest dels Estats Units hauran disminuït: la disminució en el rendiment de la collita de blat de moro tindrà un impacte directe també en la ramaderia.

Adaptar-s’hi a aquests canvis implica també una modificació de la base econòmica i ambiental del sistema alimentari. Aquesta adaptació té, naturalment, una sèrie d’obstacles: el desconeixement de les mesures d’adaptació, la insuficiència de les infrastructures agrícoles, reptes polítics i migratoris, etc. Bozeman et al. es fixen particularment en les consideracions socioecològiques sobre les mesures d’adaptació.

Les barreres socioecològiques inclouen factors sociològics i demogràfics. Per analitzar el sistema alimentari cal tindre també present l’energia i l’aigua necessàries per a la producció d’aliments. Les barreres apareixen en tres fases: la comprensió, la planificació i la gestió. En totes elles resulta important no menysprear les normes i valors culturals.

El sistema alimentari dels Estats Units consum el 80% dels recursos hídrics, el 50% de la terra i el 17% dels combustibles fòssils. El malbaratament alimentari és darrera del 28% de la petjada de carboni dels Estats Units. El transport del sector alimentari suposa el 33% de les emissions anuals de gasos d’efecte hivernacle.

La modelització

La valoració del cicle vital dels productes alimentaris contempla quatre etapes: 1) producció i processament; 2) preparació i consum; 3) impactes humans i ecosistèmics; 4) governança i política.

L’impacte en aliments-energia-aigua resulta d’un sumatori que contempli, per a cada aliment, la freqüència de consum i l’ús de terra, energia i aigua per produir-lo. Els aliments es classifiquen en sis grans grups: 1) verdures; 2) fruites; 3) aliments proteics; 4) productes làctics; 5) grans sencers; 6) olis.

De les verdures, hom té present el bròquil, la mongeta tendra, l’enciam, els tomàquets i les patates. De les fruites, les pomes, les taronges, les cireres, les maduixes, el raïm i les móres. Dels aliments proteics, la soja, la carn de vedella, els ous, la carn de porc, la carn d’aviram, les ametlles, les nous i la tilàpia. Dels productes làctics, la llet. Dels grans, l’arròs, el blat de moro, el blat, la pasta.

La base de dades FCID forneix informació demogràfica sobre el consum per càpita de 500 productes alimentaris derivats de 7.000 àpats diferents. Aquestes dades també integren informació racial i ètnica, i així Bozeman et al. poden distingir tres grans grups:
– “non-Hispanic Black”.
– “Latinx” (és a dir “Mexican American” i altres categories classificades com a “Hispanic”).
– “non-Hispanic White”.

Aquests tres grups suposen el 92,4% de la població dels Estats Units (que és d’un total de 326.971.407 persones). En queden fora els nadius americans, els asiàtics i els oceànics. Els “blancs” (en el sentit de “blancs no-hispànics”) són els 61,3%; els “llatins” són el 17,8%; els “negres” (en el sentit de “negres no-hispànics”) són el 13,3%.

L’impacte de l’alimentació de la població dels Estats d’Units

De les verdures i hortalisses, les patates són l’aliment amb un impacte ambiental més intens. De les fruites, la poma. Dels aliments proteics, la carn bovina. Dels grans, el blat. Però d’aquests mentre que el blat és que té un major impacte en consum d’aigua, és la carn bovina la que encapçala els impactes en terra i en emissió de gasos d’efecte hivernacle.

En termes generals, els blancs tendeixen a consumir els nivells més elevats dels aliments amb un impacte ambiental més intens, amb l’excepció de les pomes.

De manera agregada tenim:
– la població dels Estats Units té un impacte alimentari per càpita sobre la terra de 1740 m2 per any. Aquesta xifra s’eleva a 1770 en la població negra, i és de 1710 per als llatins, mentre que per als blancs baixa a 1550.
– la població dels Estats Units té un impacte alimentari per càpita d’emissions de gasos d’efecte hivernacle de 660 kg CO2e per any. Aquesta xifra puja a 680 per a la població blanca, i queda en 640 per als llatins i en 600 per als negres.
– la població dels Estats Units té un impacte alimentari per càpita sobre l’aigua de 324.000 litres per any. Aquesta xifra puja a 328.600 per als blancs, i baixa a 311.800 per als negres i a 307.600 per als llatins.

