Sobre la falta de rigurosidad

Un artículo reciente de Hoyos-Santillan et al (2021) sobre políticas de Chile contra el cambio climático incluye errores que hacen pensar en ideología o en desidia. Estoy de acuerdo con el mensaje general del artículo sobre la necesidad de tomar medidas urgentes contra el cambio climático, pero para ello no es necesario incorporar errores que debilitan el mensaje.

El artículo tiene como objetivo demostrar que la expansión de las plantaciones forestales no puede formar parte de una política contra el cambio climático. Es un objetivo con el que concuerdo. Hay buenas razones para no incluir el fomento de las plantaciones forestales como parte de un programa contra el cambio climático. Su demanda de agua puede ser excesiva en regiones en las ésta no abunda, y su impacto en la biodiversidad es negativo. Pero es erróneo argumentar, como lo hace el artículo, que las plantaciones forestales no capturan CO2, a diferencia de los bosques nativos.

¿Capturan carbono las plantaciones forestales?

En su argumentación, Hoyos-Santillan et al (op. cit.) citan a Altamirano et al (2020): «Natural forests loss and tree plantations: large-scale tree cover loss differentiation in a threatened biodiversity hotspot«. Ese trabajo usa métodos sofisticados de análisis de imágenes satelitales para determinar que cada año se pierden 98 mil ha de bosques artificiales y casi 13 mil ha de bosques nativos.

Uno de los argumentos de Hoyos-Santillan et al (op. cit.) es que, dado que los árboles en plantaciones son talados períodicamente y sus productos son usados para producir bienes de corta vida, las plantaciones forestales no absorben CO2.

«This is because their carbon uptake is cancelled out by the clear-cut harvesting that occurs every 12–18 years for the production of short-lived goods (e.g., pulp), the burning of firewood, slash and burn practices, and wildfires (Johnston and Radeloff, 2019Ministry of the Environment, 2020a). Thus, each additional hectare of industrial plantation, including those in the NDC, does not increase the carbon sink capacity of the LULUCF sector but is instead an additional burden on the carbon sink capacity of native forests, representing a setback in the pathway to carbon neutrality.»

Pero las plantaciones se replantan, por lo que las 98 mil ha anuales taladas en plantaciones se renuevan, y vuelven a su estado original en un ciclo de unos 20 años. Por ello, las plantaciones contienen árboles en distinto estado de maduración. Al sumar ha de plantaciones forestales con bosques nativos, Altamirano et al (op. cit) inducen a un error.1

A diferencia de las plantaciones, los bosques nativos perdidos se convierten en praderas, tierras baldías o matorrales. No vuelven a ser bosques en un plazo relevante para una política contra el cambio climático, a menos que se tomen acciones explícitas que lo promuevan. Casi toda la madera nativa consumida se destina a leña Lara et al (2019) (el consumo de maderas nativas en la industria representa menos de un 5% del consumo de madera nativa, cuadro 3.2 de Lara et al (op.cit.)).

Leña probablemente proveniente de una tala ilegal. Fuente: Soy Puerto Montt

Por lo tanto, el argumento de Hoyos-Santillana (op. cit.) contiene un error lógico. Para ver esto, consideremos el siguiente experimento conceptual que representa el efecto de una nueva plantación forestal. Tomamos un terreno baldío de 1.000 ha, con poca capacidad de captura de carbono. Cada año plantamos en el terreno 50 ha de árboles industriales (pino radiata, eucaliptus, etc), de manera que a los 20 años hemos cubierto todo el terreno con árboles de distintas edades. El año 20 tomamos las primeras 50 ha, con sus árboles de 20 años, y los quemamos, manteniendo el resto tal como está.2 Al año siguiente plantamos las 50 ha que quedaron baldías con los mismos árboles y cortamos y quemamos las 50 ha plantadas en el año 2, y así sucesivamente. ¿Estamos capturando CO2 con este procedimiento?

Plantaciones forestales de distintas edades. Fuente: Codeff

¡Por supuesto que estamos capturando CO2! A partir del año 20 existe una masa forestal permanente de árboles. donde antes casi no había vegetación hay árboles con una edad promedio de poco menos de 10 años, ocupando el  95% de las hectáreas de la plantación. Esa masa forestal representa una captura permanente de CO2.

Si las plantaciones se instalan en un terreno donde antes había bosques nativos, es probable que haya una reducción en la captura permanente de CO2.3 Veremos más abajo que este reemplazo representa menos del 15% de las plantaciones forestales, por lo que en términos de captura de CO2, no afecta las conclusiones.

Los incendios y las plantaciones forestales

Hoyos-Santillán et al (op. cit.) citan la figura 1 de Lara et al (2019), quienes mostrarían que los incendios y las talas rasas en los bosques artificiales hacen que las plantaciones sean un emisor neto de CO2. No pude encontrar figura alguna en Lara et al (op.cit) que muestre que las plantaciones no contribuyen a la captura de CO2. Lo que si aparece, en el Recuadro 3.3, es una estimación de la captura de CO2 en los bosques nativos. Esta contribución ha ido creciendo en el tiempo. No se dan cifras para las plantaciones.

