Els Odonats d'Osona

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. 'Els Odonats d'Osona. 1988-2008' és un treball de recerca que consisteix en un estudi de les libèl·lules o odonats de la comarca. Basat en l'estudi realitzat pel grup Meganeura d'odonats entre els anys 1988 i 1993, aquest treball inclou un inventari dels odonats que es troben actualment a Osona, anàlisis de la qualitat dels medis aquàtics, un llistat d'aquelles espècies que es troben amenaçades i l'ús d'altres espècies com a bioindicadors del medi aquàtic. A partir dels resultats obtinguts en el treball i utilitzant els resultats que va obtenir el grup Meganeura en el seu estudi, finalment s'ha elaborat un estudi comparatiu entre els dos treballs per poder observar com han evolucionat les poblacions d'odonats en els darrers 20 anys i quins factors hi han intervingut. Un cop enllestit el treball s'ha pogut observar que la qualitat del medi aquàtic a Osona ha millorat molt des que Meganeura va fer el seu estudi, i això s'ha vist reflectit en un augment molt significatiu de la diversitat d'odonats. Tot i això, hi ha zones on la contaminació de l'aigua encara és present, i caldria pendre mesures per erradicar-la. El principal objectiu del treball, però, és posar a l'abast de tothom un apassionant grup d'insectes força desconegut i poc estudiat fins ara.

Estudi ambiental del Centre Esportiu Puigverd: energies

Les problemàtiques ambientals actuals són per desgràcia un dels referents de les nostres vides quotidianes, si ens parem a pensar, la majoria d’accions que duem a terme des de que ens llevem fins que anem a dormir poden estar relacionades directa o indirectament amb el consum energètic. Realment formem part d’una societat “energeticodependent” i el problema no és exactament aquest, sinó d’on deriva la energia que utilitzem a diari, quines són les fons de producció d’aquesta energia, quins son els mecanismes receptors d’aquestes energies i quina es la seva eficiència energètica. L’estudi realitzat, ha tingut lloc al centre Puigverd de Castellar del Vallès, un centre esportiu gestionat pel Grup Ubae, a través d’una concessió municipal. En aquest estudi s’analitzen rigorosament els consums energètics del centre, separant els diferents consum d’electricitat i gas i observant les tendències anuals de cada un dels seus components. Un cop realitzat l’inventariat i l’estudi inicial, es va procedir a avaluar les diferents problemàtiques que presentava el centre i van ser classificades com a punts febles, juntament amb les seves oposades, punts forts ja existents. Finalment s’inicià la part final del projecte, que consisteix en un conjunt de propostes de millora per intentar reduir els consums energètics totals i una avaluació final de varies alternatives combinant diferents possibilitats entre les propostes de millora i analitzar les conseqüències econòmiques i ambientals de cadascuna d’elles.

Desconnexió de la xarxa

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. Aquest treball es planteja com un repte la necessitat de connexió a una xarxa de subministrament elèctric i d'aigua. L'objectiu del treball ha estat comprovar si, tan tècnicament com econòmica, es pot aconseguir l'autosuficiència d'una casa de muntanya del Vallès Oriental tot aprofitant els recursos que ens ofereix el medi, però sense haver de renunciar al nivell de vida al qual ens hem acostumat durant els darrers anys. Després d'una recollida de dades i valoració del consum energètic mínim que volem imposar, hem dissenyat una instal·lació capaç d'aprofitar les energies renovables de l'entorn i de satisfer les nostres necessitats. La instal·lació inclou plaques fotovoltaiques, col·lectors solars, cisternes per a la recollida d'aigua, bombes, etc. Finalment, s'inclou un pressupost d'aquesta instal·lació, que indica que els diners que caldria invertir són massa. Es demostra, doncs, que l'autosuficiència d'aquesta casa és tècnicament viable, però econòmicament inviable (o gens rendible).