Per Bozeman et al. aquestes dades haurien de facilitar l’arribada a consensos entre els grups demogràfics dels Estats Units per a comprendre la necessitat d’adaptar el sistema alimentari al canvi climàtic. En la planificació tenen en comptes els factors de lideratge, tant pel que fa a la preparació dels líders existents com de l’aparició de nous lideratges.

Bozeman et al. també consideren la rellevància de les seves dades en el programa SNAP de beneficis alimentaris. Els perceptors de la SNAP no reflecteixen la població generals dels Estats Units: els blancs en representen el 36,7% dels perceptors, els negres en són 26,1% i els llatins en són el 17,1%. Adreçar-los cap al consum d’aliments amb un impactes menys intensiu seria una de les mesures recomanades per Bozeman et al.

En termes més generals, Bozeman et al. proposen que la FDA desenvolupi un programa d’etiquetatge d’aliments que inclogui informació sobre l’impacte en ús de terra, emissió de gasos d’efecte hivernacle i de consum d’aigua.

Lligams:

Overcoming climate change adaptation barriers: A study on food–energy–water impacts of the average American diet by demographic group. Joe F. Bozeman III, Rayne Bozeman, Thomas L. Theis. Journal of Industrial Ecology, 12859 (2019).

Publicat dins de 2. La Terra | Deixa un comentari

Karen Uhlenbeck rep el Premi Abel del 2019 per les seves aportacions en anàlisi, geometria i física matemàtica

Matemàtiques: L’Acadèmia Noruega de Ciències i Lletres ha comunicat avui la decisió de concedir el Premi Abel d’enguany a Karen Keskulla Uhlenbeck, “pels assoliments pioners en equacions diferencials parcials geomètriques, teoria de galga i sistemes integrables, i per l’impacte fonamental de la seva feina en anàlisi, geometria i física matemàtica”. El proper 21 de maig, es farà a Oslo la cerimònia on Uhlenbeck rebrà el guardó de mans del rei Harald V de Noruega.

Karen Uhlenbeck

Karen Keskulla va nàixer a Cleveland el 24 d’agost del 1942. Es graduà a la University of Michigan (1964), i continuà els estudis en el Courant Institute of Mathematical Sciences, a la New York University. El 1965 es casà amb un antic company de la University of Michigan, Olke C. Uhlenbeck, i adoptà el nom de Karen K. Uhlenbeck. El matrimoni es traslladà a Harvard, on ell havia obtingut una posició, mentre que ella feia a la Brandeis University el seu mestratge (1966) i la tesi doctoral. El títol de la tesi, supervisada per Richard Palais (*1931), fou “The Calculus of Variations and Global Analysis”, que defensà reeixidament el 1968.

Després de la tesi, treballà al Massachusetts Institute of Technology i a la University of California, Berkeley. Li resultà difícil compaginar la seva carrera amb la del seu marit, degut a les normes de moltes universitats contra el nepotisme, que impedien la contractació simultània de dues persones de parentiu estret. Així doncs, mentre Olke C. Uhlenbeck trobava una posició per als seus estudis de bioquímica de l’ARN a la University of Illinois at Chicago, ella havia d’acceptar una altra en la University of Illinois at Urbana-Champaing (1971). Quan, el 1976, es divorciaren, Karen Uhlenbeck pogué passar a la University of Illinois at Chicago. El 1983 passà a la University of Chicago, i en el 1988 obtingué la càtedra Sid W. Richardson Foundation Regents de la University of Texas at Austin.

Superfícies mínimes i anàlisi de bombolleig

Karen Uhlenbeck, el 1982

En l’anàlisi geomètrica s’apliquen les tècniques d’anàlisi i equacions diferencials a problemes geomètrics i topològics. Els objectes d’estudi de l’anàlisi geomètrica són corbes, superfícies, connexions i camps, que fan de punts crítics de funcionals que representen quantitats geomètriques. Una d’aquestes quantitats geomètriques és l’energia de Dirichlet, que mesura la variabilitat d’una funció. Les superfícies mínimes són punts crítics de l’àrea, mentre que els mapes harmònics són punts crítics de l’energia de Dirichlet.

