Resumen

La investigación de campo es fundamental para mejorar nuestra comprensión de cómo se pueden reconocer, mitigar o evitar los impactos humanos en los sistemas biológicos. Sin embargo, la investigación de campo empírica ha perdido peso en las últimas décadas en relación con otros análisis. No obstante, instrumentos importantes para ayudar a establecer prioridades nacionales y globales en la conservación de la biodiversidad pueden verse gravemente obstaculizados por la disminución de la toma de datos de observación sólidos, que habitualmente son recopilados a través de la investigación de campo. Sostenemos que una aparente disminución en las investigaciones basadas en el trabajo de campo es el resultado de presiones de abajo hacia arriba, incluidas las asociadas con la publicación de artículos científicos y los sistemas de recompensas académicas, mientras que un segundo grupo de factores actúa de arriba hacia abajo, impulsado por las necesidades y prioridades actuales de la sociedad. Instamos a los investigadores, financiadores y revistas científicas, a comprometerse a realizar, financiar y divulgar, respectivamente, investigaciones de campo relevantes.
Palabras clave: factor de impacto, publicaciones científicas, citas, conservación de la biodiversidad.

The decline of field research and its impact on conservation

Abstract

Field-based research is fundamental to improving our understanding of how human impact on biological systems can be recognized, mitigated, or averted. However, the role of empirical field-based research has lost weight in recent decades relative to other analyzes. Nevertheless, important analytical instruments that help set national and global priorities for biodiversity conservation can be severely handicapped by the scarcity of sound observational data, collected through fieldwork. We argue that an apparent decline in field-based research is the result of bottom-up pressures, including those associated with the publishing and the academic reward systems, while a second set of factors act top-down, driven by current societal needs and priorities. We urge researchers, research funders and scientific journals to commit to conducting, funding and disseminating relevant fieldwork research, respectively.
Keywords: journal impact factor, scientific papers, citations, biodiversity conservation.

Introducción

Casi siempre que estamos en alguna reunión y nos preguntan por nuestra profesión, ya sabemos que la respuesta no va a ser sencilla. Y es que decir: “investigación científica” no dice mucho acerca de lo que realmente hacemos.

En el imaginario colectivo, el científico es con frecuencia una persona con bata blanca y lentes de seguridad, mezclando humeantes líquidos de colores en un laboratorio. La investigación científica es más que eso. Nosotros, por ejemplo, nos dedicamos a la ciencia de la conservación o biología de la conservación, es decir, aquella que se ocupa de la protección de la biodiversidad.

Investigación de campo

La investigación de campo se trata de una ciencia de la conservación que aspira, entre otras cosas, a entender los sistemas biológicos. No obstante, también se esfuerza por comprender el impacto que los seres humanos ocasionamos en éstos (Cardinale et al., 2012). Para conseguirlo, a veces tenemos que colgarnos con una cuerda en un acantilado, pasar muchas horas bajo el sol, lanzarnos al agua en un kayak, o bien, realizar encuestas (ver figura 1). Todo esto, que tiene como finalidad recolectar información para nuestras investigaciones, es lo que llamamos investigación de campo.

Figura 1. Investigación de campo. a) Colocación de videocámara sobre nido de águila real (Aquila chrysaetos). b) Cámara de video sobre nido de águila real. c) Recorrido en una colonia de perritos de las praderas (Cynomys mexicanus). d) Fotografiando al achichilique pico naranja (Aechmophorus clarkii) para nuevo registro. e) Campamento durante trabajos de campo.
Crédito: A. E. Ríos Saldaña y C. A. Ríos Saldaña.

La investigación de campo es muy importante porque es la base que permite generar conocimiento actualizado y robusto, que pueda respaldar la toma de decisiones sobre qué estrategias mejorarán la relación entre los humanos y la naturaleza. A pesar de ello, un estudio publicado en la revista científica Global Ecology and Conservation ha demostrado que el papel de la investigación de campo empírica ha disminuido considerablemente en las últimas décadas en todo el mundo, en comparación con el de otros tipos de estudios (Ríos-Saldaña et al., 2018; ver figura 2a). De hecho, desde la década de 1980 las publicaciones basadas en investigación de campo han disminuido en un 20%. En cambio, los estudios sintéticos (aquellos que sintetizan un gran volumen de información) aumentaron entre 600% (los basados en modelos matemáticos) y 800% (los estudios de big data; Ríos-Saldaña et al., 2018).

Estos estudios de big data y de modelación matemática son de gran utilidad para establecer prioridades nacionales y globales en la conservación de la biodiversidad (p. ej., Brum et al., 2017; Knox et al., 2016); no obstante, pueden verse seriamente perjudicados por la disminución en la toma de datos de observación, como los generados a través de la investigación de campo. Entonces, esta tendencia decreciente de la publicación de estudios basados en observaciones de campo puede tener repercusiones inmediatas tanto en la “alimentación” como en la validación en el mundo real de los estudios sintéticos (revisado en Ríos-Saldaña et al., 2018).

Nosotros sostenemos que se trata de dos conjuntos principales de fuerzas los que pueden ser responsables de esta disminución estimada en las investigaciones de campo desde los años ochenta (ver figura 2b). El primero alude a la forma en que funciona el sistema de evaluación académica (Ferreira et al., 2016), es decir, a la forma en la que se evalúa a los científicos, y que llamaremos presiones desde abajo. El segundo conjunto es el relacionado con las necesidades y prioridades actuales de la sociedad, a éste lo llamaremos presiones desde arriba.

Figura 2. Investigación de campo en las publicaciones de conservación. a) Tendencia de las publicaciones basadas en investigación de campo. b) Posibles presiones que causan la disminución en el número de estudios basados en investigación de campo.
Crédito: adaptada de Ríos-Saldaña et al. C. A., 2018. ® Elsevier B.V. 2018. Adaptado con permiso de los autores.

Presiones desde abajo

En muchas ocasiones, los tres principales criterios para evaluar el trabajo de los científicos son: 1) el número de artículos científicos publicados, 2) el número de veces que se esos artículos son citados, y 3) el factor de impacto de la revista en la que se publican esos artículos. El factor de impacto suele tomarse como un indicador de la “calidad” de una revista científica y se calcula dividiendo la cantidad de citas que reciben los artículos publicados en esa revista entre el número total de artículos publicados en un período de tiempo de dos años (Clarivate, s.f.). Ésta es la razón por la que los científicos estamos bajo una gran presión para publicar artículos, idealmente en revistas de alto factor de impacto, y que reciban un buen número de citas, porque esto puede brindarnos mejores oportunidades laborales, financiamiento para nuevos proyectos y crecimiento profesional (Gök et al., 2016; Reich, 2013).

En este contexto, hemos encontrado evidencias que apuntan a que los estudios basados en trabajo de campo reciben menos citas que otros. Además, de que estas investigaciones parecen publicarse con más frecuencia en revistas de bajo impacto (Ríos-Saldaña et al., 2018).

Lo anterior representa un problema porque, si se percibe que los estudios basados en trabajo de campo tienen un menor valor de publicación (Bini et al., 2005; Fitzsimmons Skevington, 2010), esto podría ocasionar dos situaciones:

1. La falta de financiamiento para este tipo de estudios (Stephenson et al., 2022). Más de la mitad de la financiación para este tipo de investigaciones proviene de los gobiernos (Moussy et al., 2022). Así, cuando hay un recorte de presupuesto, se abandonan algunos proyectos de conservación que han realizado trabajo de campo por muchos años (Birkhead, 2014), obligando a los investigadores a buscar fuentes de financiamiento alternativas, como el crowdfunding, un tipo de financiación colectiva en la que se reúnen muchas pequeñas aportaciones individuales a través de una plataforma en línea (Birkhead, 2018).
2. Que algunos investigadores eviten involucrarse en estudios de campo y, en cambio, se muevan hacia enfoques que ofrezcan mayores recompensas profesionales (Neff, 2018; Neff, 2020), como los estudios sintéticos que mencionamos con anterioridad. Por ejemplo, en México, los investigadores que logran ingresar al Sistema Nacional de Investigadores (sni), del Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías (conahcyt), reciben un estímulo económico que puede representar el 50% adicional de su sueldo. Para ingresar al sni, es necesario publicar artículos en estas revistas con factor de impacto (conacyt, 2022).

La cuestión es que los estudios sintéticos suelen tener un alcance y una escala más amplios y se considera que poseen un mayor impacto en la literatura sobre conservación y ecología (Hampton y Parker, 2011), lo que en última instancia mejora su potencial para atraer citas y aumenta su interés para los editores de las revistas de mayor impacto.

De esa manera, se crea un círculo vicioso: las revistas de primer nivel solicitan manuscritos que tengan un gran impacto y generen una gran cantidad de citas (como los estudios sintéticos), lo que podría distraer a los investigadores de realizar estudios basados en investigación de campo. Estas investigaciones de campo, a su vez, son menos citadas, lo que contribuyen a perpetuar el bajo factor de impacto de las revistas donde se publican. Las posibilidades de que los estudios basados en investigación de campo entren en este sistema de popularidad son escasas, especialmente si los propios científicos, las revistas y las agencias de financiación continúan reforzando positivamente el número de citas que reciben los artículos y el factor de impacto de las revistas como estándares de excelencia científica (Paulus et al., 2015).

Presiones desde arriba

Por otro lado, los responsables de la toma de decisiones exigen a los científicos que realicemos investigaciones que informen sobre las tendencias de la biodiversidad y el funcionamiento de los sistemas biológicos a diferentes escalas (Cardinale et al., 2012; Pimm et al., 2014). Esta presión es un impulsor clave para producir una investigación rápida que también requiere más datos, es más compleja y tiene un alcance global; características que desafían la naturaleza típicamente lenta, aislada y local de la mayoría de las investigaciones de campo.

Al mismo tiempo, se ha observado una disminución de las actitudes y el contacto con la naturaleza en las nuevas generaciones (Soga y Gaston, 2016). Esta creciente desconexión de la sociedad con la naturaleza puede ocasionar que se aprecie menos la relevancia de la investigación de campo por parte del público general (Hughes et al., 2017), lo que no sólo desanima a los investigadores a realizar este tipo de estudios, sino que también puede reducir el reclutamiento de nuevos científicos.

¿Cuál es el futuro de la investigación de campo?

Es incuestionable que la investigación de campo juega un papel esencial para nuestra mejor comprensión del mundo natural, pero los importantes desafíos a los que se enfrenta este tipo de investigación (presiones desde arriba y desde abajo) pueden dificultar su persistencia a largo plazo. Es cierto que puede haber casos en los que, probablemente, el conocimiento científico sea suficiente para tomar decisiones de conservación, como sugiere el creciente cuerpo de conocimiento sobre el valor de la información para la toma de decisiones ambientales (por ejemplo, Moore y Runge, 2012; Williams y Johnson, 2015). Sin embargo, esto no está generalizado y los esfuerzos para recopilar nueva información sobre biodiversidad se han debilitado genuinamente, como apuntan varios autores que también han detectado importantes sesgos taxonómicos y regionales en la recopilación de datos sobre biodiversidad (revisado en Ríos-Saldaña et al., 2018).

De esta manera, la investigación de campo sigue siendo esencial hoy en día y proporciona datos para las investigaciones sintéticas. Las amplias escalas espaciales y temporales de los cambios ecológicos globales deben documentarse continuamente, incluso cuando el conocimiento actual pueda parecer suficiente.

Por estas razones, instamos a la comunidad científica a encontrar formas de elevar el perfil de las investigaciones de campo. Por ejemplo, las revistas de primer nivel podrían replicar esfuerzos crecientes de crear secciones especiales dedicadas a la publicación de estudios puramente empíricos (Tewksbury et al., 2014), para aumentar así la popularidad de las investigaciones de campo.

Algunas revistas ya han empezado a dedicar secciones para publicar, por ejemplo, nuevos datos de campo o para aquellas especies de las que sabemos poco. Por ejemplo, la revista Animal Conservation, a finales del año 2017, creó una nueva sección en la que se puede publicar “conocimiento específico que los profesionales de la conservación necesitan de la ciencia, para abordar los problemas que enfrentan en la primera línea de la conservación” (Animal conservation, s.f.). Sin embargo, los cambios hechos en las publicaciones no se encuentran a la escala que necesitamos para resolver los desafíos ambientales que enfrentamos.