L'albedo lunar i els satèl·lits: Recerca sobre els efectes de l'albedo lunar en les plaques solars d'un satèl·lit artificial que orbita al voltant de la Lluna

Treball de recerca realitzat per una alumna d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. L’albedo lunar i els satèl•lits és un treball que relaciona l’enginyeria aeroespacial amb l’astronomia. El seu objectiu principal investigar si l’albedo lunar, els rajos de sol reflectits a la superfície lunar, pot modificar significativament la temperatura de les plaques solars d’un satèl•lit artificial que orbiti la Lluna i, en conseqüència, afectar-ne el rendiment. El segon objectiu del treball és calcular si seria possible fer un mapa d’albedo lunar, a partir de la temperatura d’un satèl•lit en òrbita al voltant de la Lluna, que permetria conèixer amb més precisió la composició de la superfície lunar. Després d’adquirir els fonaments teòrics necessaris per a realitzar el treball, del procés per a trobar la manera de dur a terme els càlculs i d’efectuar els càlculs en si, les conclusions del treball són que l’albedo lunar causa un augment de temperatura en els satèl•lits prou significatiu per afectar-ne el rendiment; i que amb les temperatures enregistrades per un satèl•lit en òrbita al voltant de la Lluna es podria crear un mapa d’albedo. Aquesta recerca ha estat feta per suggeriment i sota la supervisió del CTAE (Centre de Tecnologia Aeroespacial) per analitzar si els resultats són aplicables al satèl•lit que s’enviarà a la Lluna, Lunar Mission BW1.

Materials porosos per liofilització: els liogels

En aquest treball sobre materials porosos obtinguts per liofilització, s’ha demostrat que es poden produir materials anàlegs als aerogels de sílice mitjançant un procés de congelació i posterior sublimació. Malgrat les dificultats que es presenten en el procés de congelació, s’ha aconseguit un nou producte que hem denominat LIOGELS (per diferenciar-los dels aerogels) amb més o menys graus de monoliticitat segons la composició i el procés realitzat. S’han estudiat diversos sistemes de congelació, principalment amb nitrogen líquid i en la cambra del liofilitzador a -80ºC, però també s’han comparat els resultats de congelacions de gels amb tert-butanol a 12ºC (el tert-butanol fon a 25,69ºC). S’han sintetitzat diferents tipus de gels, de cara a la seva liofilització posterior. Alguns dels gels s’han deixat assecar amb molta cura i molt lentament per produir xerogels monolítics, amb l’objectiu de comparar les estructures dels aerogels, els xerogels i els nous liogels produïts en aquest treball. Per tal d’aconseguir líquids de rentat que al congelar no trenquessin l’estructura, s’han buscat les mescles idònies de dissolvents (que no canviessin de volum al congelar). S’ha instal·lat un equip de liofilització a l’Icmab, que s’ha utilitzat per elaborar les mostres estudiades. L’equip de liofilització té fonamentalment dos modes de funcionament: sublimació a través d’un "manifold" i dins d’una cambra amb safates. Per a la caracterització de les mostres dels nous materials obtinguts, s’ha utilitzat l’equip BET, i els equips de microscòpia electrònica SEM i TEM de l’ICMAB. S’han avaluat els resultats obtinguts amb l’equip de porosimetria (BET) i s’han analitzat les fotografies del SEM i del TEM, fent les oportunes comparacions entre aerogels i liogels, i entre aquests i els xerogels.