Per a l’anàlisi global de superfícies mínimes pren rellevància la condició de compacticitat de Palais-Smale. Si es compleix aquesta condició es garanteix l’existència de minimitzadors de funcionals geomètrics, si més no en el cas de dominis unidimensionals com les geodèsies tancades. J. Sacks & K. Uhlenbeck (1981) mostraren la condició de Palais-Smale no es compleix en dominis pluridimensionals, particularment en superfícies bidimensionals. Uhlenbeck i Sacks descrigueren situacions on es violava la condició Palais-Smale en superfícies, i era possible no obstant una seqüència minimitzadora de mapes que convergia fora d’un conjunt finit de punts singulars. Descrigueren el comportament prop de les singularitats com a “bombolles” o “instantons”, que són les solucions estàndards del mapa minimitzador des de l’esfera bidimensional a la varietat problema. Això es podia estendre a dimensions superiors en una teoria de regularitat per a mapes harmònics (Schoen & Uhlenbeck, 1982). El 1984, Daniel S. Freed i Karen K. Uhlenbeck publicaven un volum sobre els instantons en varietats quatridimensionals. Si en superfícies bidimensionals, el conjunt singular consisteix únicament en punts aïllats, en dimensions superiors és un conjunt de co-dimensió 3.

La teoria de regularitat per a mapes harmòniques ajudà a entendre les singularitats de solucions d’equacions diferencials parcials el·líptiques no-lineals. Els instantons i el bombolleig ha trobat aplicacions en problemes matemàtics (problema de Yamabe, corbes pseudoholomòrfiques, etc.) i físics (teoria de cordes).

Teoria de galga i equacions de Yang-Mills

Inspirada per una conferència de Michael Atiyah (1929-2019) a Chicago, Uhlenbeck començà a treballar a final dels 1970 en la teoria de galga. La galga és qualsevol formalisme matemàtic específic que reguli graus de llibertat redundants en un camp de Lagrange. La teoria de Yang-Mills és una teoria de galga basada en l’àlgebra reductiva i compacte de Lie.

Per a l’estudi de les equacions de Yang-Mills, Uhlenbeck estudià les connexions del paquet vectorial sobre una variant riemanniana. A través de la galga, es pot descriure aquesta connexió amb una matriu: les connexions de Yang-Mills són punts crítics de funcionals invariants per a la galga. Amb la galga de Coulomb, Uhlenbeck expressà les equacions de Yang-Mills com un sistema el·líptic (Uhlenbeck, 1982a). Alhora, Uhlenbeck elaborà una teoria de la compacticitat de les connexions amb una curvatura limitada en LP (Uhlenbeck, 1982b). Amb Yau Shing-Tung, treballà sobre les connexions hermitian-yang-mills en paquets vectorials estables (Uhlenbeck & Yau, 1986). Aquestes contribucions trobaren aplicacions en la teoria de cordes heteròtiques per a física de partícules.

Sistemes integrables i mapatges harmònics

Uhlenbeck identificà com els mapatges harmònics de superfícies en espais homogenis pertanyen a famílies parametritzades unidimensionals. Així es poden descriure algebraicament mapatges harmòniques d’esferes en espais grassmannians, que s’hi relacionen amb un sistema integrable dimensional infinit a través de l’àlgebra de Virasoro.

Publicat dins de 1. L'Univers | Deixa un comentari

Estatus socio-econòmic i esperança de vida a la Catalunya del 2016

El número de juny de la revista Preventive Medicine publicarà una breu comunicació on un grup d’epidemiòlegs encapçalat per Usama Bilal i Miguel Cainzos-Achirica avaluen l’associació entre el nivell socioeconòmic individual i l’esperança de vida i mortalitat entre la població general que viu a la Comunitat Autònoma de Catalunya. L’article aprofita dades del Sistema de Vigilància de la Salut. La disparitat entre l’esperança de vida dels nivells socioeconòmics més elevats i els menys elevats és de 9,4 anys entre les dones i de 12,0 anys entre els homes.

L’esperança de vida decreix a Catalunya segons el nivell socioeconòmic particularment entre els homes i els sectors amb un nivell baix i molt baix

Seguiment de 6.027.424 catalans

Usama Bilal és professor ajudant d’epidemiologia i biostatística del Urban Health Collaborative de la Drexel Dornsife School of Public Health, de Philadephia. També és investigador del Grup de Recerca en Epidemiologia Social i Cardiovascular de l’Escola de Medicina de la Universidad de Alcalá de Henares.