Es posible que la referencia a Lara et al (op. cit.) sea un error involuntario, y que exista algún otro artículo que muestre que los bosques artificiales no contribuyen a la captura neta de CO2. Igualmente me parece que esto no sería creíble. A menos que la masa forestal de las plantaciones haya decrecido sistemáticamente en el tiempo, no puede ser válido que los bosques artificiales sean emisores netos de CO2, por las razones dadas en el experimento conceptual de más arriba. Pero citemos nuevamente a Hoyos-Santillana:

Thus, each additional hectare of industrial plantation, including those in the NDC, does not increase the carbon sink capacity of the LULUCF sector but is instead an additional burden on the carbon sink capacity of native forests, representing a setback in the pathway to carbon neutrality. This has become more evident during the last decade as widespread and severe wildfires have impacted larger areas of industrial plantations than native forests (CONAF, 2020). The fire selective preference of industrial plantations over native forests is driven by several factors, including: i) human activities (e.g., anthropogenic ignition) and ii) replacement of heterogeneous less fire-prone native forests with highly flammable, fuel abundant, and homogeneously structured monoculture industrial plantations[…]

Por curiosidad, hace algunas semanas me puse a mirar la tendencia en los incendios forestales en Chile, tomando datos de CONAF. Comencé mirando los datos de los meses de enero y febrero, que son los que tienen más incendios, y para mi sorpresa, no observé una tendencia creciente en el área quemada por incendios. La excepción es un mes que se sale de la escala, con el megaincendio de enero de 2016. Luego miré los datos de otros meses así como los datos anuales, sin observar –salvo enero 2016– una tendencia significativa.

La figura siguiente muestra el área quemada anualmente en incendios forestales desde 1985. El aumento en 2016 solo se debe a lo que ocurrió en enero de 2016. Probé ver si había una tendencia estadística, y usando regresores robustos (que le dan menos importancia a un episodio que ocurre una sola vez, como enero de 2021) no hay una tendencia creciente en el tiempo en las áreas quemadas. Verifiqué esto usando el test no paramétrico de Mann-Whitney para cada mes así como para el año completo, y tampoco aparece una tendencia.5 Lo que parece haber sucedido es que Hoyos-Santillan (op.cit.) y varios otros autores han incorporado cómo válida una observación que tiene toda la apariencia de ser un outlier, lo cual es un error metodológico.6

Serie de áreas quemadas por temporada. Fuente: CONAF

CONAF también tiene una contabilidad del número de incendios por mes y año. La figura siguiente muestra los datos anuales y para enero y febrero. Se observa un crecimiento en los incendios anuales en los últimos años. Sorprendentemente, no hay ninguna tendencia en los meses con mayor número de incendios, enero y febrero:7

Fuente: CONAF

Dado que el cambio climático crea las condiciones para que haya más y mayores incendios, el hecho que esto no se observe parece paradojal. Pero no es una paradoja si se observa que los propietarios de las plantaciones forestales no son observadores desinteresados, sino que desean protegerlas. Por lo tanto, invierten en medidas para evitarlos o reducir su impacto. El Estado también destina recursos importantes a proteger los bosques naturales. Es decir, el calentamiento global no garantiza que el área incendiada aumente, porque el ser humano puede contrarrestar sus efectos.

Avíón atacando incendios forestales Fuente: La Tribuna de Biobio

En resumen, ¿Qué es lo que creo haber demostrado con todos estos meandros en la argumentación? Que es falso afirmar que las plantaciones no capturen CO2, a menos que ocurra una de dos cosas: que hayan reemplazado bosques naturales que capturan más CO2 por unidad de área, o que el área de plantaciones haya caído en el tiempo.

Conclusiones

En su gran mayoría las plantaciones no han reemplazado bosques naturales. Según Hoyos-Santillán (op. cit.), actualmente hay 3.1 millones de ha en plantaciones. Miranda et al (2016) en su trabajo sobre la pérdida de bosque nativo en Chile, muestran que, en la zona de plantaciones entre Valparaíso y la Región de Los Lagos, la pérdida de bosque nativo entre 1973 y 2011 fue de 783 mil ha. Esto representa el 19% del total de bosque nativo de la zona. De ellas, la causa principal (un 45%) fue por la conversión a terrenos de matorrales (probablemente por la corta de árboles para leña). Una cifra algo menor se debió a conversión de bosques naturales a plantaciones forestales.8 Es decir, a lo más un 10-12% de las plantaciones corresponde a reemplazo de bosque nativo. Como el área de plantaciones se ha mantenido relativamente constante desde 2016 (eran 3.04MM ha según CONAF, son ahora 3.1 MM ha), tampoco han ido decreciendo. Concluyo que las plantaciones forestales si han contribuido a la captura de CO2.

Lo que me preocupa en este caso y también en Sobre el impacto de la desalación y en Crítica a una propuesta de Gobernanza es que científicos y científicas respetables olvidan su capacidad crítica y aceptan argumentos sin reflexión porque responden a sus preferencias ideológicas. No veo otra explicación que una razón ideológica para estos errores.

Notas:

  1. En su defensa, ese trabajo distingue entre ambas categorías de bosques, y critica solamente el reemplazo de bosques naturales por bosques artificiales, pero no necesariamente las plantaciones en si mismas.
  2. Quemar el bosque es un caso extremo, pero que hace más evidente la conclusión, sin complicarnos en determinar la vida útil de los bienes producidos con los árboles cortados.
  3. Esto no es evidente, porque la masa biológica promedio en una plantación podría ser mayor que en un bosque natural, debido a la mayor densidad de árboles, Esto puede ocurrir si la cobertura natural de bosques es rala y con especies de árboles pequeños, en cuyo caso un bosque artificial aumentaría la captura de CO2.
  4. Parece extraño omitir que buena parte del problema son los incendios intencionales de plantaciones, y no las plantaciones, en términos de los efectos sobre la captura de CO2. Pensemos en otro experimento mental: supongamos que los autores de los incendios intencionales prefirieran cometerlos en bosques naturales. ¿Escribirían los autores que esto es un motivo para preferir plantaciones forestales, o propondrían medidas para fiscalizar y perseguir mejor a los autores de los incendios?
  5. La idea de usar el test de Mann-Whitney fue de E. Engel.
  6. Es como si un sismólogo comparara la magnitud ponderada de los sismos entre 1940 y 1955 con los producidos entre 1956 y 1964 (que incorpora el gran terremoto de Valdivia) y sostuviera que la intensidad de los terremotos va en aumento. Es solo si hay alguna razón geológica para pensar que el fenómeno va en aumento que podría ser razonable tal conclusión.
  7. En este caso no realicé regresiones ni tests de Mann-Whitney, pero claramente no es necesario para concluir que no hay una tendencia en el número de incendios en los meses de enero y febrero.
  8. A principios de este milenio cesa casi completamente la conversión de bosques nativos a plantaciones. El motivo es el rechazo interno y externo, las dificultades con los organismos ambientales y probablemente el deseo de no tener aún más conflictos con la sociedad civil.

