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Se ha demostrado que la exposición a pesticidas, metales y plásticos modula la microbiota en estudios humanos y animales.1
Comprender estas pequeñas piezas del rompecabezas es lo que nos da precisión en la investigación científica. Nos ayuda a conseguir precisión y replicabilidad, pero también conclusiones únicas o anómalas a veces. ¿No es emocionante poder identificar desviaciones o excepciones de la regla conocida?
Definición de investigación medioambiental
La investigaciónmedioambiental es el estudio científico de los procesos y sistemas medioambientales, incluidos los efectos de la actividad humana sobre estos sistemas.
El objetivo de la investigación medioambiental es comprender cómo
funciona el mundo natural
la actividad humana afecta al medio ambiente (tanto natural como construido)
desarrollar prácticas de gestión medioambiental sostenibles.
La investigación medioambiental es un campo amplio que abarca temas que van desde la calidad del aire y el agua hasta el cambio climático. Los científicos utilizan diversas herramientas y técnicas para llevar a cabo la investigación medioambiental, como estudios de campo, experimentos de laboratorio y modelización informática.
Además, la investigación medioambiental es importante para los médicos. Una serie de condiciones medioambientales, exposiciones y contaminantes aumentan o disminuyen la probabilidad de padecer determinadas enfermedades.
Tipos de métodos de investigación medioambiental
Los métodos de investigaciónmedioambiental pueden dividirse en tres tipos principales:
investigación medioambiental de campo
investigación medioambiental de laboratorio
modelización numérica
La investigación medioambientalde campo se lleva a cabo en entornos naturales completos con sus fenómenos, como bosques, lagos y océanos. La investigación medioambiental de laboratorio se realiza en entornos controlados, como laboratorios e invernaderos.
La investigación medioambientalde campo puede ser a pequeña escala, como en un patio trasero, o a gran escala, como en un parque nacional. La investigación delaboratorio permite a los científicos aislar y manipular variables, y a menudo se utiliza para estudiar los efectos de la contaminación u otras actividades humanas sobre el medio ambiente.
Un equipo de campo portátil que quepa en una maleta puede ser una opción bastante popular para zonas más remotas o cuando se necesitan resultados rápidos. Puede reproducir las condiciones del laboratorio para realizar pruebas de factores microbiológicos mientras se está en el exterior. El agua, el suelo o los desechos corporales pueden analizarse más fácilmente de este modo.
Por último, la modelización numérica es otro método popular de investigación medioambiental. Este enfoque utiliza modelos informáticos para simular procesos medioambientales y predecir sus resultados. La modelización numérica se utiliza a menudo para estudiar las posibles repercusiones del cambio climático u otros cambios medioambientales a gran escala, como los cambios en el número y los movimientos de las comunidades ecológicas animales o bacterianas.
Canute" era una herramienta web de uso gratuito creada por un centro de investigación para permitir a los usuarios calcular la subida del nivel del mar en Australia y sus alrededores. Tenía distintos parámetros que podían personalizarse, como el número de años sobre los que se deseaban proyecciones, el aumento previsto de la temperatura global del aire y del agua del mar, las mareas y las mareas tormentosas, y otros datos.
Ejemplos de investigación medioambiental
La investigación medioambiental se ha realizado tanto para el mundo biótico como para el abiótico.
Biótico se refiere al mundo vivo, mientras que abiótico, al mundo no vivo.
Para el mundo biótico , se ha utilizado lo siguiente:
Cámaras trampa, que incluyen tecnología como cámaras de visión nocturna, sensibles al movimiento y/o de drones (aéreas).
Marcas, como marcas en una aleta, oreja, caparazón o escama, marcas en las patas, como en las aves, que pueden proporcionar datos como la edad, la salud, quién lo capturó anteriormente, etc. Rastreadores, como dispositivos de seguimiento por satélite y collares de radio.
El rastreo quím ico o deADN puede realizarse mediante la obtención de material genético directamente de un individuo, o analizando su entorno en busca de su firma de ADN, o de un subproducto que sólo produce el organismo.
Seguimientoauditivo, mediante la detección y registro de los ruidos graves o agudos que emiten algunas especies.
Ejemplo 1: Uso de bioindicadores para identificar la contaminación o las perturbaciones
Losbioindicadores son especies que pueden indicar tendencias de contaminación o perturbación porque son sensibles a una o ambas y responden en consecuencia (su dinámica de población cambia).
Las especies utilizadas como bioindicadores pueden ser desde bacterias hasta anfibios y mamíferos.
Los corales, como la Leptogorgia virgulata, se utilizan como bioindicadores para identificar la gravedad de los vertidos de petróleo, así como el cambio climático y las variaciones de las corrientes oceánicas.