El cardiòleg Miguel Cainzos Achirica és membre del Pla Director de Malalties de l’Aparell Circulatori (PDMAC) del Departament de Salut del Govern de la Generalitat. També participa en el Programa Comunitari sobre Fallida Cardíaca del Departament de Cardiologia de l’Institut de Recerca Biomèdica de l’Hospital Universitari de Bellvitge (IDIBELL). És investigador del Johns Hopkins Ciccarone Center for the Prevention of Cardiovascular Disease, amb seu a Baltimore.

Montse Cleries és membre de la Unitat d’Informació i Coneixement d’Assistència Sanitària del Departament de Salut de la Generalitat de Catalunya.

Sebastià Santaeugènia fa part del Programa de Prevenció i Assistència de la Cronicitat, del Departament de Salut de la Generalitat. També és investigador del Grup de Recerca en Cronicitat de la Catalunya Central (C3RG), del Centre de Recerca en Assistència Sanitària i Social (CESS) de la Universitat de Vic.

Xavier Corbella Virós és cap del Servei de Medicina Interna de l’Hospital de Bellvitge. També ocupa la Càtedra Hèstia en Assistència Sanitària i Social Integrades de l’Escola de Medicina i Ciències de la Salut de la Universitat Internacional de Catalunya.

El cardiòleg Josep Comín Colet és membre del PDMAC i investigador de l’IDIBELL. És professor del Departament de Ciències Clíniques de la Universitat de Barcelona.

Emili Vela treballa a la Unitat d’Informació i Coneixement de l’Assistència Sanitària del Departament de Salut.

La base de dades del Sistema Català de Vigilància de la Salut inclou informació a nivell individual sobre característiques sociodemogràfiques i de mortalitat per a tots els residents de la Comunitat Autònoma de Catalunya. Era a través d’aquestes dades que Bilal et al. avaluaven l’associació entre nivell socioeconòmic, d’una banda, i l’esperança de vida i la mortalitat de l’altra.

L’any de seguiment fou el 2016, abastant un total de 6.027.424 residents a Catalunya. D’acord amb la renda personal anual i la percepció d’ajuts socials aquestes persones foren classificades en un de quatre nivells socioeconòmics: alt, mitjà, baix i molt baix. D’acord amb les dades de mortalitat del 2016, Bilal et al estimaren l’esperança de vida a 18 anys, i la probabilitat de mort d’acord amb l’edat, el sexe i el nivell socioeconòmic.

El 5 de novembre del 2018, amb Cainzos-Achirica com a autor corresponsal, trameteren l’article a la revista Preventive Medicine. En completaren una revisió el 21 de gener d’enguany, que fou acceptada el 5 de març. El 7 de març es publicà en-línia.

Els homes de nivell socioeconòmic molt baix viuen 12 anys menys que els homes de nivell socioeconòmic alt

Entre els homes, la diferència d’esperança de vida entre el nivell socioeconòmic alt i el nivell socioeconòmic molt baix és de 12 anys. Així, mentre l’esperança de vida a 18 anys és de 65 anys entre els homes de nivell socioeconòmic alt, és de 53 anys entre els homes de nivell socioeconòmic molt baix.

Entre les dones, la diferència d’esperança de vida entre el nivell socioeconòmic alt i el nivell socioeconòmic molt baix és de 9,4 anys. Així, les dones de nivell socioeconòmic alt tenen una esperança de vida a 18 anys de 70 anys, mentre que en les dones de nivell socioeconòmic molt baix aquesta xifra davalla als 61 anys.

Aquestes dades s’associen amb les xifres de mortalitat:

Els nivells socioeconòmic baixos s’associen fortament amb la mortalitat entre homes i dones de qualsevol edat.

Bilal et al. recorden que a Catalunya hi ha una cobertura d’assistència de salut de caràcter universal i d’alta qualitat. Tanmateix, això no impedeix que un baix nivell socioeconòmic s’associï amb una menor esperança de vida i amb una major mortalitat per a tota la població adulta de Catalunya. En l’article Bilal et al. comenten quines haurien d’ésser les solucions davant d’aquestes grans desigualtats. Creuen en una combinació ajustada entre promoció de salut i intervencions en la gestió. També entenen que aquestes solucions han d’arribar també de més enllà del sector sanitari.