Sobre el impacto de la desalación

En mi posteo «Crítica a una propuesta de gobernanza«, comenté sobre un error en un documento público del CR2 (Center for Climate and Resilience Research), al que pertenece nuestra futura ministra del Medio Ambiente, Maisa Rojas.

El documento en cuestión es la Cápsula climática: ¿Qué pasa si la sal que se extrae del proceso de desalinización se devuelve al mar?, de autoría de Laura Farías. En ella se alerta del peligro de aumentar la concentración de sal en el óceano en el largo plazo:

«Sin embargo, si me preguntan qué ocurriría si retornamos al mar las sales producto de la desalinización, mi respuesta es que se estaría realizando un impacto significativo, porque tenemos menos agua (extraída para el consumo humano, riego o proyectos productivos), pero más sal. Si este proceso es continuo y prolongado, lentamente el océano se puede volver más salado, ya que el ciclo hidrológico opera a un tiempo de recambio de 40.000 años.»

En mi posteo anterior mostré que son tan pequeñas las extracciones de agua involucradas en la desalación, comparadas con el tamaño del óceano que no hay peligro de un aumento significativo en la salinidad del óceano. Para ello realicé cálculos simples.

Concluí que los efectos de la desalación sobre el mar solo pueden ser locales, debido a la concentración de sal en la cercanías de los emisarios de las salmueras que generan el proceso de desalación. Estos efectos se pueden minimizar con un diseño adecuado de los emisarios y una buena ubicación de éstos.1

Plantas desaladoras: Una solución con pros y contras
Planta EWS de Escondida. Fuente: Minería Chilena

Hace poco me di cuenta que realizar esos cálculos fue un error, no porque estuvieran errados, sino porque no eran necesarios. El argumento de la cápsula del CR2, en palabras del físico Wolfgang Pauli, «No solo no es correcto, ni siquiera es erróneo».

Volvamos a lo que aparece en la cápsula:

«[…] si retornamos al mar las sales producto de la desalinización, mi respuesta es que se estaría realizando un impacto significativo, porque tenemos menos agua (extraída para el consumo humano, riego o proyectos productivos), pero más sal.»

El ciclo hidrológico como sistema de desalación

Cuando escribi ese posteo, había olvidado que el sistema de desalación más grande del mundo es el ciclo hidrológico. Las aguas del óceano (y de lagos y otras fuentes) se evaporan, lo cual deja un oceáno con menos agua pero más sal. Una fracción de esa agua evaporada cae luego como lluvia desalada sobre los continentes. Parte de esta lluvia se usa para riego, consumo humano o usos productivos. Esto significa que el efecto global del ciclo hidrológico sobre la salinidad del óceano es similar al de una planta desaladora.

Ciclo hidrológico. Fuente: Britannica.

Si seguimos el argumento de la cápsula de CR2, la salinidad del óceano debería haber ido en constante aumento, porque el ciclo hidrológico opera como una planta gigante de desalinización.2 Esto no ocurre porque es un ciclo cerrado, en que la lluvia que riega los campos se evapora nuevamente y cae como lluvia (tal vez en el océano) o ingresa a las napas del subsuelo y vuelve eventualmento al óceano. El agua que se usa para el consumo humano también vuelve, ojalá tratada, a los ríos y luego al mar. Finalmente la que se usa en fines productivos en general también finalmente vuelve al mar, salvo aquella fracción de agua que ingresa en un producto como el cemento.3

Lo que si puede ocurrir es que la desalinización tenga efectos en la vecindad de los emisarios de salmueras, pero ese tipo de efectos también ocurren debido al ciclo hidrológico. Un ejemplo de estos efectos locales es el Mar Rojo. El Mar Rojo era, ya antes de la instalación de plantas desaladoras, más salino que otros mares, debido a que solo tiene una estrecha conexión con el óceano, y está ubicado en una zona desértica de alta insolación. La evaporación hace que la salinidad promedio del Mar Rojo sea un 10-15% mayor que el promedio de los óceanos. Este fenómeno es natural y ha generado una fauna marina exuberante.4 Esto muestra que el sistema hidrológico, visto como una sistema de desalación, puede también provocar excesos locales de salinidad, sin tener efectos sobre la salinidad promedio de los óceanos.

Red Sea topographic map-en.jpg
Mar Rojo. Fuente: Eric Gaba – Wikimedia Commons

La analogía entre el ciclo hidrológico y una planta de desalinización corresponde a la especialidad de la investigadora Laura Farías, autora de la cápsula. Sorprende que haya dejado pasar un error tan grave como el que describo. Sin embargo, parece sintomático en un centro que produce un documento sobre la gobernanza climática de los elementos.