Impactes de l'ús dels iots al Port Esportiu d'Aiguadolç

L’ús d’embarcacions d’esbarjo és una activitat molt extesa a la zona costanera del Garraf. Aquesta activitat origina fluxos energètics i materials els quals, a la vegada, són els productors d’impactes sobre el medi natural i l’entorn portuari. En aquest article es realitza una avaluació d’aquests fluxos (energia, aigua i residus) al Port Esportiu d’Aiguadolç mitjançant indicadors escollits especialment per aquesta finalitat, els quals s’han utilitzat posteriorment per analitzar els impactes que es produeixen al port. D’aquesta manera, a partir dels resultats obtinguts s’han exposat diverses propostes de millora amb l’objectiu de disminuir els impactes generats de l’ús i gaudiment dels iots, emfatitzant especialment en els impactes generats quan aquests es troben amarrats al port. Tenint en compte que no existeixen estudis previs publicats sobre aquesta temàtica, aquest article deixa la porta oberta a l’hora de continuar estudiant la incidència sobre el medi que te l’ús d’embarcacions.

Gestió dels recursos hídrics del Monestir Budista Sakya Tashi Ling

Amb la finalitat de millorar l’autosuficiència hídrica del monestir budista del Garraf Sakya Tashi Ling, es fa una avaluació de l’estat dels recursos hídrics d’aquest sistema, així com els seus usos i punts de consum. L’avaluació s’ha realitzat mitjançant la integració i ús de paràmetres mediambientals, hídrics i arquitectònics. Amb l’estimació d’entrades i consums d’aigua, juntament amb els càlculs realitzats, s’ha diagnosticat l’estat actual del sistema. Mitjançant la realització d’un inventari dels diferents equipaments i dispositius instal·lats en els punts de consum d’aigua, s’han detectat mancances en la eficiència hídrica com l’escassa implementació de dispositius d’estalvi hídric o la inexistent captació de les aigües pluvials. El diagnòstic de les mancances ha orientat les propostes de millora aplicables al sistema. Aquestes incideixen principalment en la millora de l’estalvi d’aigua amb la instal·lació de dispositius estalviadors i en la captació d’aigües pluvials mitjançant una xarxa de recollida, emmagatzematge i distribució.

Anàlisi ambiental de La Pleta: oficina tècnica del Parc del Garraf

En aquest projecte s’ha analitzat la viabilitat de l’autosuficiència de la Pleta, l’oficina tècnica del Parc del Garraf, a partir de diferents recursos renovables. S’ha realitzat un estudi del consum hídric i energètic i de la generació de residus per tal d’avaluar les deficiències de cada sistema, per poder-hi aplicar les mesures pertinents. Els resultats obtinguts mostren que un 40% de l’aigua que es consumeix a l’edifici prové dels camions cisterna que la subministren. Per tant, la principal proposta de millora va encaminada a reduir aquest volum d’aigua i per aconseguir-ho, es proposa augmentar la superfície de recollida d’aigua de pluja aprofitant la zona pavimentada del pati de magatzems. Les altres propostes intentaran reduir el volum total d’aigua consumida, com per exemple canviar el filtre actual de les aixetes per airejadors que permeten estalviar fins a un 50% d’aigua, instal·lar cisternes de volum inferior o posar en funcionament el reg per degoteig instal·lat actualment a la Pleta però que no es troba en funcionament. Pel que fa a l’energia hi ha dues fonts, el gasoil i les plaques FV. En quant al gasoil cal diferenciar entre el consum del generador per produir electricitat i el consum de la caldera per la calefacció. Un cop estudiat el sistema s’ha obtingut que les plaques solars FV aconsegueixen produir el 73% de l’electricitat demandada a la Pleta, la resta de l’electricitat la proporciona el generador. El principal problema, però és el gran consum de gasoil per la calefacció. Les millores proposades per a solucionar aquesta problemàtica pretenen millorar l’eficiència de la instal·lació de plaques solars FV col·locant més panells solars i disminuir el consum de gasoil per part de la calefacció, ja sigui millorant l’eficiència energètica i/o canviant la font d’energia per biomassa. En el cas de residus s’ha observat que es produeixen 3.283 kg/any, sent el rebuig la fracció més important. Per tal de reduir el volum de residus generats, es pretén fomentar la utilització d’estris reutlilitzables i el correcte reciclatge, substituint les papereres actuals dels despatxos per les de paper i posant cartells informatius o indicatiu en els llocs adients.