Al mismo tiempo, es imperativo que las agencias de financiación científica “etiqueten” fondos para las investigaciones de campo. Con ello, reconocerían que la única forma de avanzar para superar los períodos de transición de gran cambio ambiental (como el cambio climático) es la toma de decisiones fundamentada en evidencia, que se basa en datos recopilados a través de la investigación de campo.

Figura 3. Es necesario encontrar un equilibrio en la investigación, para poder tener una buena producción científica, pero sin que las métricas nos desvíen de los problemas regionales.
Crédito: elaboración propia.

A pesar de los crecientes esfuerzos de investigación a nivel mundial, destinados a abordar la actual crisis de biodiversidad, nuestro conocimiento de la ecología, la distribución y el estado de muchas especies aún es limitado (Dijkstra, 2016). Bajo tal escenario, las investigaciones de campo son poderosos aliados de los estudios sintéticos y de modelación, porque proporcionan datos que nos permiten, en primer lugar, identificar mejor las amenazas a la biodiversidad, y en segundo, diseñar las herramientas que usaremos para abordar dichas amenazas, tanto local como globalmente. Sólo si logramos unir el apoyo dentro de la comunidad científica por la investigación de campo, con el interés de la sociedad por la naturaleza, podremos aproximarnos a la protección de la biodiversidad y cumplir los diversos compromisos internacionales hechos globalmente en esta materia.

Referencias

• Animal conservation (s.f.) Author Guidelines. https://zslpublications.onlinelibrary.wiley.com/hub/journal/14691795/about/author-guidelines.
• Bini, L. M., Alexandre, J., Diniz-Filho, F., Carvalho, P., Pinto, M. P., y Rangel, T. F. L. V. B. (2005). Lomborg and the Litany of Biodiversity Crisis: What the Peer-Reviewed Literature Says. Conservation Biology, 19(4), 1301-1305. https://doi.org/10.1111/j.1523-1739.2005.00155.x.
• Birkhead, T. (2014). Stormy outlook for long-term ecology studies. Nature, 514(7523), 405-405. https://doi.org/10.1038/514405a.
• Birkhead, T. R. (2018). Brighten outlook for long-term seabird monitoring. Nature, 563(7729), 35-36. https://doi.org/10.1038/d41586-018-07242-y.
• Brum, F. T., Graham, C. H., Costa, G. C., Hedges, S. B., Penone, C., Radeloff, V. C., Rondinini, C., Loyola, R., y Davidson, A. (2017). Global priorities for conservation across multiple dimensions of mammalian diversity. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(29), 7641-7646. https://doi.org/10.1073/pnas.1706461114.
• Cardinale, B. J., Duffy, J. E., Gonzalez, A., Hooper, D. U., Perrings, C., Venail, P., Narwani, A., Mace, G. M., Tilman, D., A.Wardle, D., Kinzig, A. P., Daily, G. C., Loreau, M., Grace, J. B., Larigauderie, A., Srivastava, D. S., y Naeem, S. (2012). Biodiversity loss and its impact on humanity. Nature, 486(7401), 59-67. https://doi.org/10.1038/nature11373.
• Clarivate (s.f). Journal Impact Factor. https://rb.gy/89l7t.
• Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. (2022). Criterios específicos de evaluación. Área vii: Ciencias de la agricultura, agropecuarias, forestales y de ecosistemas. https://tinyurl.com/msbr7ur6.
• Dijkstra, K.-D. B. (2016). Restore our sense of species. Nature, 533, 172-174. https://doi.org/10.1038/533172a.
• Ferreira, C., Ríos-Saldaña, C. A., y Delibes-Mateos, M. (2016). Hail local fieldwork, not just global models. Nature, 534(7607), 326. https://doi.org/10.1038/534326b.
• Fitzsimmons, J. M., y Skevington, J. H. (2010). Metrics: don’t dismiss journals with a low impact factor. Nature, 466(7303), 179. https://doi.org/10.1038/466179c.
• Gök, A., Rigby, J., y Shapira, P. (2016). The impact of research funding on scientific outputs: Evidence from six smaller European countries. Journal of the Association for Information Science and Technology, 67(3), 715-730. https://doi.org/10.1002/asi.23406.
• Hampton, S. E., y Parker, J. N. (2011). Collaboration and Productivity in Scientific Synthesis. BioScience, 61(11), 900-910. https://doi.org/10.1525/bio.2011.61.11.9.
• Hughes, B. B., Beas-Luna, R., Barner, A. K., Brewitt, K., Brumbaugh, D. R., Cerny-Chipman, E. B., Close, S. L., Coblentz, K. E., De Nesnera, K. L., Drobnitch, S. T., Figurski, J. D., Focht, B., Friedman, M., Freiwald, J., Heady, K. K., Heady, W. N., Hettinger, A., Johnson, A., Karr, K. A., … Carr, M. H. (2017). Long-Term studies contribute disproportionately to ecology and policy. BioScience, 67(3), 271–278. https://doi.org/10.1093/biosci/biw185.
• Knox, J., Daccache, A., Hess, T., y Haro, D. (2016). Meta-analysis of climate impacts and uncertainty on crop yields in Europe. Environmental Research Letters, 11(11), 113004. https://doi.org/10.1088/1748-9326/11/11/113004.
• Monjeau, A. (2013). Latin America should ditch impact factors. Nature, 499, 29. https://doi.org/10.1038/499029a.
• Moore, J. L., y Runge, M. C. (2012). Combining Structured Decision Making and Value-of-Information Analyses to Identify Robust Management Strategies. Conservation Biology, 26(5), 810-820. https://doi.org/f38xf2.
• Moussy, C., Burfield, I. J., Stephenson, P. J., Newton, A. F., Butchart, S. H., Sutherland, W. J., Gregory, R. D., McRae, L., Bubb, P., Roesler, I., Cynthia Ursino, C., Wu, Y., Ernst F. Retief, E. F., Udin, J. S., Ruslan Urazaliyev, R., Sánchez-Clavijo, L. M., Lartey, E., y Donald, P. F. (2022). A quantitative global review of species population monitoring. Conservation Biology, 36(1), e13721. https://doi.org/10.1111/cobi.13721.
• Neff, M. W. (2018). Publication incentives undermine the utility of science: Ecological research in Mexico. Science and Public Policy, 45(2), 191-201. https://doi.org/10.1093/scipol/scx054.
• Neff, M. W. (2020). How academic science gave its soul to the publishing industry. Issues in science and technology, 36(2), 35-43. https://www.jstor.org/stable/26949106.
• Paulus, F. M., Rademacher, L., Schäfer, T. A. J., Müller-Pinzler, L., y Krach, S. (2015). Journal Impact factor shapes scientists’ reward signal in the prospect of publication. PLoS ONE, 10(11), e0142537. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0142537.
• Pimm, S. L., Jenkins, C. N., Abell, R., Brooks, T. M., Gittleman, J. L., Joppa, L. N., Raven, P. H., Roberts, C. M., y Sexton, J. O. (2014). The biodiversity of species and their rates of extinction, distribution, and protection. Science, 344(6187), 1246752. https://doi.org/10.1126/science.1246752.
• Reich, E. S. (2013). Science publishing: The golden club. Nature, 502(7471), 291-293. https://doi.org/10.1038/502291a.
• Ríos-Saldaña, C. A., Delibes-Mateos, M., y Ferreira, C. C. (2018). Are fieldwork studies being relegated to second place in conservation science? Global Ecology and Conservation, 14, e00389. https://doi.org/10.3390/d14100824.
• Stephenson, P. J., Londoño-Murcia, M. C., Borges, P. A., Claassens, L., Frisch-Nwakanma, H., Ling, N., McMullan-Fisher, S., Meeuwig, J. J., Unter, K. M. M., Walls, J. L., Burfield, I. J., Vieira Correa, D. do C., Geller, G. N., Montenegro Paredes, I., Mubalama, L. K., Ntiamoa-Baidu, Y., Roesler, I., Rovero, F., Sharma, Y. P., Wiwardhana, N. W., Yang, J., y Fumagalli, L. (2022). Measuring the impact of conservation: the growing importance of monitoring fauna, flora and funga. Diversity, 14(10), 824. https://doi.org/10.3390/d14100824.
• Soga, M., y Gaston, K. J. (2016). Extinction of experience: the loss of human-nature interactions. Frontiers in Ecology and the Environment, 14(2), 94-101. https://doi.org/10.1002/fee.1225.
• Tewksbury, J. J., Anderson, J. G. T., Bakker, J. D., Billo, T. J., Dunwiddie, P. W., Groom, M. J., Hampton, S. E., Herman, S. G., Levey, D. J., Machnicki, N. J., Del Rio, C. M., Power, M. E., Rowell, K., Salomon, A. K., Stacey, L., Trombulak, S. C., y Wheeler, T. A. (2014). Natural history’s place in science and society. BioScience, 64(4), 300–310. https://doi.org/10.1093/biosci/biu032.
• Williams, B. K., y Johnson, F. A. (2015). Value of information in natural resource management: Technical developments and application to pink-footed geese. Ecology and Evolution, 5(2), 466-474. https://doi.org/10.1002/ece3.1363.

Recepción: 20/4/2022. Aprobación: 27/07/2023.

Resumen

Seguramente, en diversas ocasiones has escuchado sobre la importancia de consumir alcohol de manera responsable. No obstante, es complicado que entre tus conocidos encuentres a alguien capaz de aclarar con precisión lo que esto implica. En este artículo, encontrarás información relevante sobre el consumo de alcohol en nuestro país y las razones que llevan a las personas a beber en exceso. También desmentiremos algunos mitos comunes acerca del consumo excesivo de alcohol, los cuales seguramente has escuchado. Por último, proporcionaremos detalles sobre los niveles de consumo y las consecuencias negativas asociadas a cada uno, para ayudarte a determinar si lo más adecuado es abstenerse de beber alcohol o si es posible hacerlo de manera moderada y responsable.
Palabras clave: alcohol, consumo, responsable, mitos, consecuencias.

Tell me how you drink and I’ll tell you what risk you have: prevention of excessive alcohol consumption

Abstract

Surely, on different occasions, you have heard about the importance of consuming alcohol responsibly. However, it is difficult that among your acquaintances, you can find someone who can clarify exactly what this means. In this article, you will find information about alcohol consumption in our country and the reasons people have for excessive drinking. Additionally, we will debunk some common myths about excessive drinking that you have surely heard. Finally, we will provide information related to the levels of consumption and the negative consequences associated with each, in order to help you identify whether it is best to avoid drinking alcohol altogether or to do it moderately and responsibly.
Keywords: alcohol, consumption, responsible, myths, consequences.

Consumo de alcohol en México: retos y prevención

El alcohol es una de las principales drogas legales consumidas a nivel mundial y cuenta con una gran aceptación social, lo que promueve su consumo en grandes cantidades. Según la Organización Mundial de la Salud (oms, 2018), la Región de las Américas (que incluye a México) ocupa el segundo lugar en consumo de alcohol a nivel mundial, con un 54.1% de la población total que consume esta sustancia. En México, el consumo per cápita de alcohol puro es de 6.5 litros, ligeramente por debajo del promedio de 8.0 litros registrado en las Américas. Se estima que para el año 2025, México será uno de los países en la región que experimente un mayor aumento en su consumo de alcohol.

La última Encuesta Nacional de Consumo de Drogas, Alcohol y Tabaco (encodat) (Villatoro et al., 2017) en nuestro país reveló que la mayoría (53.1%) de los encuestados comenzó a beber alcohol a los 17 años o antes. Además, se identificó el porcentaje de consumo excesivo de alcohol en el último año para cada estado (ver figura 1). Esto destaca la necesidad de educar a la población desde temprana edad sobre el uso del alcohol, con el fin de evitar patrones de consumo excesivos.

Figura 1. Consumo excesivo de alcohol en el último año.
Crédito: Encuesta Nacional de Consumo de Drogas, Alcohol y Tabaco (2017).

Se ha observado que uno de los factores que impulsa el inicio o el mantenimiento del consumo de alcohol es la baja percepción de riesgo asociada con esta sustancia. Es decir, existe la creencia de que beber alcohol no es peligroso o supone un bajo riesgo (Méndez-Ruiz et al., 2018; Ruiz y Medina-Mora, 2014; Delgadillo et al., 2020; Pilatti et al., 2019). Esta percepción fomenta el consumo excesivo de alcohol. Por tanto, el objetivo de este documento es informar sobre algunos factores de riesgo, los niveles de consumo de alcohol y la forma de medirlo, con el propósito de prevenir el consumo excesivo de esta sustancia.