Notas:

  1. Ver por ejemplo, Miller et al (2016), o Ihsanullah et al (2021). Esto no significa que la desalación no tenga consecuencias ecológicas: por ejemplo, el proceso usa mucha energía (lo cual es menos problema si es verde), y en algunos procesos la temperatura de las salmueras puede requerir un enfriamiento previo. El punto es que muchos estudios que muestran efectos nocivos de las salmueras del proceso de desalación concluyen que la industria es nociva, olvidando que es relativamente fácil reducir estos efectos.

2. Aunque la salinidad de los óceanos puede cambiar en el tiempo, esto se debe a fenómenos climatológicos o geológicos de larga duración. Un ejemplo son las eras glaciales, en las que el hielo que cubre los continentes puede alterar la salinidad de los óceanos.

3. El cemento y algún otro producto similar deben ser los únicos en que el agua sale del ciclo hidrológico.

4. Aunque ahora está siendo amplificado por las plantas desalinizadoras, que en un mar semi-aislado pueden tener impacto sobre la ecología.

Crítica a una propuesta de gobernanza

Me ha sorprendido leer que en una propuesta de gobernanza del CR2 (Center for Climate and Resilience Research) aparezca el siguiente diagrama, que me recuerda las visiones Aristotélicas de la composición del universo.

Fuente: Gobernanza Climática de los Elementos, CR2

Tal vez es intencional, dado que se aclara en el paréntesis que los elementos son sistemas socio-ecológicos, pero queda la duda, porque ¿qué sentido tiene escribir que «el fuego es un sistema socio-ecológico»? (ver figura). Para ratificar que esto no es una aberración, en un artículo reciente aparecido en el Mercurio, Maisa Rojas escribe:

Fuente: El Mercurio viernes 22 de octubre 2021.

Aristóteles y los cuatro elementos

Los cuatro elementos clásicos son aparentemente presocráticos. Empedocles les dio su forma clásica, la que fue luego re-elaborada por Aristóteles en una clasificación en que mostraba sus oposiciones y los efectos derivados.

Ensayos: Materiales fantásticos – Derematerialia
Fuente: http://www.derematerialia.com/el-quinto-elemento/

Esta clasificación tuvo una enorme influencia en la edad media y Renacimiento, y se considera como un símbolo de un espíritu pre-ciencia moderna.

Fuente: Wikimedia, de una edición de Lucrecio «de Rerum Natura» publicado en Brescia por Tommaso Ferrando (1472).

Los cuatro elementos en el mundo moderno

En el mundo contemporáneo este forma de concebir el cosmos está asociado con la astrología, la alquimia y otras pseudo-ciencias. Uno de los grandes avances en la concepción científica del mundo moderno fue el reemplazo de la alquimia y los cuatro elementos, por la química con su concepción moderna de los elementos. Ello ocurrió a fines del siglo 17, entre otros con la publicación de «The Skeptical Chymist » de Robert Boyle en 1661. Al desembarazarse de esta construcción errónea, la ciencia comenzó a avanzar rápido.

Por eso me entristece que estos diagramas vuelvan a aparecer, lo que parece reflejar el rechazo de muchos (incluso científicos) a la racionalidad moderna. Parece que la visión ofrecida por el libro «Elemental Philosophy: Earth, Air, Fire, and Water as Environmental Ideas» (2011) de David Macauley es muy popular en ese mundo.1

CR2 y desalación

Con ese enfoque semi-religioso, ya que no racional, de como opera el mundo se puede llegar a absurdos, como el que encontré en otro documento de CR2. En la Cápsula climática: ¿Qué pasa si la sal que se extrae del proceso de desalinización se devuelve al mar?, con asesoría científica de Laura Farías, se deja entender que la desalación es un problema no solo local, sino que puede tener un impacto global en la salinidad del mar:2

«Sin embargo, si me preguntan qué ocurriría si retornamos al mar las sales producto de la desalinización, mi respuesta es que se estaría realizando un impacto significativo, porque tenemos menos agua (extraída para el consumo humano, riego o proyectos productivos), pero más sal. Si este proceso es continuo y prolongado, lentamente el océano se puede volver más salado, ya que el ciclo hidrológico opera a un tiempo de recambio de 40.000 años.»

Veamos si esta preocupación es razonable. Los óceanos tienen una superficie de 361 millones de km2, y un volumen de 1.3 mil millones de kilómetros cúbicos, según Wikipedia. Las aguas del océano circulan a tasas de unos 1.000 años, es decir (al menos como interpreto la literatura) que se produce un mezcla completa en más o menos ese periodo, o menor a éste.3 Como los tiempos que van a resultar de los cálculos son mayores, se puede asegurar una distribución uniforme de las sales que agrega el proceso de desalación.

Todas las plantas de desalación existentes en el mundo a febrero 2020 producían 95,6×106 m3/día, o sea 1.100m3/seg.4 Pero las salmueras son una cantidad mayor, 141×106m3/dia, según Jones et al (2019), o sea 1.600m3/seg.5 Supongamos que esas salmueras, generosamente, tienen una concentración de sal que el doble del agua de mar, de más o menos 34gr/lt. Es decir, cada segundo esaríamos agregando al mar unas 54 toneladas extras de sal (es decir, sin agua que la acompañe). Al año estaríamos agregando 1.7×109 toneladas extra de sal, 1.7 mil millones de toneladas, lo que parece una cifra enorme.

Pero un km3 de agua de mar tiene 3.4×107 toneladas de sal, y por lo tanto los oceanos tienen 4.42×1016 toneladas de sal. Esto significa que cada año aumentaríamos la concentración de sal en 0.0000039%. Según mis cálculos (que pueden errar en un orden de magnitud sin afectar el argumento), las plantas deberían operar por 260 mil años de años para aumentar en un 1% la cantidad de sal del oceáno.5

Port of Santana
Rio Amazonas en Puerto de Santana en Macapa, cerca de la desembocadura. Fuente Wikipedia.