Para el mundo abiótico se han utilizado
Medidores electrónicos que suelen funcionar a pilas y pueden mostrar, según el medio analizado, el pH, la velocidad del viento, la profundidad del hielo, la fuerza de las corrientes oceánicas, etc.
La composición del agua y del suelo requiere técnicas de análisis específicas. Las técnicas analíticas que examinan la composición de los suelos incluyen:
Difracción de rayos X, espectroscopia de resonancia magnética nuclear y microscopia electrónica de barrido.
Técnicas físicas como la filtración y la sedimentación para separar una mezcla en sus distintos constituyentes, tamices especiales
Tiras reactivas impregnadas de determinados agentes que reaccionan ante la presencia de otra sustancia química (fósforo, por ejemplo).
Ejemplo 2: Efectos de la pendiente y la vegetación en la erosión por salpicadura de lluvia
La erosión por salpicadura es un tipo de erosión del suelo que se produce cuando las gotas de lluvia caen sobre el suelo desnudo y desprenden pequeñas partículas de tierra, que luego son transportadas por la corriente de agua. La erosión por salpicadura es un problema importante en muchas zonas agrícolas y forestales, ya que puede provocar pérdidas de la capa superficial del suelo y el deterioro de la calidad de la tierra. Dado que los factores que más influyen en la erosión por salpicadura son la pendiente del terreno y el tipo de vegetación presente, se están probando todo tipo de técnicas para reducir la pérdida de fertilidad de la capa superior del suelo. Éste es un tema de investigación medioambiental combinado biótico (vegetación) y abiótico (lluvia y pendiente ).
Los cultivos con raíces cortas y poca cubierta vegetal son más susceptibles a la erosión por salpicaduras que los que tienen raíces profundas y una cubierta densa. En general, las pendientes más pronunciadas son más propensas a la erosión por salpicaduras que las pendientes suaves, y las zonas con escasa pluviosidad son más susceptibles que las que tienen una pluviosidad elevada.
Los ejemplos de sistemas experimentales incluyen el uso de embudos, bandejas y vasos (como los vasos de Tübingen), así como salas de simulación de agua de lluvia.
Importancia de la investigación medioambiental
La investigación medioambiental es importante porque estudia los problemas medioambientales y sus soluciones.
La investigación medioambiental es un campo tan amplio que incluye el estudio de la contaminación atmosférica, la contaminación del agua, la contaminación del suelo, la salud medioambiental y mucho más. Ayuda a desarrollar el conocimiento experto de un campo. Disponer de datos precisos significa que también podemos diseñar políticas medioambientales eficaces.
La investigación medioambiental también ayuda a sensibilizar a la opinión pública sobre los problemas medioambientales y a promover la administración medioambiental. Mediante la investigación medioambiental, podemos convertirnos en mejores administradores de nuestro planeta y garantizar un medio ambiente sano para las generaciones futuras.
Por último, pero no por ello menos importante, la investigación medioambiental puede ayudar a eliminar los prejuicios. El muestreo y la selección aleatorios son importantes para evitar la selección intencionada de puntos de muestreo que se ajusten a criterios inespecíficos, como en el muestreo del suelo en busca de invertebrados.
A veces, comprobar la cuadrícula de coordenadas en un mapa por satélite de una zona puede ayudar a preseleccionar los puntos de muestreo adecuados antes de ir realmente allí, para evitar sesgos.
En el Reino Unido, las cuadrículas pueden obtenerse de los mapas del Ordnance Survey. La escala estándar de los mapas suele ser 1:25000, donde 1 cm en el mapa (virtual) representa 25.000 cm en el terreno (real).
Diseñode la investigación medioambiental
En la investigación medioambiental, el diseño se refiere a la planificación y ejecución de un estudio con el fin de recoger datos fiables que puedan utilizarse para responder a una pregunta concreta.
Hay que tener en cuenta muchos factores a la hora de diseñar un estudio de investigación medioambiental, como el tipo de datos necesarios, la zona geográfica de interés, los recursos disponibles, el calendario delproyecto o las limitaciones del estudio.
Laslimitaciones pueden incluir las condiciones meteorológicas, la escasez de alimentos o incluso que un tercero interfiera en la investigación. Por ejemplo, por motivos de seguridad, los estudios ecológicos sobre el urogallo rojo (L. l. scotica ) deben realizarse fuera de la temporada de caza en el Reino Unido.
Cada enfoque del diseño de una investigación medioambiental tiene sus propios puntos fuertes y débiles.
Los experimentos son muy adecuados para probar las relaciones causa-efecto, mientras que los estudios observacionales son mejores para detectar tendencias a largo plazo.
El primer paso en el diseño de una investigación medioambiental es identificar los objetivos de la investigación y seleccionar una metodología de investigación adecuada.