¿Para qué beben alcohol las personas?

El consumo de alcohol en la mayoría de las personas se vincula a la búsqueda de resultados placenteros o a la evasión de situaciones desagradables. Entre las gratificaciones asociadas al consumo de alcohol, se han registrado las siguientes: a) ser aceptado en un grupo social específico; b) reducir la tensión física; c) favorecer la socialización; d) escapar de emociones negativas; e) experimentar desinhibición, y f) sentirse más poderoso (Barradas et al., 2016; Rodríguez-Ramírez et al., 2018).

Estos resultados llevan a la creencia generalizada de que el alcohol conlleva numerosos beneficios, ¿verdad? Pero, ¿alguna vez te has detenido a considerar si existen otras formas de obtener estos beneficios? Además, ¿qué tan ciertas son realmente estas creencias sobre el alcohol? A continuación, exploraremos algunas de estas creencias comunes para determinar si se trata de mitos o verdades.

Mitos y verdades del consumo de alcohol

Un mito es una creencia atribuida a algo que en realidad no posee esas cualidades (rae, 2022). En el contexto del consumo de alcohol, se refiere a las creencias que las personas asocian a esta sustancia, pero que en realidad carecen de fundamento. A continuación, en la tabla 1, presentamos algunos mitos y sus respectivas verdades:

Tabla 1. Comparación entre mitos y verdades del alcohol. Crédito: Elaboración propia.

Los mitos mencionados anteriormente son solo algunos ejemplos, existen muchos otros, pero estos son los más comunes. Si deseas obtener más información sobre mitos, te recomendamos ver el video 1.

Video 1. Lugo y 18 verdades sobre el alcohol, 2017.
Crédito: Lugo Potamio (2017).

Es importante destacar que los mitos pueden obstaculizar la toma de decisiones adecuadas con respecto a la cantidad de alcohol que se consume. Contar con información veraz permite tener una percepción más objetiva del riesgo, lo que ayuda a evitar el abuso del alcohol y el desarrollo de una adicción. Sin embargo, ¿cómo saber si se está abusando del alcohol?

Diferencia entre uso, abuso y dependencia

Para determinar qué tipo de relación tenemos con el alcohol, debemos considerar cuatro indicadores clave en nuestro consumo:

1. Frecuencia: se refiere al intervalo de tiempo entre cada episodio de consumo.
2. Cantidad: indica la cantidad de alcohol ingerida en cada episodio de consumo.
3. Razones o Finalidad: son las motivaciones o propósitos detrás de beber alcohol.
4. Consecuencias Negativas: comprende los efectos negativos experimentados debido al consumo de alcohol.

Estos indicadores nos permiten clasificar nuestro consumo en tres niveles: uso, abuso y dependencia. La tabla 2 muestra cómo se relacionan los cuatro indicadores dentro de cada nivel de consumo.

Tabla 2. Características del uso, abuso y dependencia de alcohol. Crédito: Elaboración propia.

Es posible que, incluso con esta información, no puedas identificarte con algún tipo de consumo de alcohol en particular. Si estás interesado en conocer qué tipo de bebedor eres y el nivel de riesgo asociado con tu consumo de alcohol, puedes acceder a ¿Qué tipo de bebedor(a) eres? – Trago Estándar, donde encontrarás más información relacionada con esta sustancia.

Es relevante mencionar que la clasificación de los tipos de bebedores de alcohol se basa en el concepto de “trago estándar”. A continuación, explicaremos con mayor detalle a qué nos referimos con este concepto.

¿Qué es un trago estándar?

Un trago estándar es la medida utilizada para determinar la cantidad de etanol puro que debe contener una porción de bebida (Nolla et al., 2015). De acuerdo con las Normas Oficiales Mexicanas 142 y 047, un trago estándar contiene aproximadamente 13 gramos de etanol puro (Secretaría de Salud, 2014; 2015). Por lo tanto, cuanto mayor sea el porcentaje de alcohol en una bebida, menor debe ser la cantidad de líquido servido para constituir un trago estándar. La figura 2 presenta diferentes envases de bebidas alcohólicas, indicando los mililitros que contienen y el porcentaje de alcohol en cada uno, todos ellos equivalentes a un trago estándar. Esta información es útil para medir la cantidad de alcohol que se consume en cada ocasión.

Figura 2. Tragos estándar según el % Alc. Vol. en bebidas.
Crédito: Elaboración propia.

Por otro lado, la figura 3 muestra los tragos estándar de alcohol sugeridos para hombres y mujeres por ocasión y en el transcurso de una semana. Como se puede observar, el número de tragos recomendados es diferente para cada sexo, debido a las razones explicadas en la sección de mitos.

Figura 3. Cantidad y frecuencia de tragos estándar recomendados según el sexo.
Crédito: Elaboración propia.

Con base en la medida del trago estándar y las recomendaciones específicas por sexo para un consumo moderado, es posible planificar el consumo de alcohol con el fin de evitar problemas o consecuencias negativas a corto, mediano y largo plazo. Además, existen otras estrategias que pueden ayudar a beber de manera responsable, las cuales se muestran en la figura 4.

Figura 4. Estrategias para un consumo responsable de alcohol.
Crédito: Elaboración propia.

Trazar un camino responsable: prevención y educación en el consumo de alcohol

Si bien el consumo de alcohol es aceptado y promovido en la sociedad, esto no lo convierte en una droga segura, ya que puede tener consecuencias negativas relacionadas con la forma en que se bebe. Por lo tanto, es importante practicar un consumo responsable, limitando las cantidades ingeridas en cada ocasión.

Las personas que acostumbran a beber alcohol en sus reuniones deben conocer las características de un consumo responsable (cantidad, frecuencia, finalidad y consecuencias), para prevenir el abuso del alcohol y, a largo plazo, evitar el desarrollo de una adicción a esta sustancia.

En conclusión, el conocimiento sobre el trago estándar y la adopción de hábitos de consumo responsables son fundamentales para evitar los riesgos asociados con el consumo de alcohol y mantener una buena salud física y mental. La prevención y la educación son clave para fomentar un consumo consciente y seguro de esta sustancia.

Referencias

• Barradas Alarcón, M. E., López González, J., Pérez Vega, J., Cubillas García, I. y Tapia Sosa, P. A. (2016). Expectativas hacia el alcohol y su consumo en estudiantes de la Universidad Veracruzana. Revista Iberoamericana de producción académica y Gestión Educativa, 3(5) https://www.pag.org.mx/index.php/PAG/article/view/406/445.
• Centros de Integración Juvenil, a.c. (2018). Manual para el Manejo de los Trastornos por el uso de alcohol (tua). cij, a.c.
• Delgadillo Legaspi, L. M., Cortaza Ramírez, L. y Calixto-Olalde, M. G (2020). Percepción de riesgo y consumo de alcohol y tabaco en estudiantes de una preparatoria en Zacatecas. Lux Médica, 15(43), 13-24. https://doi.org/10.33064/43lm20202495.
• Duffy, D. (2015). Consumo de alcohol: principal problemática de salud pública de las Américas. PSIENCIA. Revista Latinoamericana de Ciencia Psicológica, 7(2), 371-382. https://doi.org/10.5872/psiencia/7.2.151.
• Gaviria C, M. M., Correa Arango, G. y Navas N, M. C. (2016). Alcohol, cirrosis y predisposición genética. Revista Colombiana de Gastroenterología, 31(1), 27-35. https://doi.org/10.22516/25007440.70.
• Méndez-Ruiz, M. D., Ortiz-Moreno, G. A., Eligio-Tejada, I. A., Yáñez-Castillo, B. G. y Villegas-Pantoja, M. A. (2018). Percepción del riesgo y consumo de alcohol en adolescentes de preparatoria. Aquichan, 18(4), 438-448. https://doi.org/10.5294/aqui.2018.18.4.6.
• Míguez, M.C. y Permuy, B. (2017). Características del alcoholismo en mujeres. Revista de la Facultad de Medicina, 65(1), 15-22. http://dx.doi.org/10.15446/revfacmed.v65n1.57482.
• Nolla Hernández, E., Paredes Durán, J. y Velasco Ureña, D. (2015). El Trago estándar en México: Una herramienta para la prevención del uso nocivo del alcohol. Fundación de Investigaciones Sociales, a.c. [fisac]. https://tinyurl.com/2wej56kx.
• Organización Mundial de la Salud (oms). (2018). Global status report on alcohol and health. Word Health Organization.
• Pilatti, A., Michelini, Y., Rivarola Montejano, G., Berberian, M., Carrizo, M. y Pautassi, R. M. (2019). Consumo de alcohol y marihuana en universitarios y no universitarios: relación con factores de vulnerabilidad. Quaderns de Psicología, 21(2), e1528. http://dx.doi.org/10.5565/rev/qpsicologia.1528.
• Potamio, L (2017). Lugo y 18 verdades sobre el alcohol. [Video] YouTube www.youtube.com/watch?v=IBi2FAd91_Q&t=4s.
• Real Academia Española (rae). (2022). Mito. En Diccionario de la lengua española, 23.ª ed., [versión 23.6 en línea]. https://dle.rae.es.
• Rodríguez-Ramírez, J. M., Esquivel-Gámez, M., Landeros-Velasco, V., Villalpando-Luna, S. E. y Rodríguez-Nava, V. F. (2018). Motivos para el consumo de alcohol y tabaco en estudiantes de la licenciatura de enfermería. Revista de Enfermería del Instituto Mexicano del Seguro Social, 26(1), 41-45. https://www.medigraphic.com/pdfs/enfermeriaimss/eim-2018/eim181g.pdf.
• Ruiz Torres, G. M. y Medina-Mora Icaza, M. E. (2014). La percepción de los adolescentes sobre el consumo de alcohol y su relación con la exposición a la oportunidad y la tentación al consumo de alcohol. Salud Mental, 37(1), 1-8. https://doi.org/10.17711/sm.0185-3325.2014.001.
• Secretaría de Salud (2014). Norma Oficial Mexicana nom-142-ssa1/scfi-2014, Bebidas alcohólicas. Especificaciones Sanitarias. Etiquetado sanitario y comercial. https://tinyurl.com/mr42dhmj.
• Secretaría de Salud (2015). Norma Oficial Mexicana nom-047-ssa2-2015, Para la atención a la salud del Grupo Etario de 10 a 19 años de edad. https://tinyurl.com/3evwbthd.
• Secretariado Técnico del Consejo Nacional contra las Adicciones (stconadic) (s.f.) Alcohol. Prevención de adicciones. Comisión Nacional de contra las Adicciones. Recuperado el 01 de agosto del 2022, de http://www.conadic.salud.gob.mx/pdfs/publicaciones/guiaalc.pdf.
• Villatoro-Velázquez, J. A., Resendiz Escobar, E., Mujica Salazar, A., Bretón-Cirett, M., Cañas-Martínez, V., Soto-Hernández, I., Fregoso-Ito, D., Fleiz-Bautista, C., Medina-Mora, M. E., Gutiérrez-Reyes, J., Franco-Nuñez, A., Romero-Martínez, M. y Mendoza-Alvarado, L. (2017). Encuesta Nacional de Consumo de Drogas, Alcohol y Tabaco 2016-2017: Reporte de Alcohol. Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz, Instituto Nacional de Salud Pública, Comisión Nacional Contra las Adicciones, Secretaría de Salud. https://tinyurl.com/3fhrsvvz.

Recepción: 09/09/2022. Aprobación: 27/07/2023.

Resumen

La diabetes mellitus, una enfermedad crónica incurable causada por problemas en la producción de insulina, resulta en hiperglucemia. Para abordar esto, se explora el páncreas artificial, un dispositivo destinado a emular las funciones reguladoras de la glucosa. Este artículo analiza la situación actual, los desafíos tecnológicos y las perspectivas para desarrollar un páncreas artificial seguro y completamente autónomo.
Palabras clave: páncreas artificial, diabetes mellitus, hiperglucemia, tratamiento de la diabetes, tecnologías de control glucémico.

Artificial pancreas: a step towards the efficient management of diabetes

Abstract

Diabetes mellitus, an incurable chronic disease caused by issues in insulin production, leads to hyperglycemia. To address this, the artificial pancreas is explored, a device intended to emulate the regulatory functions of glucose. This article examines the current status, technological challenges, and prospects for developing a safe and fully autonomous artificial pancreas.
Keywords: artificial pancreas, diabetes mellitus, hyperglycemia, diabetes treatment, glucose control technologies.