Es cierto que la desalacion podría aumentar, y multiplicarse por, digamos doscientas veces, llegando a ser similar a los 209.000m3/seg del flujo del río Amazonas (tres veces mayor que el flujo del segundo río, el Congo, y 50 veces el Mississippi), pero eso solo significa que el tiempo se reduce a 1.300 años. Para dimensionar estas magnitudes, recordemos que todo el proceso de industrialización comienza hace 200 años, y que 1.300 años es el tiempo que media entre Carlomagno y nosotros. Ese es el tiempo que tendrían que operar desaladoras con capacidad agregada cercana a la descarga al óceano del río Amazonas, para elevar la concentración del agua de mar en un 1%, una variación a la que las especies marinas pueden adaptarse en ese periodo.6

Conclusión

Tal vez me he desviado un poco con todos estos cálculos. Lo que pretenden mostrar es que la alerta de la Capsula citada se presta a confusión porque mezcla temas que legítimamente pueden preocupar, con otros que son irrelevantes, sin explicar sus diferencias. Es importante señalar que se debe tener cuidado con la disposición de salmueras para no producir excesiva salinidad local, pero es absurdo mencionar al mismo tiempo el aumento en la salinidad de los océanos producto de las plantas desalinizadoras. Supongo que no es un error intencional, sino producto del mismo ánimo que considera legítimo hablar de los cuatro elementos de los griegos en un centro ciéntifico, sin aclarar qué se trata de metáforas. Además, se trata de metáforas que se refieren a conceptos nebulosos, como lo es definir el fuego como un sistema socio-ecológico.

Notas:

  1. Para mostrar como este enfoque del mundo mira hacia un pasado pre-mundo moderno, podemos ver esta evaluación del libro: “After industrialization, knowledge became fragmented and people lost touch with the material realities of the places in which they lived. David Macauley blends ancient Greek precepts with twenty-first century circumstances: earth, air, fire, and water call upon us from across the millennia to reanimate humanity’s connection to our home planet.” — David Spanagel, Worcester Polytechnic Institute.
  2. Pueden existir efectos locales, si por ejemplo las salmueras que resultan del proceso de desalinización se depositan cerca de la costa, en un solo punto sin corrientes marinas. Pero es relativamente fácil (especialmente en un país como Chile, con todo el Pacífico al frente y sus corrientes) dispersarlos si la descarga se realiza en varios puntos, por una tubería que no está asentada en el fondo submarino, y a cierta distancia de la costa, para asegurar que las salmueras se dispersan antes de asentarse en el fondo marino.
  3. Matsumoto, G. (2007): «Radiocarbon-based circulation age of the world oceans», JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL. 112, C09004.
  4. Eke, J, Yusuf, A., Giwa, A., Sodiq A. (2020): «The global status of desalination: An assessment of current desalination technologies, plants and capacity», Desalination 495, December 114633.
  5. Edward Jones, Manzoor Qadir, Michelle T.H. van Vliet, Vladimir Smakhtin, Seong-mu Kang, (2019): «The state of desalination and brine production: A global outlook», Science of The Total Environment,657, March 2019, p1343-1356.
  6. Para observar que un flujo como este está en el límite de lo que podría interesar a la humanidad, el Amazonas drena una cuenca de 9 millones de kilómetros cuadrados, con lluvias promedio de 2.200mm/año. Estimo que esto podría irrigar al menos unas 45millones de km2, a una tasa equivalente de 400mm de lluvia por año. Eso sería como irrigar toda Rusia más casi toda Africa.

Otero y la inteligencia

R. Fischer

Me pareció extraña la reacción de la opinión pública ante el comentario de M. Otero (quien no es uno de mis favoritos) al declarar que los hijos de madres solteras tendrían peores resultados en las pruebas de inteligencia. En particular, me parece rara las críticas provenientes de gente de izquierda, que por consistencia deberían apoyar el planteamiento.

M_Otero

Digo esto porque en el debate sobre si la genética o el entorno (nature vs nurtture) es el factor más importante, la izquierda le ha dado más peso al entorno. Es por eso que hay programas para ayudar a los niños en condiciones vulnerables, por ejemplo, de manera de que su rendimiento escolar no se vea afectado por condiciones del entorno. Y justamente uno de los factores que se considera en la definición de vulnerabilidad es si la familia tiene como jefe de hogar a una madre soltera.

Muchos estudios muestran que el entorno afecta los resultados en pruebas de inteligencia. Por ejemplo, un Review de Nature:

«Variations in intelligence and brain structure are heritable, but are also influenced by factors such as education, family environment and environmental hazards.» (Gray and Thompson, «Neurobiology of intelligence: science and ethics», Nature Reviews in Neuroscience, 5, 471-482 (June 2004)

Entro otros hechos, la pobreza afecta el rendimiento en los tests de inteligencia (Nisbett, Richard E.; et al , «Intelligence: New findings and theoretical developments», American Psychologist, Vol 67(2), Feb-Mar 2012, 130-159; Debbie A Lawlor et al, «Early life predictors of childhood intelligence: evidence from the Aberdeen children of the 1950s study»  J Epidemiol Community Health 2005; 59: 656-663, entre muchos). Y sabemos que las familias encabezadas por madres solteras tienen menores ingresos que las familias con padre y madre.

Por lo tanto, en principio se debería esperar peores resultados en los tests de inteligencia. No he visto estudios que hayan encontrado una dependencia explícita entre inteligencia y el hecho de ser madre soltera, pero parece dificil pensar en un mecanismo mediante el cual ser hijo de madre soltera compense los efectos sobre las mediciones de inteligencia debidos a los menores ingresos de esas familias.