Avaluació de la capacitat de segrest de carboni d'un sòl restaurat amb fangs de depuradora: estabilitat de la matèria orgànica

L’avaluació de la capacitat de segrest de carboni d’un sòl denudat per l’extracció de calcàries i la seva posterior restauració amb fangs de depuradora s’ha realitzat mitjançant l’anàlisi de l’estabilitat de la matèria orgànica del sòl (MOS) en funció de la dosi de fangs aplicada. Els resultats d’aquest treball demostren dos fets fonamentals per a l’estudi de la capacitat de segrest de carboni, els qual són: la conservació del contingut total de MOS i l’augment de la seva estabilitat fins a nivells més alts que els de la MOS de les parcel·les de control. Aquests resultats són explicables per (i) la conservació i augment de la MOS recalcitrant, i (ii) la protecció d’una porció més o menys rellevant de la MO làbil continguda amb els fangs gràcies a l’acció simultània dels mecanismes d’estabilització de la MOS, com són: l’estabilització bioquímica (humificació), química, física, a més de la pròpia hidrofobicitat de la MOS, aquests dos últims potenciats per l’addicció del fangs de depuradora.

Avaluació de la capacitat de segrest de carboni d'un sòl restaurat amb fangs de depuradora: paper de les propietats físiques del sòl

S’ha estudiat el grau de protecció física del carboni dins d’agregats de diferents mides en un sòl d’una pedrera restaurada fa 17 anys amb terres adobades amb fangs de depuradora, i s’ha interpretat el seu paper en el context del segrest de carboni en el sòl. La metodologia aplicada es basa en la d’humitejament ràpid dels agregats del sòl per immersió en aigua (Le Bissonnais, 1996), que simula l’estabilitat d'un sòl sec que es veu sotmès a processos tals com la inundació local o saturació ràpida. També s’ha determinat la quantitat de carboni oxidable present en els agregats del sòl amb el mètode de Nelson i Sommers (1982). Els resultats han mostrat que l’adobat amb fangs de depuradora contribueix a augmentar el contingut de carboni orgànic en els agregats del sòl i n’estimula el segrest a mitjà termini (unes 10 tones ha-1 en 17 anys), aportant estabilitat al sòl i protegint físicament el carboni orgànic dins dels agregats de mida major (5-2 mm). A més s’ha constatat que per determinar l’estabilitat del carboni segrestat en el sòl cal conèixer com es distribueix entre les diferents mides d’agregats. Finalment, l’augment del segrest de carboni en el sòl propiciat per l’aplicació dels fangs de depuradora li dóna més capacitat per fixar CO2 atmosfèric.

Canvi climàtic i malalties infeccioses

El canvi climàtic és una realitat i té efectes, tant directes com indirectes, sobre la salut. Són necessàries actuacions concertades per abordar aquestes qüestions de salut pública plantejades pel canvi climàtic, així com també disposar de mecanismes per predir quina serà la seva evolució. En aquest projecte es discuteixen les malalties infeccioses adquirides a través de diferents vies (artròpodes vectors, rosegadors, aigua, aliments i aire) en referència al canvi climàtic al món i també a Catalunya. Basat en una extensa revisió dels treballs i articles publicats, i de comentaris d’experts, es presenta una avaluació dels canvis de les malalties infeccioses: incidència, prevalença i distribució dels patògens i vehicles transmissors en un entorn canviant. En el present estudi es detallen alguns dels casos més estudiats i demostrats d’emergència i reemergència de brots infecciosos a diferents zones del planeta associats a certes variacions en les variables climàtiques. Degut a l’alt nivell d’incertesa sobre el ritme del canvi climàtic i el seu impacte sobre les malalties infeccioses, es proposa un seguit de línies de futur. Una de les propostes és crear una xarxa integrada de dades ambientals i epidemiològiques, amb capacitat de connectar aquestes dades amb la vigilància dels patògens, vectors i de la qualitat de l’aigua, entre d’altres factors. Aquestes anàlisis podrien orientar les estratègies d’actuació en un futur per la protecció de la salut de la població.