Enfermedad grave y debilitante

La diabetes mellitus (dm) es una enfermedad seria y debilitante, para la cual aún no se ha descubierto una cura. Esta afección se caracteriza por un aumento en los niveles de glucosa en la sangre, conocido como hiperglucemia. La hiperglucemia puede ser causada por la falta de insulina (dm tipo 1) o por una baja sensibilidad a la insulina (dm tipo 2). Cuando consumimos alimentos, especialmente carbohidratos, estos se descomponen en glucosa que se libera en el torrente sanguíneo. La insulina, una hormona producida en el páncreas, tiene la función de transportar las moléculas de glucosa desde el torrente sanguíneo hasta las células. Estas células utilizan la glucosa como fuente de energía para llevar a cabo sus funciones vitales. Con el transcurso del tiempo, la hiperglucemia puede dañar los vasos sanguíneos, lo que provoca complicaciones en diversos órganos y tejidos, como se muestra en la figura 1.

Figura 1. Complicaciones asociadas a la hiperglucemia.
Crédito: elaboración propia.

La diabetes mellitus también ha sido identificada como una importante comorbilidad durante pandemias virales, como la causada por el virus sars–cov-2 (Singh et al., 2020). Datos recientes demuestran que los individuos con covid-19 y con glucosa descontrolada1 tienen un 40% más de probabilidad de experimentar una enfermedad grave, lo que aumenta el riesgo de hospitalización y mortalidad. Además, se ha observado que los pacientes con dm tipo 1 presentan un mayor riesgo de enfermedad grave y muerte en comparación con los pacientes con dm tipo 2 (idf-t1d Index Report, 2023).

Carga económica onerosa

La diabetes mellitus representa una significativa carga económica tanto para naciones como para individuos. Los gastos directos, que pueden ser sufragados por pacientes o entidades tanto privadas como públicas, engloban medicamentos, suministros médicos, consultas, análisis clínicos y hospitalizaciones. En el año 2021, México destinó 19.9 mil millones de dólares al tratamiento de la diabetes, ubicándose en el octavo lugar a nivel global (idf, 2021). Según la Federación Mexicana de Diabetes, en 2019 el costo del tratamiento para un paciente con diabetes bajo control ascendió a alrededor de 90 mil pesos anuales.

Pandemia sin precedentes

Según la Federación Internacional de Diabetes, la diabetes mellitus constituye una pandemia de proporciones sin precedentes que está creciendo de manera desenfrenada. Para 2021, existían 535 millones de adultos con edades comprendidas entre 20 y 79 años que padecían diabetes, y se estima que esta cifra se incrementará a 700 millones para el año 2045. A nivel mundial, aproximadamente el 10.5% de la población sufre de diabetes, lo que significa que más de una de cada diez personas en el mundo vive actualmente con esta condición. México se posiciona en el séptimo puesto entre los países con mayor cantidad de adultos afectados por la enfermedad (idf, 2021). La figura 2 ilustra el aumento en el número de personas con diabetes y presenta el porcentaje de pacientes a nivel global y en México. Datos del 2022 ubican a la diabetes como la segunda causa de muerte en México después de las enfermedades cardíacas (inegi, 2022). Del total de personas que viven con diabetes a nivel mundial, cerca del 90% sufren de diabetes tipo 2. La evidencia sugiere que la diabetes tipo 2 puede prevenirse o retrasarse mediante cambios en la alimentación y el estilo de vida. En contraste, la diabetes tipo 1, no puede prevenirse y afecta a personas de todas las edades.

Figura 2. Número de pacientes adultos diabéticos entre 20 y 79 años, se estima que el 10% corresponde a pacientes insulino-dependientes. Porcentaje de pacientes adultos en el mundo y en México.
Crédito: elaboración propia.

Diabetes insulino-dependiente

La diabetes mellitus tipo 1, también conocida como diabetes insulino-dependiente, se origina debido a la destrucción de las células pancreáticas como resultado de una enfermedad viral o autoinmune. Los pacientes que padecen diabetes tipo 1, además de mantener una dieta rigurosa para controlar la ingesta de carbohidratos, necesitan administrarse múltiples inyecciones de insulina diariamente.

El tratamiento de la diabetes tipo 1 ha experimentado avances significativos desde el momento en que se aisló por primera vez la insulina en 1922 y se comenzó a usar en pacientes diabéticos, hasta la actualidad (Kovatchev, B. y Kovatcheva, A., 2021). La figura 3 ilustra la cronología de estos avances. A partir de la década de los 70, se empezaron a desarrollar sistemas de regulación de glucosa para pacientes hospitalizados, popularmente conocidos como “páncreas artificial”. La característica distintiva de estos sistemas radica en su capacidad para detectar aumentos en los niveles de glucosa y liberar insulina en el torrente sanguíneo de manera similar a un páncreas sano, es decir, mediante la administración intravenosa (iv).

Figura 3. Evolución del tratamiento de la diabetes mellitus tipo 1 (DMT1) o insulino-dependiente. Las flechas indican la evolución en la medición de la glucosa.
Crédito: elaboración propia.

Páncreas artificial: sistema de control en lazo cerrado

Un páncreas artificial es un sistema de control diseñado para emular las funciones de un páncreas saludable. Un sistema de control en lazo cerrado es un enfoque de toma de decisiones que utiliza información disponible, como las mediciones de los niveles de glucosa, para alcanzar un objetivo específico: mantener los niveles de glucosa en sangre en un valor deseado, a pesar de las incertidumbres relacionadas con la edad, el peso y la condición fisiológica de los pacientes, así como las variaciones causadas por factores externos como la ingesta de alimentos, la medicación, el nivel de actividad física, el estrés, entre otros. Con este propósito, el sistema detecta las fluctuaciones en los niveles de glucosa y dirige a la bomba de insulina a administrar una cantidad predeterminada de insulina a través de un algoritmo de control. Este algoritmo, esencial para el funcionamiento, consiste en un conjunto de procedimientos matemáticos que determinan la acción requerida. Asegura que se alcance el objetivo de manera autónoma, segura y confiable, sin intervención por parte del paciente o el médico. La figura 4.A ilustra los componentes del páncreas artificial y su disposición en un lazo cerrado. Esta tarea se asemeja a la operación de un sistema de aire acondicionado, que monitorea constantemente la temperatura de una habitación para mantenerla en un nivel deseado. Una vez que la temperatura alcanza dicho nivel, el sistema se apaga y solo se vuelve a encender si la temperatura aumenta por encima del valor deseado. El encendido del sistema de aire acondicionado ocurre automáticamente, es decir, de manera autónoma.

Las mediciones de glucosa y la administración de insulina intravenosa son procedimientos invasivos que conllevan riesgos, como infecciones y formación de coágulos, por lo que solo son adecuados para pacientes hospitalizados. Estos métodos no son recomendables para pacientes ambulatorios, es decir, aquellos que realizan actividades cotidianas como usar el transporte público, asistir a la escuela o al trabajo, hacer ejercicio, entre otras. A partir de la década de los 80, el desarrollo y la comercialización de dispositivos portátiles, como los monitores continuos de glucosa y las bombas de insulina, han mejorado el tratamiento de la enfermedad y, en consecuencia, la calidad de vida de los pacientes. Estos dispositivos portátiles miden los niveles de glucosa y administran insulina debajo de la piel, en el tejido subcutáneo (sc), evitando así los riesgos asociados con la administración intravenosa. Siguiendo las indicaciones médicas, el paciente ingresa la cantidad necesaria de insulina en la bomba en función de la medición proporcionada por el monitor continuo de glucosa.

Otro avance significativo en el tratamiento de la diabetes tipo 1 ocurrió en 2013, cuando la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (fda, por sus siglas en inglés) aprobó el simulador metabólico Uva/Padova. Este simulador reemplaza las pruebas preclínicas en animales y permite afinar y validar nuevos algoritmos de control de manera segura y ética (Dalla Man, C. et al., 2014). Esta aprobación aceleró el desarrollo de nuevos esquemas de regulación y dispositivos para apoyar el tratamiento de la diabetes insulino-dependiente.

Figura 4. A) Páncreas artificial: sistema de control en lazo cerrado. B) Sistema comercial DDAI. El paciente debe de anunciar la ingesta de alimentos y la cantidad de carbohidratos que va a consumir.
Crédito: elaboración propia.

Riesgo de hipoglucemia en pacientes ambulatorios

Los medidores continuos de glucosa y las bombas de dosificación de insulina portátiles marcaron el inicio de la carrera tecnológica hacia el desarrollo de un páncreas artificial para pacientes en su vida cotidiana. No obstante, replicar el funcionamiento de un páncreas saludable ha demostrado ser excepcionalmente complicado en el ámbito ambulatorio. La dificultad radica en que los dispositivos portátiles utilizan la vía subcutánea (sc), en contraste con la vía intravenosa (iv) que emplearía un páncreas en óptimas condiciones. Esta diferencia provoca demoras en la acción de la insulina e inexactitudes en la medición de los niveles de glucosa. En consecuencia, los niveles de glucosa pueden experimentar fluctuaciones hacia la hiperglucemia o, en casos más graves, hacia la hipoglucemia. La hipoglucemia implica una disminución rápida de los niveles de glucosa que puede llevar al fallecimiento del paciente en cuestión de minutos.

Sistemas comerciales para pacientes ambulatorios

Los sistemas disponibles en el mercado son conocidos como Dispositivos de Dosificación Automática de Insulina (ddai). Estos sistemas constan de tres componentes esenciales: el medidor continuo de glucosa, la bomba de dosificación de insulina y el algoritmo de control en lazo cerrado (que puede estar integrado en la bomba o en una aplicación para dispositivos móviles). La figura 4.B proporciona un ejemplo de un sistema comercial en lazo cerrado. El medidor continuo de glucosa mide los niveles de glucosa en el tejido subcutáneo y transmite este valor al algoritmo de control cada cinco minutos. El algoritmo ajusta automáticamente la dosis de insulina y comunica a la bomba la cantidad precisa de insulina que debe administrarse cada cinco minutos. Sin embargo, es importante destacar que los ddai comerciales no son completamente autónomos; siguen un esquema de funcionamiento híbrido en el que el paciente debe realizar ciertas acciones en coordinación con el algoritmo de control. Por ejemplo, el paciente debe notificar cuando va a comer o a realizar actividad física, además de proporcionar la cantidad de carbohidratos que consumirá con la comida. La principal desventaja de este enfoque es su susceptibilidad a errores humanos.

El primer ddai comercial fue el Minimed® 670 g de Medtronic, aprobado por la fda en 2016 para su uso en pacientes ambulatorios. Desde entonces, han sido aprobados varios ddai, como el Diabeloop DBLG1^® en 2018, Tandem Control-IQ™ en 2019, Minimed^® 770 g y CamAPP^® FX en 2020, Ominpod^® 5 y Tidepool Loop en 2022, e iLet Bionic Pancreas y Minimed® 780 g en 2023 (Tubiana-Rufi et al., 2021) y (jdrf Blog, 2023).

Los ddai han desempeñado un papel importante en la reducción de eventos de hiperglucemia e hipoglucemia, al mantener los niveles de glucosa dentro del rango deseado durante períodos más prolongados. No obstante, es importante considerar que los ddai no son adecuados para todas las personas: su utilización puede ser incómoda y compleja, requiere capacitación previa y un manejo inadecuado puede poner en riesgo la vida del paciente. Además, los requisitos de dosificación de insulina deben superar la capacidad mínima de dosificación (por ejemplo, más de 8 UI diarias2 para el Minimed 670 g). Por último, los costos iniciales de inversión y los consumibles pueden ser una barrera para aquellos que carecen de seguro médico (Tubiana-Rufi et al., 2021). El médico especialista, en colaboración con el paciente, debe evaluar si los beneficios superan las posibles dificultades.