Lo sorprendente del caso es que Otero tenía una interpretación «de izquierda» de la evidencia de los estudios sobre la inteligencia, pero fueron ellos los que más lo atacaron.

El peligro de las centrales nucleares …

R. Fischer

Es casi inexistente.  Toda la evidencia científica muestran que accidentes como Fukushima casi no tienen consecuencias para la salud humana. En tal caso la histeria que causan en el público (y por ende, los políticos)  es comparable al temor irracional a las brujas que en el siglo XVII llevó a la hoguera a decenas de miles de personas en Europa y especialmente en Alemania

He citado en el pasado evidencia de las Naciones Unidas que muestra que en el caso de Chernobyl, los efectos de la radiación han sido poco importantes. Se debe recordar que Chernobyl emitió una vasta cantidad de radiación por incompetencia de los operadores y mal diseño de la planta. Los miles de casos de cáncer de tiroides en niños (mortalidad: 1%) se debieron a un mal manejo del gobierno soviético, que para no revelar el desastre, no entregó las pastillas de yodo que habrían evitado que el yodo radiactivo en la leche que de los niños se concentrara en su tiroides.

Hiroshima
Hiroshima después e la bomba

La evidencia de los bajos efectos de la radiación (a diferencia de los efectos de una sobredosis de corto plazo) se ha visto confirmada con estudios de los sobrevivientes de Hiroshima. Hace un par de semanas, el New York Times publicó un artículo que describe los resultados de estudios científicos a los sobrevivientes de la explosión nuclear.  El  estudio siguió a 112,600 japoneses, de los cuales 86.611 estaban a menos de 10 km del centro de la explosión. y los restantes 26.000 no habían estado expuestos a radiación–eran los controles–. Los análisis muestran que de 10,929 personas que han muerto por cáncer, solo 527 pueden atribuirse a la radiación de la explosión. Es decir, para la población expuesta a radiación, después de un tiempo suficiente para que todos los efectos de la radiación pudieran ser percibidos, el exceso de mortalidad debido al cáncer es de solo 0.7%.

Más aún, a dos generaciones de la explosión, no hay efectos genéticos relevantes en los descendientes, aunque  la exposición fetal a la radiación tuvo serias y terribles consecuencias para los niños que nacieron luego de la explosión nuclear. Sin embargo sus descendientes no tienen defectos genéticos.

Chernobyl
Central de Chernobyl 25 años después.

Además, estos estudios sobre Hiroshima han permitido determinar, contra lo que se pensaba, que una exposición de baja intensidad (menos de 100 milisieverts, mucho más de lo que recibieron los vecinos de Chernobyl o Fukushima) no tiene efectos sobre la salud. Esto ratifica lo observado en los estudios de Chernobyl.

Esto no quiere decir que no se deben tomar precauciones para hacer que las plantas nucleares sean seguras. Pero por otro lado, significa que las políticas públicas deben tratar de informar a ala opinión pública de que su temor a la radiación y las centrales nucleares no tiene apoyo científico. Este temor ha significado que varios países desarrollados planeen dejar de usar centrales nucleares. Esto es un error grave, pues esos países deben reemplazan la energía que producían esas centrales. En parte esto se hace con energía producida por centrales convencionales que emiten gases de efecto invernadero –ahí si que hay un peligro de largo plazo– o por objetivos exagerados de penetración de energías renovables. Esto tiene un altísimo costo, como lo están descubriendo los alemanes.

El competitivo mundo de la investigación en economía

R. Fischer

Mi colega Benjamin Villena me envío la referencia a un artículo sobre como contratar académicos en economía. Una de las cosas que salta a la vista son las dificultades para publicar en economía y el bajo rendimiento de los académicos en investigación.

Por ejemplo, consideremos un departamento que tiene como estándar de tenure el haber publicado el equivalente a un (1!)  artículo en el  American Economic Review (AER) en seis años.1 Si el Departamento desea contratar a alguien que recibirá tenure (en valor esperado),  solo puede contratar entre los cinco mejores estudiantes de MIT (que tiene 25.5 alumnos/año),  entre los dos mejores de Berkeley, Yale o la U. de Pennsylvania, o al mejor candidato de Columbia o de UCLA.

Sumando las 30 mejores universidades en economía, solo unos 30-35 doctorados por año alcanzan la hazaña de publicar el equivalente a un artículo AER en seis años.

Si ser superestrella en investigación corresponde a publicar  2.5 artículos equivalentes a AER en 6 años, los potenciales candidatos son uno  o dos de Harvard o de MIT, el mejor de Stanford, Yale y Princeton, o una vez cada dos años al  mejor de Chicago, U. Penn o Minesotta.

Tal vez más deprimente es el hecho que el 80% de los doctorados de Chicago, U. Penn, Stanford, UC. Berkeley, Columbia, UCLA, NYU, Cornell, U. Wisonsin-Madison, Minesotta, etc, no alcanzan a publicar 0.6 AER equivalentes en sus primeros seis años. En los diez mejores departamentos, el 60% de los graduados no alcanza a publicar 0.1 AER equivalente en los seis años.

El artículo también muestra que algunas universidades que no están bien ranqueadas, como U. Rochester (B. Villena estudió allí), obtienen  un mejor rendimiento de sus graduados máss abajo en la escala que departamentos más reputados.

Nota:

1. Según los autores, un AER equivalente es un econométrica, dos Journal of Econometrics, un JET, un Econometric Theory. O trs J. Monetary Economicvs, o Cames and Economic Behavior, o 4 EER, Restat, IER o ET, etc.