Lligams:

Socioeconomic status, life expectancy and mortality in a universal healthcare setting: An individual-level analysis of >6 million Catalan residents. Usama Bilal, Miguel Cainzos-Achirica, Montse Cleries, Sebastià Santaeugènia, Xavier Corbella, Josep Comin-Colet, Emili Vela. Preventive Medicine 123: 91-94 (2019).

Publicat dins de 6. La Civilització | Deixa un comentari

Una peça d’art paleolític de Margalef de Montsant amb figures antropomorfes i ornitomorfes

Història de l’art: Inés Domingo encapçala un article a la revista L’Anthropologie sobre una peça d’art portàtil trobada en una balma de l’Hort de la Boquera (Margalef de Montsant) en un estrat corresponent al Paleolític Superior Tardà (de 12.250 anys d’antiguitat) i al període magdalenià superior final. La peça, que combina figures antropomòrfiques i ornitomòrfiques, constitueix segons Domingo et al. una mostra de la humanització de l’art paleolítiques i de les interaccions entre éssers humans i aus.

La peça té gravades unes cinc figures

El context arqueològic

Inés Domingo Sanz és professora de la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA) i investigadora del Seminari d’Estudis i Recerques Prehistòriques (SERP), de la Secció de Prehistòria i Arqueologia de la Universitat de Barcelona.

Pilar García-Argüelles (*Maó, 1958) és membre del SERP i professora titular de prehistòria a la Universitat de Barcelona.

Jordi Nadal Lorenzo és membre del SERP i, des del 2003, professor titular de la Universitat de Barcelona.

Josep Maria Fullola és membre del SERP i, des del 1986, catedràtic de prehistòria de la Universitat de Barcelona.

José Luis Lerma García és catedràtic de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Geodèsica, Cartogràfica i Topogràfica, centre adscrit al Departament d’Enginyeria Cartogràfica Geodèsia i Fotogrametria de la Universitat Politècnica de València.

Miriam Cabrelles és estudiant de doctorat al Departament d’Enginyeria Cartogràfica, Geodèsia i Fotogrametria de la Universitat Politècnica de València.

Context geogràfic de l’Hort de la Boquera, jaciment del final del Paleolític i de l’Epipaleolític situat a la vall mitjana del riu Montsant (al terme municipal de Margalef)

L’Hort de la Boquera és un jaciment de final del paleolític i de l’epipaleolític, situat al terme municipal de Margalef de Montsant (Priorat).

Context estratigràfic de la peça en el jaciment de l’Hort de la Boquera

Entre les peces trobades en aquest jaciment hi ha una pedra amb gravats. Aquesta peça d’art portàtil tindria una antiguitat de 12.250 ± 60 anys, corresponent al final del Paleolític Superior.

Imatges de la peça

El context artístic

Domingo et al. analitzen la peça en relació a l’art paleolític europeu. Hi ha gravades siluetes antropomorfes i ornitomorfes, integrades en una composició narrativa. Aquesta combinació de figures humanes i d’animals no-humans, així com la interrelació que s’hi estableix, fa d’aquesta peça un exemple poc habitual d’art paleolític. És clar que cal admetre que el registre arqueològic pel que fa a l’art paleolític és ben incomplert: a Catalunya són escasses les troballes.

La figura més destacada de la peça és interpretada per Domingo et al. com una grua: potes llargues, coll llarg però recte, bec també recte. No és la primera vegada que la grua apareix representada en l’art paleolític, però no és que sigui pas un motiu habitual.

Només existeixen un parell d’altres exemples d’escenes narratives amb interacció d’éssers humans i ocells en l’art paleolític. La peça de l’Hort de la Boquera destaca de tota manera pel mitjà (art portàtil en contrast amb l’art rupestre), pel tema (figures antropomorfes i ornitomorfes) i per la composició (que Domingo et al. qualifiquen d’escena narrativa). La peça s’ha de contextualitzar en la Ibèria Mediterrània de la cultura magdaleniana superior.

Lligams:

Humanisation dans l’art paléolithique européen : nouvelles preuves visuelles des interactions hommes/oiseaux à L’Hort de la Boquera (Margalef, Tarragone, Espagne). Inés Domingo, Pilar García-Argüelles, Jordi Nadal, Josep Mª Fullola, José L. Lerma, Miriam Cabrelles. L’Anthropologie 10.1016/j.anthro.2019.01.001 (2019).

Publicat dins de 5. La Intel·ligència | Deixa un comentari