Se recomienda no enviar a personas solas al trabajo de campo, debido a los efectos psicológicos negativos correlacionados con el trabajo en solitario en zonas remotas durante largas horas. También es útil tener a alguien contigo en caso de que se produzcan emergencias médicas o de otro tipo.
Una metodología de investigación puede basarse, como ya se ha dicho, en la causa y el efecto(correlacional), en los cambios que se producen durante un periodo de tiempo determinado(longitudinal) o en un fenómeno o situación muy específicos(estudio de caso).
Métodos de muestreo en la investigación medioambiental
La metodología de investigación también se define por la elección del muestreo, como por ejemplo
Muestreo aleatorio o sistemático en lugares específicos: muestras tomadas a intervalos aleatorios o específicos mediante cuadrículas (áreas de diferentes tamaños en forma de rectángulo), transectos (selección de organismos a lo largo de líneas), etc.
Número y frecuencia de las muestras: por ejemplo, con qué frecuencia debe extraerse ADN de una especie o individuo seleccionado.
Tamaño de la muestra
Si se realiza una investigación medioambiental para identificar la cantidad de pesticidas en una masa de agua, debe recogerse agua suficiente para reunir en ella una cantidad suficiente del agente químico disuelto(umbral de detección de nanogramos por microlitro).
La obtención de muestras directamente del sujeto estudiado es vital para la investigación. Las trampas para animales, como las redes y las trampas pitfall, ayudan a obtener datos primarios sin dañar al organismo, siempre que se sigan las directrices de las mejores prácticas.
Algunos tipos de trampas o técnicas de captura, como las trampas de luz, sólo pueden utilizarse para insectos fotosensibles, como las polillas. Otros tipos de "trampas", como la inundación del suelo con agua y una sustancia irritante, pueden funcionar sólo para encontrar un organismo o especie concretos (lombrices de tierra).
Los siguientes pasos en la investigación medioambiental
Una vez seleccionada la metodología, el investigador debe elaborar un plan de recogida de datos y un presupuesto.
Puede ser necesario un estudio teórico preliminar antes de iniciar cualquier estudio de campo.
Por último, el investigador debe analizar los datos y redactar un informe para comunicar las conclusiones. Muchos de estos informes se publican con la esperanza de que luego puedan llegar a un público más amplio y aportar sensibilización, así como comentarios. Cuantos más fondos reciba la investigación medioambiental, mejor será su comprensión científica y pública.
Larecogida, la conservación y eltransporte influyen mucho en la calidad de una muestra, sobre todo si estos pasos provocan su alteración. Diferentes muestras pueden ser más o menos estables a diferentes temperaturas, o pueden necesitar que se les añadan agentes químicos para mantener su calidad.
A menudo se recogen muestras fecales de animales durante los estudios de campo. Para garantizar que no se alteran significativamente cuando llegan al laboratorio, las heces pueden mezclarse con etanol puro (un tipo de alcohol) y conservarse en un recipiente sellado (un entorno sin oxígeno para ayudar a preservar las bacterias sensibles). Todo esto se hace para garantizar que los microorganismos presentes en la muestra no mueran.
Ningún método de investigación medioambiental es perfecto por sí solo, pero combinando distintosenfoques podemos obtener una comprensión más completa de las complejas interacciones entre el mundo natural y la actividad humana. El diseño de la investigación medioambiental es esencial para garantizar que la investigación medioambiental se lleva a cabo de forma que produzca resultados fiables y válidos.
La investigación medioambiental es importante porque nos ayuda a comprender cómo interactúan los seres humanos con el medio ambiente. Al comprender mejor el medio ambiente y los efectos de la actividad humana sobre él, la investigación medioambiental puede ayudarnos a encontrar formas de proteger el planeta y a sus habitantes.
Investigación medioambiental - Puntos clave
- Para llevar a cabo la investigación medioambiental se utilizan estudios de campo, experimentos de laboratorio y modelos informáticos.
- La investigación medioambiental proporciona información importante sobre las comunidades ecológicas y sus movimientos, la previsibilidad del rendimiento de nuestros cultivos, el grado de elevación del nivel del mar como consecuencia del cambio climático, etc.
- La investigación medioambiental depende de metodologías de muestreo eficaces, como el uso de trampas, datos por satélite, medidores electrónicos, tiras de pH, etc.
La investigación medioambiental de campo, la investigación medioambiental de laboratorio, los estudios de gabinete y la modelización numérica son piezas de un rompecabezas que funcionan juntas para garantizar la obtención de datos precisos.
La concienciación pública respecto a los problemas medioambientales depende directamente de la cantidad de investigación realizada y del apoyo financiero que reciba la investigación medioambiental.
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