Las vacunas, nuevamente

R. Fischer

Hace algún tiempo escribí sobre el egoísmo de los padres que no vacunan a sus hijos. El origen de la idea de que las vacunas son peligrosas es un error común: confundir correlación con causalidad.1 Una correlación simplemente indica que dos variables se mueven de tal manera que una cualquiera de las dos permite predecir, al menos parcialmente, el comportamiento de la otra. Esto puede deberse a casualidad, especialmente cuando hay pocos datos, o a la existencia de alguna otra variable que afecta a ambas en forma causal.

La causalidad implica que la relación entre ambas variables tiene una causa, por lo que actuando sobre la que variable causal, se puede tener un efecto sobre la variable derivada. Un ejemplo puede ilustrar la diferencia entre los conceptos. Si observamos que hay una correlación entre hacer deportes y salud por lo que las personas que hacen deportes tienen estadísticamente menos problemas de salud, ¿se puede deducir de esto que la salid mejora si se hacen deportes?

A primera vista parecería que si. Pero consideremos que las persona que hacen deportes son también las que tienen el tiempo libre para hacerlo, y que muchos deportes son caros. Por lo tanto, es posible que la relación causal sea entre mayores ingresos (que permiten tener más tiempo libre y más recursos para hacer deportes) sea la causa de la mejor salud de los que hacen deportes  y que los deportes no tengan ningún efecto sobre la salud. ¿Cuál podría ser la razón por la que el mayor ingreso aumenta la salud si no es por hacer más deporte? Hay muchas posibilidades: mejor acceso a atención de salud, comidas más saludables, menos angustia ya que se tiene resuelta la situación económica, etc.

Creo que los deportes son buenos para la salud, pero la simple asociación estadística entre deportes y salud  no es suficiente para demostrarlo. La mejor forma de hacerlo es mediante una explicación funcional: mostrando como el deporte reduce la formación de depósitos en las arterias, o algún otro mecanismo. Los métodos estadísticos, como la causalidad de Granger ayudan, pero no son suficientes.2

Pero volviendo al tema de las vacunas. Algunos investigadores inescrupulosos o ignorantes encontraron causalidad del tipo que critiqué más arriba, entre  autismo y vacunación, y alertaron de lo que ellos creían era el peligro de las vacunas. Lo escrito más arriba muestra que esas correlaciones no tienen ninguna importancia.3

Un ejemplo de esas falsas correlaciones es la figura siguiente, que muestra la sospechosa relación entre las compras de comida orgánica y el autismo.La correlación entre ambos debe ser de un 99%, pero no significa nada. La figura está tomada de A Quantum Diaries Survivor.

Relación entre  el autismo y el consumo de comida orgánica.
Relación entre el autismo y el consumo de comida orgánica.

La conclusión es que hay que ser muy cuidadoso con la estadísticas médicas, a menos que tengan al menos un intento de explicación causal.

Notas:

1. Esto no significa que las vacunas no tengan riesgos. Se trata de riesgos cuantificados y que se evalúan al momento de emprender programas de vacunación masiva. Estos programas solo se aprueban si la relación entre riesgo y beneficio es suficientemente grande.

2. Hace años que no trabajo en estos temas pero recuerdo vagamente que para demostrar causalidad de Granger se hace un VAR (vector autoregression) con las dos variables, y si los rezagos de una de las variables (A) afectan a la otra variable (B) pero no al revés, se dice que la variable A Granger-causa B. Es una causalidad estadística, sin que necesariamente exista una causalidad funcional.

3. Cuando joven alguna vez me contaron que la razón para el aumento en las tasa de Alzheimer desde mediados del siglo 20 era producto del uso de utensilios de aluminio en la preparación de comidas. Y claro, ambos comenzaron al mismo tiempo, pero la razón para quie no s eobservara Alzheimer antes es porque antes de la década los 50 relativamente pocas personas llegaban a las edades avanzadas en las que se adquiere la enfermedad. Además, se confundía el Alzheimer con otras formas de demencia senil (la retrogresión mental de muchos ancianos se menciona en Shakespeare)

Egoísmo puro: padres que no vacunan a sus hijos

R. Fischer

Una de la nefastas modas que nos ha llegado desde los países desarrollados, es la de no vacunar a los niños. La excusa es que algunas componentes de las vacunas pueden tener efectos nocivos sobre los niños, o que en algunos casos hay reacciones adversas, o que las vacunas producen autismo. Entonces ¿para que arriesgar a los hijos?

Es verdad que las vacunas tienen riesgos, pero estos son mínimos en comparación a los riesgos de las enfermedades evitadas. Más aún, la razón entre el riesgo contra la protección que ofrecen las vacunas es uno de los criterios más importantes en su adopción. Otros riesgos más esotéricos no han sido jamás verificados y en algunos casos quienes siembran la alarma tienen intereses en ello. Es el  caso de la acusación de que  la vacuna contra el sarampión, paperas y rubeola (MMR) causaba autismo. El Dr. Wakefield, su principal denunciante, fue eliminado del registro médico del Reino Unido por faltas contra la ética y conflicto de intereses.

Tampoco es cierto que la industria farmacéutica forma un grupo de presión que apoya las vacunas. Hasta el reciente caso de la vacuna contra la meningitis, el gasto total del país en el programa de vacunación es de US$ 65 MM al año, una suma que, sin ser despreciable, es relativamente baja en comparación con el gasto total en fármacos y en el sistema de salud. En realidad a la industria farmacéutica le interesa mucho más los fármacos de uso recurrente que las vacunas infantiles, porque éstas eliminan la enfermedad de la sociedad.