Alternativas para el porvenir

En la actualidad, distintos grupos y consorcios de investigación están abocados al desarrollo de un páncreas artificial completamente autónomo. Se están explorando diversas perspectivas:

• Explorar alternativas a las vías intravenosa (iv) y subcutánea (sc) para la ubicación de sensores y bombas de insulina, como la vía intraperitoneal (Huyett et al., 2018).
• Incorporar dispositivos “vestibles”, como rastreadores de actividad física (fitness trackers). La premisa de estos sistemas es minimizar la intervención del paciente y, en su lugar, emplear información como el ritmo cardíaco para detectar la realización de ejercicio, la conductividad eléctrica de la piel para detectar cambios emocionales, y datos sobre la ingesta y tipo de alimentos a través de aplicaciones móviles, entre otros (Patek et al., 2019).
• Desarrollar sistemas bihormonales que empleen tanto insulina como glucagón. Estas dos hormonas en conjunto emulan la regulación de la glucosa en sangre que realiza un páncreas saludable (Rickels et al., 2018).
• Utilizar biosensores basados en la integración de islotes pancreáticos funcionales. Estos biosensores ofrecen una respuesta más precisa a las necesidades de insulina, considerando una amplia variedad de entradas: medicamentos, factores nutricionales, hormonales, entre otros (Olcomendi et al., 2020).

Las tecnologías mencionadas anteriormente están en una etapa emergente y presentan un desafío constante para el desarrollo de nuevos sistemas de control en lazo cerrado, que aseguren los más altos estándares de seguridad y autonomía requeridos.

¿Qué hay de los pacientes con diabetes tipo 2?

La diabetes mellitus tipo 2 es una enfermedad de carácter progresivo, en la que con el tiempo los pacientes podrían necesitar inyecciones de insulina cuando otros tratamientos dejen de surtir efecto. Bajo estas circunstancias, los pacientes podrían considerar el uso de un ddai como una opción viable. En la actualidad, se están llevando a cabo ensayos clínicos con el fin de ampliar la aplicación de los ddai a pacientes con diabetes tipo 2 (Daly A. B. et al., 2023).

¿Sabías que en México…?

• Más de 89,000 personas viven con diabetes tipo 1. De este grupo, un 12.21% son menores de 20 años, el 76.99% tiene edades comprendidas entre 20 y 59 años, mientras que el restante 10.8% son adultos mayores de 60 años (idf-t1d Index Report, 2022).
• En nuestro país, el único ddai disponible es el Minimed^® 670 g, el cual fue aprobado por la Cofepris3 en el año 2017. Para adquirir este sistema, es necesario realizar un pago inicial de aproximadamente 150,000 pesos mexicanos, que incluye la bomba de insulina con su algoritmo de control, un glucómetro y un sensor. Además, se deben destinar 12,000 pesos mensuales en consumibles, que abarcan sensores, cánulas, reservorios e insulina.
  Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios.

Conclusiones

La combinación de las nuevas tecnologías junto con los sistemas de control ha traído mejoras significativas al tratamiento de la diabetes y ha aliviado la carga psicológica tanto de los pacientes como de sus cuidadores. Sin embargo, los costos elevados constituyen una barrera fundamental que limita el acceso de los pacientes a estas innovaciones. Además, los actuales dispositivos ddai requieren de capacitación y están propensos a errores humanos que podrían poner en peligro la vida de los pacientes.

Los sistemas de control continuarán desempeñando un papel central en la integración de las tecnologías emergentes, como dispositivos complementarios para detectar la ingesta de alimentos, el ejercicio y el estrés, así como en la exploración de rutas alternativas para la administración de insulina y la implementación de biosensores. El objetivo es la creación de un dispositivo que regule los niveles de glucosa de manera autónoma, confiable y segura en pacientes en su vida cotidiana.

No obstante, abordar la diabetes requiere un enfoque multidimensional. Esto implica invertir en el desarrollo de nuevos medicamentos y dispositivos, ampliar el alcance de los sistemas de salud pública para garantizar el acceso al tratamiento, promover entornos saludables y educar a la población para que pueda tomar decisiones informadas en su manejo de la enfermedad. Solo a través de un esfuerzo conjunto en distintos frentes será posible abordar de manera efectiva el reto que representa la diabetes en la sociedad actual.

Referencias

• Dalla Man, C., Micheletto, F., Lv, D., Breton, M., Kovatchev, B., y Cobelli, C. (2014). The uva/padova type 1 diabetes simulator: New features. Journal of Diabetes Science and Technology, 8(1), 26-34. https://doi.org/10.1177/1932296813514502.
• Daly, A. B., Boughton, C. K., Nwokolo, M., Hartnell, S., Wilinska, M. E., Cezar, A., Evans, M. L., y Hovorka, R. (2023). Fully automated closed-loop insulin delivery in adults with type 2 diabetes: An open-label, single-center, randomized crossover trial. Nature Medicine,29(1), 203-208. https://doi.org/10.1038/s41591-022-02144-z.
• Huyett, L. M., Dassau, E., Zisser, H. C., y Doyle, F. J. (2018). Glucose sensor dynamics and the artificial pancreas: The impact of lag on sensor measurement and controller performance. ieee Control Systems, 38(1), 30-46. https://doi.org/10.1109/MCS.2017.2766322.
• idf-Diabetes Atlas (2021, 10 de diciembre) International Diabetes Federation, Diabetes Atlas, 2021, 10^th Edition. IDF Diabetes Atlas | Tenth Edition.
• idf -Covid-19 and diabetes, (2023, 21 de mayo) International Diabetes Federation, Diabetes and covid-19: The role of glycemic control, diabetes subtype and blood glucose on covid-10 severity and death, 2022. IDF-COVID-19-and-diabetes.
• idf-t1d Index Report (2023, 24 de mayo), International Diabetes Federation, Type 1 diabetes estimates in children and adults, 2022. IDF-T1D-Index-Report (diabetesatlas.org).
• inegi (2023, 6 de junio), Instituto Nacional de Geografía e Informática (2022). Estadística de defunciones registradas de enero a junio 2022, INEGI(inegi.org.mx).
• jdrf Diabetes Blog (2023, 6 de junio), Latest in fda Regulatory, JDRF Diabetes Blog Resources.
• Kovatchev, B., y Kovatcheva, A. (2021, 10 de diciembre) A Smart artificial pancreas could conquer diabetes, A Smart Artificial Pancreas Could Conquer Diabetes – IEEE Spectrum.
• Olcomendy, L., Pirog, A., Lebreton, F., Jaffredo, M., Cassany, L., Gucik Derigny, D.,Cieslak, J., Henry, D., Lang, J., Catargi, B., Raoux, M., Bornat, Y., y Renaud, S. (2022). Integrating an islet-based biosensor in the artificial pancreas: In silico proof-of-concept. ieee Trans. Biomed., 69 (2), 899-909. https://doi.org/10.1109/TBME.2021.3109096.
• Patek, S. D. (2019). Multiple-signal artificial pancreas systems. The artificial pancreas: Current situation and future directions (pp. 219-235) https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815655-1.00019-3.
• Rickels, M. R., DuBose, S. N., Toschi, E., Beck, R. W., Verdejo, A. S., Wolpert, H., Cummins, M. J., Newswanger, B., y Riddell, M. C. (2018). Mini-dose glucagon as a novel approach to prevent exercise-induced hypoglycemia in type 1 diabetes. Diabetes Care, 41(9), 1909-1916. https://doi.org/10.2337/dc18-0051.
• Tubiana-Rufi, N., Schaepelynck, P., Franc, S., Chaillous, L., Joubert, M., Renard, E., Reznik, Y., Abettan, C., Bismuth, E., Beltrand, J., Bonnemaison, S., Borot, S., Charpentier, G., Delemer, B., Desserprix, A., Durain, D., Farret, A., Filhol, N., Guerci, B., Benhamou, P. Y. (2021). Practical implementation of automated closed-loop insulin delivery: A French position statement. Diabetes Metab. J., 47(3) https://doi.org/10.1016/j.diabet.2020.10.004.
• Singh, A. K., Gupta, R., Ghosh, A., y Misra, A. (2020). Diabetes in covid-19: Prevalence, pathophysiology, prognosis and practical considerations. Diab Metab Syndr, 14(4), 303-310. https://doi.org/10.1016/j.dsx.2020.04.004.

Recepción: 11/10/2022. Aprobación: 27/07/2023.

Resumen

Desde que la Convención Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático comenzó a regular las emisiones de gases de efecto invernadero, los países desarrollados emprendieron una carrera tecnológica centrada en la reducción de estos gases contaminantes. Este artículo describe los desarrollos tecnológicos que replican el funcionamiento de los árboles, ideados con la intención de controlar la velocidad y cantidad de dióxido de carbono capturado de la atmósfera. Además de funcionar como un medio para mitigar el cambio climático, estas tecnologías permiten que las empresas obtengan ganancias mediante la comercialización de los recursos que se extraen de la atmósfera. Sin embargo, también enfrentan importantes desafíos, tanto por las crecientes emisiones de gases de efecto invernadero que tendrían que mitigar, como por las impredecibles consecuencias de hacer de la atmósfera un nuevo espacio de negocios.
Palabras clave: cambio climático, mercados de carbono, tecnología de captura, gases de efecto invernadero, minería aérea, árboles mecánicos.

Mitigating Climate Change: Mechanical Trees and Air Mining

Abstract

Since the United Nations Framework Convention on Climate Change began regulating greenhouse gas emissions, developed countries have embarked on a technological race focused on reducing these polluting gases. This article describes technological developments that replicate the functioning of trees, designed with the intention of controlling the speed and quantity of carbon dioxide captured from the atmosphere. In addition to serving to mitigate climate change, these technologies enable companies to profit by commercializing resources extracted from the atmosphere. However, they also face significant challenges, both due to the increasing greenhouse gas emissions they must mitigate and the unpredictable consequences of turning the atmosphere into a new business frontier.
Keywords: climate change, carbon markets, capture technology, greenhouse gases, air mining, mechanical trees.

Cambio climático

La evidencia científica ha demostrado que la principal causa del cambio climático radica en el aumento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera, especialmente el dióxido de carbono (Garduño, 2003, pp. 56-59). Este aumento de gases se debe principalmente al uso de combustibles fósiles tanto por parte de individuos como por parte de industrias que producen y transportan una amplia gama de mercancías, que incluyen derivados del petróleo, productos químicos, alimentos, materias primas, entre otros (Angus, 2016, p. 126).

La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, uno de los organismos internacionales más importantes en este tema, estableció límites para las emisiones de gases de efecto invernadero generadas por los “países desarrollados”, los cuales son los principales contaminantes del mundo. Para cumplir con el compromiso de reducir sus emisiones, estos países pueden disminuir las actividades contaminantes que se llevan a cabo en su territorio o acudir a un mercado internacional conocido como el mercado de carbono, donde se compran y venden permisos de contaminación (Stephan y Lane, 2015). De esta manera, un país como Alemania, cuyas emisiones de gases de efecto invernadero están reguladas, puede adquirir permisos de contaminación de otro país que haya logrado reducir sus emisiones y, por lo tanto, disponga de permisos adicionales que pueda vender. Con los permisos adquiridos, Alemania podrá emitir más gases de efecto invernadero de lo que originalmente le estaba permitido (Lohmann, 2012).

Desde que están bajo regulación, los países desarrollados buscan formas de reducir sus emisiones y cumplir con sus compromisos ante la Convención. Los bosques tropicales del mundo han sido uno de los principales recursos utilizados para alcanzar este objetivo (Global Forest Coalition, 2020, p. 4). Estos ecosistemas consisten en vastas extensiones de árboles que absorben y retienen grandes cantidades de dióxido de carbono atmosférico. A pesar de que algunos estudios han señalado las limitaciones de los bosques tropicales para fijar y retener carbono durante períodos prolongados, todavía se utilizan como “sumideros de carbono” (Seymour y Busch, 2016, p. 33).

Algunos países, como los de América Latina, implementan proyectos de reforestación y forestación para utilizar sus bosques como “esponjas” que absorben dióxido de carbono, “limpiando” así la atmósfera y preparándola para almacenar nuevamente este gas contaminante. El carbono capturado en el bosque se cuantifica (Moreno et al., 2016, p. 27) y se convierte en una cantidad determinada de permisos para emitir contaminantes, los cuales posteriormente se venden en el mercado de carbono a los países desarrollados que los utilizan para liberar nuevamente sus gases de efecto invernadero (Stephan y Lane, 2015).

Sin embargo, aunque los seres humanos pueden utilizar los bosques para capturar carbono, en última instancia, la velocidad con la que un árbol captura carbono depende de la naturaleza, y lo mismo ocurre con la cantidad y el tiempo que el carbono permanece fijado en el árbol. Además, dado el constante aumento de las emisiones de dióxido de carbono, parece que utilizar los bosques como medida para combatir el cambio climático tiene importantes limitaciones (Lohmann, 2000, p. 8). Ante esta situación, los países desarrollados están apostando por una nueva tecnología que, aunque surgió de un experimento escolar, parece sacada de una película de ciencia ficción.

Árboles mecánicos

En la década de 1990, el físico Klaus Lackner ayudaba a su hija en un proyecto de ciencias para su escuela en el que pretendía extraer el dióxido de carbono del aire. Con la ayuda de una bomba de aire de acuario y un producto químico, el hidróxido de sodio, lograron su cometido. A partir de entonces, Lackner se dedicó a pensar en formas de extraer grandes cantidades de dióxido de carbono del aire. Diseñó una “versión mecánica” de los árboles: torres metálicas con aberturas por las cuales circula el aire; una vez que el dióxido de carbono llega allí, se descompone y el carbono se fija en un filtro especial. Estas torres metálicas, dispuestas cercanas unas a otras, cual “granjas de árboles mecánicos”, tienen como único propósito combatir el cambio climático (Fialka, 2021; ver figura 1).

Este avance tecnológico, junto con otras innovaciones similares enfocadas en capturar y almacenar carbono de la atmósfera, no se ha quedado solo en el papel.

Actualmente, la empresa irlandesa Silicon Kingdom Holdings lleva a cabo la implementación comercial de las granjas de árboles mecánicos concebidas por Lackner (Hook, 2020), mientras que otras compañías, como Climateworks y Carbfix, también aplican tecnologías similares de manera comercial (dw, 2020; Haszeldine et al., 2018).

Minería aérea

A diferencia de los árboles naturales, que utilizan el dióxido de carbono que capturan de la atmósfera para construir sus células, los árboles mecánicos acumulan carbono en sus filtros, sin ningún otro propósito. No obstante, el desarrollo de esta tecnología ha permitido que el carbono capturado pueda utilizarse en diversos procesos productivos. Ha tenido éxito en la industria de alimentos y bebidas carbonatadas, en la producción de combustibles sintéticos y personalizados, en la fabricación de textiles, en la producción de hormigón, químicos, minerales, diamantes y muchos otros materiales y materias primas convencionales en la industria (Biniek et al., 2020; Gertner y Payne, 2021; Gonzalez et al., 2020; Roberts, 2020). En teoría, cualquier industria que utilice algún tipo de carbono subterráneo, como el petróleo, el carbón y sus derivados, podría reemplazarlo con carbono capturado de la atmósfera (Hook, 2020; Roberts, 2019; ver figura 2).

Figura 2. Ilustración de captura y uso de CO₂.
Elaboración propia a partir de Hook (2020).

Aunque parezca asombroso, así como desde las profundidades de la tierra se extraen recursos como minerales o recursos fósiles que las empresas utilizan posteriormente para fabricar mercancías, la tecnología de captura y almacenamiento de carbono permite que ciertas empresas aprovechen la atmósfera para extraer un recurso, el carbono, que luego emplean en la fabricación de productos. Por esta razón, estas aplicaciones tecnológicas se conocen como “minería aérea” (Fialka, 2021). El profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Michigan, a cargo del proyecto Iniciativa Global de CO₂, que busca hacer que el uso del carbono sea una actividad central en la industria de los Estados Unidos, asegura que asignar un valor al dióxido de carbono nos permite considerarlo no solo como un problema sino también como un recurso (Gertner y Payne, 2021).

El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, el principal asesor científico de la Convención, tiene buenas expectativas con respecto a estas tecnologías. En 2005, las incluyó en sus informes como tecnologías para reducir las emisiones (ipcc, 2005; McLean y Plaksina, 2019, p. 129; Romanak et al., 2021, p. 4), y en 2014 afirmó que no se podrán alcanzar los objetivos de reducción de las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera si se retrasa la aplicación y expansión de la tecnología de captura y almacenamiento de carbono (ipcc, 2014, p. 17).

A primera vista, parece que estas tecnologías son un remedio eficaz para abordar el cambio climático. A diferencia de otras opciones que implican pérdidas en las ganancias de las empresas al obligarlas a detener o modificar sus negocios, este tipo de tecnología crea incentivos económicos para que reduzcan su contaminación. Por un lado, las empresas pueden establecer negocios centrados en la captura de carbono para generar permisos de contaminación que venderán en el mercado de carbono; por otro lado, pueden utilizar el carbono capturado para venderlo o usarlo en la producción de bienes con los que también pueden obtener ganancias (ver figura 3).

Figura 3. El Instituto Global de Captura y Almacenamiento de Carbono reportó en 2022 más de 190 instalaciones.
Tomado de Global ccs Institute (2022).

No obstante, estos desarrollos tecnológicos enfrentan importantes desafíos. Uno de ellos se relaciona con el potencial de captura de dióxido de carbono que existe en las plantas equipadas con esta tecnología. Este potencial sigue siendo modesto y, por lo tanto, no se compara con las cantidades de dióxido de carbono que necesitamos eliminar de la atmósfera. Además, esta tecnología se ha desarrollado casi exclusivamente para el dióxido de carbono, uno de varios gases de efecto invernadero. Por lo tanto, no podrá reducir las emisiones de otros gases, como el metano, el óxido nitroso y los hidrofluorocarbonos, que tienen un mayor impacto en el clima que el dióxido de carbono (Bui, Adjiman, Bardow, et al., 2018).

Otro desafío está relacionado con el cambio en la forma en que interactuamos con la atmósfera. Convertir la atmósfera en un nuevo espacio de negocios para las empresas puede tener consecuencias inesperadas y no deseadas. Sabemos que la causa principal del cambio climático radica en el aumento descontrolado de los gases de efecto invernadero, resultado de la extracción y quema de combustibles fósiles regulados no por criterios ecológicos, sino por el libre mercado y las oportunidades de ganancias para las empresas. Ahora, con la tecnología de captura, almacenamiento y uso de carbono, se introduce la lógica del mercado en los recursos de la atmósfera. Las empresas capturan y utilizan carbono de la atmósfera no porque sea beneficioso para el clima del planeta, sino porque es un negocio: con los recursos que extraen de la atmósfera, pueden obtener ganancias. En este punto, surge una preocupación importante en relación con los árboles mecánicos y tecnologías similares: si el uso de recursos naturales como el petróleo y otros combustibles fósiles para obtener ganancias sin considerar las consecuencias ambientales nos ha llevado a esta preocupante situación climática, ¿qué sucederá ahora que un espacio del planeta que antes estaba al margen de esta lógica, la atmósfera, comienza a ser utilizado como un nuevo espacio de negocios?

Referencias

• Angus, I. (2016). Facing the Anthropocene. Fossil Capitalism and the Crisis of the Earth System . Monthly Review Press.
• Biniek, K., Henderson, K., Rogers, M. y Santoni, G. (2020, junio 30). Driving CO₂ emissions to zero (and beyond) with carbon capture, use, and storage. McKinsey Sustainability . https://www.mckinsey.com/capabilities/sustainability/our-insights/driving-co2-emissions-to-zero-and-beyond-with-carbon-capture-use-and-storage.
• Bui, M., Adjiman, C. S., Bardow, A., Anthony, E. J., Boston, A., Brown, S., Fennell, P. S., Fuss, S., Galindo, A., Hackett, L. A., Hallett, J. P., Herzog, H. J., Jackson, G., Kemper, J., Krevor, S., Maitland, G. C., Matuszewski, M., Metcalfe, I. S., Petit, C., . . . Mac Dowell, N. (2018). Carbon Capture and Storage (ccs): the way forward. Energy and Environmental Science , 11 (5), 1062-1176. https://doi.org/10.1039/c7ee02342a.
• Carbon Collect. (2023), “Carbon collect’s mechanicaltree: redefining direct air capture”, https://carboncollect.com/.
• dw (Director). (2020, 20 de noviembre). [Vídeo]. Islandia: la aspiradora de CO₂. dw.com. https://www.dw.com/es/islandia-la-aspiradora-de-co2/av-55667522.
• Fialka, J. (2021). Mining the sky for CO₂ with metal trees, towers and pumps. E&E News by POLITICO . https://www.eenews.net/articles/mining-the-sky-for-co2-with-metal-trees-towers-and-pumps/.
• Garduño, R. (2003). El veleidoso clima . Fondo de Cultura Economica, Mexico.
• Gertner, J. y Payne, C. (2021, 27 de junio). Has the Carbontech revolution begun? The New York Times . https://www.nytimes.com/2021/06/23/magazine/interface-carpet-carbon.html.
• Global Forest Coalition. (2020). 15 years of REDD+: Has it been worth the money? Global Forest Coalition . https://globalforestcoalition.org/15-years-of-redd/.
• Gonzalez, V., Krupnick, A. y Dunlap, L. (2020). Carbon Capture and Storage 101. Resourses for the future. https://www.rff.org/publications/explainers/carbon-capture-and-storage-101/.
• Haszeldine, R. S., Flude, S., Johnson, G. y Scott, V. (2018). Negative emissions technologies and carbon capture and storage to achieve the Paris Agreement commitments. Philosophical Transactions of the Royal Society A , 376 (2119), 20160447. https://doi.org/10.1098/rsta.2016.0447.
• Hook, L. (2020, 14 de julio). Start-ups test ideas to suck CO₂ from atmosphere. Financial Times . https://www.ft.com/content/38d27906-8cdf-4ecb-a460-98f71c58fcf2.
• ipcc. (2005). Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage. ipcc, wmo, unep. http://tinyurl.com/4hsudamt.
• ipcc. (2014). Cambio climático 2014. Mitigación del cambio climático. ipcc, onu, omm, pnuma. http://tinyurl.com/5b2kt4tj.
• Lohmann, L. (2012). Mercados de carbono. La neoliberalización del clima . Ediciones Abya-Yala.
• Lohmann, L. (2000). El mercado de carbono: Sembrando más problemas. Documento Informativo. Campaña de Plantaciones. Movimiento mundial por los bosques tropicales. https://tinyurl.com/49vczujy.
• McLean, E. V. y Plaksina, T. (2019). The political economy of carbon capture and storage technology adoption. Global Environmental Politics . https://doi.org/10.1162/glep_a_00502.
• Moreno, C., Speich, D. y Fuhr, L. (2016). La métrica del carbono: ¿el CO₂ como medida de todas las cosas? El poder de los números en la política ambiental global . Fundación Heinrich Böll. https://tinyurl.com/2jr3b2h5.
• Roberts, D. (2019, 22 de noviembre). Climate change: Pulling CO₂ out of the air could be a trillion-dollar business. Vox . https://www.vox.com/energy-and-environment/2019/9/4/20829431/climate-change-carbon-capture-utilization-sequestration-ccu-ccs.
• Roberts, D. (2020, 8 de enero). Climate change: How to build a circular economy that recycles carbon. Vox . https://www.vox.com/energy-and-environment/2020/1/8/20841897/climate-change-carbon-capture-circular-economy-recycle.
• Romanak, K., Fridahl, M. y Dixon, T. (2021). Attitudes on carbon Capture and Storage (ccs) as a mitigation technology within the unfccc. Energies , 14 (3), 629. https://doi.org/10.3390/en14030629.
• Seymour, F. y Busch, J. (2016). Why Forests? Why Now? The Science, Economics, and Politics of Tropical Forests and Climate Change . Center for Global Development. https://tinyurl.com/ypfz6vzc.
• Stephan, B. y Lane, R. (2015). The Politics of Carbon Markets . Routledge Studies in Environmental Policy.

Recepción: 11/11/2022. Aprobación: 27/07/2023.

Resumen

La humanidad debería considerarse sumamente afortunada por las condiciones que permitieron el surgimiento de la vida tal y como la conocemos en la Tierra. Sin embargo, la actividad industrial de los últimos 150 años ha llevado a un deterioro ecológico y al cambio climático, poniendo en riesgo nuestra supervivencia. La evidencia científica sugiere que es posible revertir esta situación mediante la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y otros contaminantes. El uso de energías limpias y tecnologías respetuosas con el medio ambiente puede conducir a un desarrollo más sostenible y en armonía con la naturaleza.
Palabras clave: origen de la vida, cambio climático, medio ambiente, desarrollo sostenible, huella de carbono.

Our brief space-time on Mother Earth and climate change

Abstract

Humanity should consider itself extremely fortunate for the conditions that allowed the emergence of life as we know it on Earth. However, the industrial activity of the last 150 years has led to ecological deterioration and climate change, jeopardizing our survival. Scientific evidence suggests that it is possible to reverse this situation through the reduction of greenhouse gas emissions and other pollutants. The use of clean energy and environmentally friendly technologies can lead to a more sustainable and harmonious development with nature.
Keywords: origin of life, climate change, environment, sustainable development, carbon footprint.