El punto esencial de las vacunas es que no necesitan ser ciento por ciento efectivas si un porcentaje suficiente de la población está vacunado. Para poder persistir,  las enfermedades deben saltar de una persona a otra, y si un porcentaje suficiente de la población esta protegido, aún con una vacuna que no es 100% efectiva, la enfermedad no puede transformarse en epidemia, y cada caso es aislado. Es lo que se conoce como el efecto manada.

Efectividad de la vacuna contra la rubeola luego de su introducción

Los padres que no vacunan  a sus hijos son doblemente egoístas. Primero, porque ponen en riesgo a sus hijos, y segundo, porque no contribuyen al efecto manada, y en cambio se aprovechan de los bajos índices de enfermedad  debido a que familias menos egoístas han vacunado a sus hijos. Cuando el suficiente número de niños deja de estar vacunado, reaparecen brotes epidémicos de la enfermedad, lo que ha ocurrido varias veces en distintos países.

Lo peor es que hay niños que tienen sus sistemas inmunes comprometidos (por ejemplo, por tratamientos contra algunas enfermedades, o por las drogas contra el rechazo de trasplantes) y no pueden ser vacunados, por lo que deben confiar en el efecto manada. Cuando esos padres egoístas evitan vacunar  sus niños y reducen la efectividad del efecto manada, ponen  en riesgo las vidas de estos  niños con inmunodepresión.

Por último, una figura que muestra la reducción en el número de muertes de bebés por diarrea luego de la introducción de la vacuna contra el rotavirus. Antes de su introducción, en México habían picos anuales de muertes con cada temporada de rotavirus.1

Muertes por diarrea entre infantes de 11 meses en México.

Notas: 1 El artículo de Mathew Herper me dio la idea de escribir este artículo. El gráfico es de la Fundación Gates. Gracias a Ed Yong.

Una buena noticia: los nuevos trasplantes han llegado al país

R. Fischer

Hace dos años hice un enlace a una páginas que describían un nuevo tipo de trasplante para ayudar a personas con problemas en su sistema intestinal. Estos trasplantes reemplazan la flora bacteriana de los enfermos por la flora de personas sanas.El artículo señalaba que los resultados del nuevo tratamiento eran espectaculares y que los pacientes, aquejadas por problemas digestivos crónicos que les impedían llevar una vida normal, podían sanar en menos de un día.

El procedimiento cae, me parece, en la categoría de medicina natural. Se trata de un trasplante de caca (o para ser más elegante, de heces) de una persona sana. Esta caca (100 a 400 cm3, es decir, ¡ puede llegar hasta casi medio litro!) debe ser introducida en el cuerpo del enfermo. Originalmente el tratamiento era por vía oral, pero ahora se prefiere, por razones evidentes, hacerlo por vía colon. Es un tratamiento con cierta historia, y se han seguido a pacientes por nueve años y los efectos benéficos continúan.  El Mercurio de hoy trae la buena noticia que este tratamiento ha comenzado a usarse en Chile.

Nuestro cuerpo tiene muchas más bacterias que células, y la mayor parte del ADN en nuestro interior no nos pertenece, sino que es de las bacterias. Somos lo que se denomina un biome, y contenemos una pequeña ecología de bacterias.  Una persona sana tiene una ecología en que las múltiples bacterias controlan sus efectos sobre las personas. Diversos motivos, por ejemplo un tratamiento con antibióticos,  pueden alterar el equilibrio original, y la flora puede contener un exceso de tipos bacterianos nocivos y que persisten, a menos que sean desplazados por otras bacterias. Y para eso hay que introducir bacterias normales desde el exterior. La mejor manera de hacerlo es mediante las heces de una persona sana, pues ellas contienen enormes cantidades de bacterias.

Imagino que es un tratamiento de bajo costo, porque el insumo médico es gratuito.

Maravillas de la biología

R. Fischer

Una adolescente que no lavaba cuidadosamente sus lentes de contacto tuvo problemas de dolor y enrojecimiento de  sus ojos y fue al oftalmólogo. El examen del líquido  en la cajita donde desinfectaba sus lentes de contacto reveló la existencia de tres tipos de bacterias y un tipo de ameba. Lo interesante es lo que había al interior de la ameba.

El ojo de la adolescente antes y después del tratamiento. El enrojecimiento se debe a la keratitis inducida por la ameba. Foto de Cohen G, Hoffart L, La Scola B, Raoult D, Drancourt M. Ameba-associated keratitis, France [letter]. Emerg Infect Dis [serial on the Internet]. 2011 Jul [date cited]. http://dx.doi.org/10.3201/eid1707.100826
En la ameba habían cuatro organismos. El  primero es una  nueva especie de endobacteria. La segunda es un bacilo similar a una especie conocida deendobacilo de las amebas. La ameba contenía asimismo un virus gigante (estos virus pueden llegar a ser mayores que algunas bacterias) . Por último, la ameba contenía fagovirus, es decir virus que son parásitos de otros virus, en este caso, del virus gigante.

El virus gigante se reproduce siendo fagocitado por la ameba, tomando control de su sistema y usándolo para hacer copias de si mismo, eventualmente destruyendo a la ameba. El fagovirus se aprovecha y toma el control del proceso reproductivo del virus gigante, desviándolo de su objetivo. En vez de producir virus gigantes, la ameba produce fagovirus antes de morir, pero el fagovirus por si solo no puede tomar control de la ameba, para eso requiere el virus gigante primero. Es decir, el fagovirus en un parásito del virus gigante, que es un parásito de la ameba, que es un parásito en el ojo de la adolescente.

Peor aún, los investigadores descubrieron partículas genéticas más pequeñas que se introducen en el material genético del fagovirus para ser copiados también. Estos transpovirus son parásitos del fagovirus. ¡Increíble!