Introducción

A lo largo del año se conmemoran más de 30 efemérides internacionales relacionadas con el medio ambiente. Entre las más emblemáticas, sobresalen el Día Internacional de la Madre Tierra, celebrado el 22 de abril; el Día Mundial del Medio Ambiente, observado el 5 de junio; y finalmente, el Día Mundial por la Protección de la Naturaleza, marcado en el 18 de octubre (Diainternacionalde). Estas fechas tienen como propósito principal concienciar a la población mundial sobre el impacto de nuestras acciones en el entorno y recordarnos nuestra responsabilidad como habitantes de la Tierra de preservarla para las generaciones venideras.

Numerosos estudios científicos (Bayón, 2022; Cook et al., 2016; Lynas et al., 2021) señalan que el ser humano, a través de sus diversas actividades —agricultura, construcción, ganadería, industria, transporte, entre otras—, es el principal causante del deterioro ambiental y del cambio climático global. Sin embargo, la respuesta a estos desafíos no ha estado a la altura de las transformaciones necesarias para mejorar la situación.

El objetivo fundamental de este artículo es asistir a los lectores en la evaluación de nuestra actuación como sociedad, en la comprensión de cómo las acciones humanas (factores antropogénicos) impactan en el planeta y, sobre todo, en la búsqueda de vías para mitigar o revertir esta problemática. La mejor manera de abordar este asunto es a través del enfoque científico, de manera multidisciplinaria y considerando diversos factores.

En particular, emplearemos conceptos fundamentales de la física, tales como tiempo, espacio, velocidad y energía, para contextualizar nuestra posición privilegiada como especie humana desde los albores de la vida en la Tierra. Posteriormente, exploraremos las actividades humanas que, si bien podrían haber sido sostenibles durante milenios, en la actualidad ya no lo son. La contaminación ambiental, el cambio climático global y la pérdida de biodiversidad, entre otros problemas graves, no solo comprometen nuestra salud y calidad de vida, sino también la supervivencia de todas las especies, incluyéndonos a nosotros mismos.

Todo esto constituye un precio excesivamente elevado a pagar por los excesos cometidos en aras del denominado “progreso de la civilización”. La responsabilidad de la humanidad reside en adoptar las medidas necesarias para implementar y continuar desarrollando tecnologías más respetuosas con el medio ambiente, con el fin de reducir la emisión de contaminantes y nuestra propia huella de carbono, además de promover la utilización de energías renovables.

Nuestro tiempo

Con el fin de apreciar con mayor claridad los trascendentales eventos acontecidos desde el origen del universo, el eminente astrónomo y divulgador científico Carl Sagan propuso la idea de condensar la historia cósmica en un calendario anual de 365 días (Sagan, 1977). De esta manera surgió el renombrado “Calendario Cósmico”, presentado en su célebre serie televisiva Cosmos (COMPLEXUS, 2011). Este calendario ficticio se inaugura el 1 de enero con el estallido del “Big Bang” y culmina en la época contemporánea, precisamente a las 12 de la medianoche del 31 de diciembre. Si consideramos que el Big Bang ocurrió hace aproximadamente 13,800 millones de años, cada segundo en el Calendario Cósmico equivaldría a 437 años terrestres. De este modo, se facilita la ubicación temporal de sucesos tan remotos como el surgimiento de la Vía Láctea el 1 de mayo, la formación del Sistema Solar el 9 de septiembre y la génesis de la Tierra el 14 de septiembre. Posteriormente, el 12 de noviembre emergen las primeras plantas, y para el 1 de diciembre, la atmósfera terrestre ya ostenta una riqueza en oxígeno. Hacia fin de año, entre el 19 y el 23 de diciembre, hacen su aparición los primeros peces, seguidos por vertebrados, insectos, anfibios y reptiles, en ese orden. Los dinosaurios se hacen presentes el 25 de diciembre y se extinguen el 30, debido al impacto del meteorito Chicxulub hace unos 66 millones de años, en la costa septentrional de la actual península de Yucatán (INMEDIA, 2020; ver video 1). De este modo, el 29 y 30 de diciembre se marcan los inicios de los primeros primates y grandes mamíferos. Finalmente, el Homo sapiens emerge, bastante tardío, el 31 de diciembre, a las 23:53 horas, es decir, a escasos 7 minutos del fin del Año Cósmico.

Video 1. Chicxulub, el meteorito que cambió al mundo.

Resulta evidente que las civilizaciones originarias (egipcia, sumeria, india, china, mesoamericana y andina) surgieron hace menos de 13 segundos. La antigüedad de nuestras civilizaciones palidece en comparación con la longevidad del universo, la Tierra u otras especies. Actualmente, nos encontramos en los estertores del Calendario Cósmico, y es a partir del último medio segundo —desde el inicio de la revolución industrial— que la humanidad puede ser señalada como la principal causante de la devastación medioambiental y del cambio climático, a raíz de sus acciones. Por lo tanto, recae en nuestras manos la posibilidad de detener e incluso revertir estos problemas que hemos generado en tan breve lapso. Esperemos que podamos perdurar durante algunos segundos cósmicos más en la Tierra, recordando las palabras de Nezahualcóyotl en su poema Yo lo pregunto: “Nada es eterno en la tierra: solo un breve instante aquí”.

Nuestro tamaño

Otras magnitudes físicas cruciales para comprender nuestra ubicación en el Universo son el tamaño de los objetos y las distancias que los separan. A veces, una imagen logra transmitir más que mil palabras. Los invitamos cordialmente a explorar el sitio web La Escala del Universo (Huang, 2012), que ofrece una comparativa ilustrativa de tamaños y distancias, abarcando desde lo ínfimo hasta lo grandioso en el universo observable. Estamos seguros de que quedarán maravillados al apreciar la vastedad del espacio y nuestra relativa pequeñez. Por ejemplo, el diámetro del Sol ronda los 10⁹ metros —un “1” seguido de nueve “0”—, mientras que la envergadura de la Vía Láctea se extiende hasta los 10²¹ metros. Por último, el universo que hemos logrado observar sobrepasa los 10²⁶ metros.

Para ilustrar de manera diferente: si nuestra galaxia se redujera al tamaño de la Tierra —con un diámetro de 1.27 × 10⁷ metros—, el Sol tendría las dimensiones de un glóbulo blanco en nuestra sangre y el Universo Observable adquiriría el tamaño de la órbita de Neptuno. Esperamos sinceramente que estos valores astronómicos nos asistan, como especie, en la toma de conciencia acerca de nuestra ubicación en el vasto Universo.

Nuestra Tierra: un milagro para la vida

La Tierra se erige como un pequeño planeta rocoso, un diminuto grano de arena, con una superficie sólida que se encuentra cubierta en más del 70% por aguas líquidas. Asimismo, ostenta otras condiciones físicas y químicas sumamente excepcionales que han propiciado el surgimiento de la vida tal y como la conocemos. Esta esfera geológicamente activa engendra procesos químicos y climáticos que resultan propicios para la vida. Posee, además, un potente campo magnético generado por los metales fundidos en su núcleo, como el hierro, que nos resguarda contra el viento solar y la radiación cósmica. Por añadidura, la atmósfera terrestre, compuesta principalmente por nitrógeno y oxígeno, mantiene una temperatura constante en la superficie, regula el clima y el ciclo del agua, y nos brinda una capa de ozono que nos escuda de la radiación ultravioleta, la cual daña nuestro adn. Por si fuera poco, los gigantes planetarios —Júpiter y Saturno— han ejercido su papel de guardianes al protegernos de posibles impactos letales de asteroides, gracias a sus potentes campos gravitatorios. ¡Un sincero agradecimiento por su labor de limpiar nuestra órbita!

Por otro lado, el surgimiento de la vida fue también auspiciado por dos factores de igual relevancia. En primer lugar, la Tierra ocupa una ubicación idónea respecto al Sol —reconocida como la zona habitable—, lo cual brinda condiciones térmicas ideales para que el agua se conserve en su estado líquido —afortunadamente, también se presentan sus estados de vapor y hielo—. En segundo término, la Luna desempeña el papel fundamental de inducir mareas que agitan los océanos; esta constante agitación contribuyó a mezclar los componentes del caldo primordial o “sopa” primitiva, de acuerdo con la teoría esbozada en 1924 por Alexander Oparin (Oparin, 2003). Conforme a esta hipótesis, en nuestro planeta se gestaron las condiciones necesarias para la síntesis de compuestos orgánicos complejos a partir de los ingredientes inorgánicos más simples presentes en el caldo primordial. La preparación de esta “sopa” demandó un destello inicial —como un rayo o descarga eléctrica proveniente de la atmósfera—, el aumento de temperatura, una dosis de radiación ultravioleta proveniente del Sol y un constante revolver de los ingredientes en el “caldero” —gracias a las mareas—.

Por todo lo expuesto, es crucial que tomemos consciencia de que como especie hemos sido agraciados con la fortuna adicional de que las condiciones idóneas se presentaran para el florecimiento de la vida. No obstante, todo esto abre una puerta a un debate aparte, y quienes deseen profundizar pueden recurrir a las numerosas fuentes de información disponibles sobre el origen de la vida (Lazcano-Araujo, 2008; Facultad de Ciencias, unam, 2019). Para culminar, y en un guiño poético, hemos tenido la suerte fugaz de que “al despertar, el dinosaurio ya no estaba allí” (Mellizo, 1999).

Nuestro otro impacto: causas y consecuencias del cambio climático

Hace aproximadamente 3500 millones de años, la vida emergió en la Tierra cuando se logró establecer un delicado equilibrio entre las concentraciones de los componentes primordiales y las condiciones fisicoquímicas requeridas. A partir de aquel momento, la vida evolucionó gradualmente, con la irrupción de nuevas especies a lo largo de cientos de millones de años. Peces, insectos, anfibios, reptiles, dinosaurios, primates, mamíferos, mamuts, aves y, finalmente, nosotros, el Homo sapiens, siguieron un orden preestablecido. Es importante destacar que las culturas ancestrales persistieron apenas durante los últimos 6 segundos en comparación con nuestra civilización actual, equivalente al último tramo del calendario Cósmico.

Desde los inicios de la revolución industrial, marcados por la creación de la máquina de vapor impulsada por la quema de carbón, hasta nuestros días, la humanidad ha sido la responsable del deterioro ambiental. Durante este período, se han desarrollado diversas actividades en nombre del progreso tecnológico, como el uso de nuevas fuentes de energía como gas, petróleo y electricidad, y la invención de materiales como acero, cemento y plástico. También han surgido medios de transporte como automóviles, trenes y aviones, y sistemas de comunicación como radio, televisión e internet. Aunque inicialmente estas innovaciones buscaban mejorar la comodidad y calidad de vida, han contribuido al deterioro gradual del entorno y la salud. Para muchos, es inconcebible enfrentar el día a día sin dispositivos electrónicos, internet, vehículos y herramientas médicas. Curiosamente, la generación de electricidad, esencial para el funcionamiento diario de hogares, escuelas, oficinas, industrias y transportes, se ha convertido en la principal fuente de emisiones contaminantes, especialmente en la industria que quema combustibles fósiles. Estos gases, incluido el dióxido de carbono (CO₂), son directamente responsables del calentamiento global del planeta (onu, 2019; ucs, 2021).

Numerosas pruebas científicas respaldan la afirmación de que las actividades humanas son responsables del aumento en la temperatura de la superficie terrestre —y de los océanos— en los últimos 150 años. Actualmente, el incremento promedio de la temperatura global a lo largo de la Tierra es de 1.1 °C por encima de los niveles preindustriales (Margetta, 2022). Aunque esta variación podría parecer sutil, es innegable que hemos presenciado cambios como “lluvias diferentes a las de antes”, “inundaciones sin precedente en mi época”, “sequías extremas y numerosos incendios inusuales”, y “estaciones que ya no siguen un patrón tan definido”. Otros efectos contundentes y rigurosamente documentados son la disminución del hielo en el Ártico, la Antártida y las cumbres montañosas, así como el aumento notable en los niveles de los océanos. En este contexto, el incremento del nivel del mar se debe en gran medida al calentamiento de los océanos —que almacenan el 90% de la energía excedente retenida en la Tierra— y al deshielo de los glaciares (Stone, 2021). Esto plantea una amenaza importante para las poblaciones costeras, ya que se estima que el nivel del mar aumenta a un ritmo aproximado de 3 mm por año. Es crucial destacar que estos efectos perjudiciales han tenido un impacto drástico en comunidades pequeñas, como la de pescadores en Tabasco, donde el mar ha avanzado sobre una porción significativa de El Bosque (Guillén, 2022).

Un ejemplo angustiante y cercano de los estragos ocasionados por el cambio climático en nuestro planeta se evidencia en la completa desaparición, en 2018, del glaciar Ayoloco, situado en la cima del volcán Iztaccíhuatl, a 4626 metros sobre el nivel del mar. Lamentablemente, este caso no es único en nuestro país; otros glaciares han experimentado el mismo destino y varios más se encuentran en peligro de extinción si no tomamos medidas para revertir esta tendencia. Les compartimos el enlace relacionado con la colocación de una placa conmemorativa de la extinción del glaciar Ayoloco (unam, 2021).

Nuestra huella de carbono

El cambio climático global que estamos experimentando, debido al calentamiento de nuestro entorno, es esencialmente provocado por la emisión de gases de efecto invernadero. Estos gases atrapan el calor en nuestro mundo industrializado, perturbando el ciclo del carbono (ver figura 1). Existe una correlación directa entre el aumento en la concentración de dióxido de carbono —presente tanto en la atmósfera como almacenado en océanos y suelos— y el incremento de la temperatura global del planeta, así como del nivel del mar. Además, actividades humanas como la agricultura y la ganadería también contribuyen significativamente a este daño ecológico, ya que estas industrias alimentarias extensivas y no sostenibles desencadenan la emisión de metano CH₄, un gas de efecto invernadero hasta 25 veces más contaminante que el CO₂ (Gibbens, 2020).

Figura 1. Ciclo de carbono.
Crédito: Elaboración propia.

Para abordar este problema, podemos no solo considerar la posibilidad de ajustar nuestra dieta personal, reduciendo el consumo de carne roja entre quienes puedan hacerlo, sino también explorar alternativas como modificar la alimentación del ganado (Carro, 2018), implementar procesos para transformar el metano en CO₂ (bbc, 2019) o aplicar impuestos según la cantidad de gases emitidos por cada animal (S.S., 2022). Estas medidas, junto con otras soluciones, representan pasos cruciales para mejorar nuestra situación actual. Sin embargo, existen numerosos factores adicionales que también contribuyen al problema, tales como la contaminación en general, la deforestación, el derroche de energía y otros recursos naturales, así como la producción excesiva de bienes de consumo superfluos.

Como un recordatorio constante de que aún no hemos logrado una preservación efectiva de la naturaleza, podemos considerar un indicador vinculado a la sostenibilidad y al impacto ambiental de nuestras acciones: la huella de carbono. Esta métrica cuantifica las emisiones de gases de efecto invernadero producidas directa o indirectamente por procesos, personas, organizaciones, eventos o regiones geográficas, expresadas en masa equivalente de CO₂ (Greenpeace, 2020). De este modo, las actividades que generan más emisiones son aquellas relacionadas con la generación y distribución de electricidad, la ganadería y el transporte en general. Los países altamente desarrollados y densamente poblados ostentan las emisiones más elevadas, pero también hay naciones con emisiones per cápita notables, como se ilustra en estas gráficas (ucs, 2021). Es importante destacar que las ciudades y áreas urbanas son responsables del 70% de las emisiones de origen antropogénico que llegan a la atmósfera. En aras de monitorear tales emisiones, la nasa ha instalado un sistema de vigilancia desde la Estación Espacial Internacional para evaluar las emisiones de CO₂ de la mayoría de las ciudades del mundo (Miller, 2021).

Del mismo modo, cada uno de nosotros contribuye individualmente a una huella de carbono determinada por nuestras actividades y estilo de vida. En línea, existen diversos sitios web que permiten calcular nuestra huella de carbono personal (Carbonfootprint). Consideremos, por ejemplo, la huella de carbono resultante de consumir una simple hamburguesa (onu, 2018). Es fundamental tener en cuenta que este proceso implica alimentar al ganado durante dos años (requiriendo cantidades significativas de alimento y produciendo metano), cultivar el trigo y los vegetales que acompañan al pan —lo cual demanda agua y otros recursos—, además del transporte y la energía necesarios para preparar la hamburguesa. En total, esta elección culinaria contribuye con alrededor de 4 kilogramos equivalentes de CO₂. Si extrapolamos esta cifra al consumo promedio de hamburguesas en Estados Unidos, el país acumula al menos 70 millones de toneladas equivalentes de CO₂ en un año. Para una comparación más directa, esto equivale a la huella de carbono generada por el uso de más de 10 millones de autos en un año (Cascio, 2007). Para quienes sientan el estómago vacío, una alternativa más amigable con el medio ambiente podría ser un plato de lentejas, ya que su huella de carbono es inferior a 200 gramos equivalentes de CO₂ (wef, 2022; ver figura 2). Otro estudio interesante se enfoca en los teléfonos celulares; considerando su fabricación, distribución y uso, su huella de carbono promedio se cifra en 70 kilogramos equivalentes de CO₂ anuales. Esto se traduce globalmente en 580 millones de toneladas equivalentes de CO₂ por año (Reboxed, 2021).

Figura 2. Alimentos que tienen la mayor huella de carbono.
Créditos: wef, 2022.

Estas reflexiones nos invitan a considerar la forma en que, como seres humanos, actuamos de manera egoísta en nuestro rol como habitantes del planeta Tierra. Durante los últimos 150 años, el impacto de la actividad humana ha modificado el ciclo natural del carbono, afectando la dinámica mediante la cual los océanos, la atmósfera, el suelo y las plantas intercambian este elemento vital. Un cambio positivo implica que los países y las personas adopten una economía más sostenible con una huella de carbono reducida (National Geographic, 2018). La descarbonización urgente exige que los individuos adapten sus patrones de consumo y que las entidades a mayor escala adopten una economía de bajas emisiones de carbono, con el fin de permitir que las futuras generaciones coexistan armoniosamente con nuestro planeta.

Conclusiones

A la luz de los argumentos presentados, queda claro que como especie humana somos extremadamente afortunados de que la vida haya encontrado su origen aquí en la Tierra. Indudablemente, adoptar un estilo de vida adecuado, en consonancia con un desarrollo más sostenible y equilibrado con la naturaleza, nos brindará la oportunidad de mitigar el calentamiento global inducido por la emisión de gases de efecto invernadero, que está estrechamente ligado a nuestra industrialización. ¿No consideran que todo este esfuerzo merece la pena, con el fin de preservar nuestra presencia en este breve espacio-tiempo que hasta ahora hemos ocupado en el vasto Universo?

Referencias

• Bayón. Á. (2022). ¿Somos los humanos responsables del cambio climático? Muy Interesante. https://tinyurl.com/2hyjx5rd.
• bbc News Mundo. (2019, 27 de mayo). Más dióxido de carbono: la paradójica propuesta contra el cambio climático. BBC News Mundo. https://tinyurl.com/2yhybd4u.
• Carbonfootprint. Calculadora de la huella de carbono. https://tinyurl.com/yzmha9ek.
• Carro Travieso, M. D., Evan, T. de, González Cano, J. (2018). Emisiones de metano en los animales rumiantes: influencia de la dieta. Albéitar, 220, 32–35. https://tinyurl.com/w4jvwyk4.
• Cascio, J. (2007). The Cheeseburger Footprint. Openthefuture. http://openthefuture.com/cheeseburger_CF.html.
• COMPLEXUS. (2011, 20 de diciembre). [2] COSMOS. Una voz en la fuga Cósmica. Carl Sagan (versión extendida)[Video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=enMUTguy9iA.
• Cook, J., Oreskes, N., Doran, P. T., Anderegg, W. R. L., Verheggen, B., Maibach, E., Carlton, J. S., Lewandowsky, S., Skuce, A. G., Green, S., Nuccitelli, D., Jacobs, P., Richardson, M., Winkler, B., Painting, R., & Rice, K. (2016). Consensus on consensus: a synthesis of consensus estimates on human-caused global warming. Environmental Research Letters, 11(4), 048002. https://doi.org/10.1088/1748-9326/11/4/048002.
• Diainternacionalde. (n.d.-b). Días internacionales y mundiales sobre medio ambiente y ecología. https://tinyurl.com/3jdbtaw4.
• Facultad de Ciencias UNAM_Oficial. (2019, October 18). CONFERENCIA. La tribulación de un estudiante: el experimento de Miller-Urey [Video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=gaWY0ogDffg.
• Gibbens, S. (2020, 5 de noviembre). Un estudio de más de mil vacas de toda Europa determina que los microbios de sus estómagos que son responsables del metano se heredan. National Geographic. https://tinyurl.com/yc5698ky.
• Greenpeace. (2020, 26 de diciembre). Huella de carbono: aprende a calcular tu impacto ambiental. https://tinyurl.com/2bzadvah.
• Guillén, B. (2022, 27 de noviembre). El pueblo mexicano que se tragó el mar. El País México. https://tinyurl.com/3zc8euxy.
• Huang, C. (2012). Scale of the Universe 2. https://htwins.net/scale2/.
• INMEDIA. (2020, 29 de septiembre). Chicxulub, El meteorito que cambio al mundo (Chicxulub, The meteorite that change the world) [Video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=6Gdrw0YzZ6c.
• Lazcano-Araujo, A. (2008). La chispa de la vida: Alexander I. Oparin.
• Lynas, M., Houlton, B. Z., y Perry, S. (2021). Greater than 99% consensus on human caused climate change in the peer-reviewed scientific literature. Environmental Research Letters, 16(11), 114005. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac2966.
• Margetta, R. (2022). 2021 tied for 6th warmest year in continued trend, NASA analysis shows. nasa. https://tinyurl.com/yc37b4jt.
• Miller, K. (2021, 22 de junio). An observatory spied on LA’s carbon Emissions—From space. WIRED. https://tinyurl.com/5yja66rt.
• National Geographic. (2018, 9 de agosto). 10 formas de reducir tu huella de carbono – National Geographic en Español. National Geographic En Español. https://www.ngenespanol.com/naturaleza/10-formas-de-reducir-tu-huella-de-carbono/.
• onu. (2018, noviembre). ¿Qué hay dentro tu hamburguesa? Más de lo que piensas. UNEP. https://tinyurl.com/2cs34b6k.
• onu. (2019). Cambio climático | Naciones Unidas. https://www.un.org/es/global-issues/climate-change.
• Oparin, A. I. (2003). El Origen de la Vida. Panamericana Editorial.
• Reboxed (2021, 26 de febrero). The carbon footprint of your phone – and how you can reduce it. https://reboxed.co/blogs/outsidethebox/the-carbon-footprint-of-your-phone-and-how-you-can-reduce-it.
• S.S. (2022, 11 de octubre). Nueva Zelanda diseña un impuesto a los eructos y gases de ovejas y vacas. Diario bbc. https://tinyurl.com/f4k4w4fj.
• Sagan, C. (2006). Los dragones del Edén: Especulaciones sobre la evolución de la inteligencia humana. Crítica.
• Stone, M. (2021, 9 de marzo). El problema dual del cambio climático y la subsidencia causada por los humanos significa que los residentes costeros del mundo sufren un aumento extremo del nivel del mar. National Geographic. https://tinyurl.com/2wm8bhp8.
• unam. (2021, abril). Declaran desaparición del glaciar Ayoloco, en el Iztaccíhuatl. https://www.dgcs.unam.mx/boletin/bdboletin/2021_349.html.
• Union of Concerned Scientists (ucs). (2021). Población y cambio climático. https://es.ucsusa.org/recursos/poblacion-y-cambio-climatico.
• Ustaran, H. (2018, octubre). “El dinosaurio”, el microcuento por excelencia. https://microcuento.es/el-dinosaurio-el-microcuento-por-excelencia/.
• Mellizo, C. (1999, 27 de agosto). El dinosaurio de Monterroso. Nueva Revista. https://www.nuevarevista.net/el-dinosaurio-de-monterroso/.
• wef. (2022, 26 de octubre). World Economic Forum, ¿Qué alimentos tienen la mayor huella de carbono? https://tinyurl.com/4re6a3r7.

Recepción: 12/10/2022. Aprobación: 27/07/2023.