Tritordeum, wheat and triticale yield components under multi-local mediterranean drought conditions

The species x location interaction was of great importance in explaining the behaviour of genetic material. The study presented here shows, for the first time, the performance, under field conditions of the new tritordeum species, compared to wheat and triticale in a wide range of Mediterranean countries (Spain, Lebanon and Tunisia). The results obtained revealed that despite the diversity of environmental conditions, the main differences in yield were due to genotypes, especially to differences between species. The multi-local study with different growth conditions revealed important information about the water availability effect on yield. In the lowest yielding environments (Tunisia rainfed), Tritordeum and triticale yields were equivalent. However under better growth conditions (Spain), tritordeum yield was shown to be lower than wheat and triticale. Interestingly, when water limitation was extended during the pre-anthesis period, differences in tritordeum versus wheat-triticale yield rate were larger than when water stress occurred during anthesis. These variations were explained by the fact that kernel weight has been found as the limiting factor for yield determination in tritordeum, and a delay in the anthesis date may have been the cause for the low kernel weight and low yield under Mediterranean drought conditions. Such differences in yield between tritordeum and wheat or triticale could be explained by the fact that tritordeum is a relatively new species and far fewer resources have been devoted to its improvement when compared to wheat and triticale. Our results suggest that breeding efforts should be directed to an earlier anthesis date and a longer grain filling period. tritordeum proved to have possibilities to be grown under drought environments as a new crop, since its performance was quite close to wheat and triticale. Besides, it has qualitative added values that may improve farmers' income per unit land.

Estudi de l'organogènesi del sistema reproductor de la cabra de mar (Maja brachydactyla) i efecte dels factors ambientals sobre la reproducció en captivitat

Diferents aspectes de la reproducció de la cabra de mar Maja brachydactyla s’han estudiat amb l’objectiu d’obtenir coneixements bàsics i aplicats al cultiu en captivitat d’aquesta espècie de gran interès comercial i aqüícola. L’anatomia interna de l’aparell reproductor masculí, el procés d’espermatogènesi, amb especial èmfasi amb la formació de l’acrosoma, i l’estructura i organització l’espermatozoide s’han descrit amb tècniques microscòpiques avançades. El desenvolupament de les gònades durant els primeres fases del desenvolupament post- embrionari (fases larvàries i primer cranc juvenil) han estat descrites mitjançant la quantificació de l’expressió del gen vasa, el qual és expressat específicament per les cèl•lules de la línia germinal. Aquests coneixements són bàsics per a la comprensió del paper dels mascles en la la reproducció i la seva aplicació posterior en condicions de captivitat. La reproducció en captivitat s’ha estudiat amb una sèrie d’experiments amb l’objectiu de determinar la quantitat, pes sec i composició bioquímica proximal de les larves acabades d’eclosionar en condicions de captivitat i l’efecte de les condicions ambientals, com ara el fotoperíode i la salinitat, sobre aquests paràmetres. Aquests experiments demostren què es poden obtenir larves de la cabra de mar en condicions de captivitat què podrien ser utilitzades per a la producció i l’efecte sobre la reproducció del fotoperíode i salinitat.

Determinació de compostos orgànics contaminants en aigües residuals industrials

La determinació de compostos orgànics contaminants en aigües residuals d’origen urbà i industrial és un tema que ha suscitat un creixent interès, tant des del punt de vista del problema mediambiental que es deriva de l’abocament d’aquestes aigües al medi aquàtic públic com des de la perspectiva de reutilització de les aigües tractades en processos industrials. La majoria d’aquests contaminants no s’eliminen completament en plantes de tractament d’aigües convencionals, pel que s’han de controlar. Aquest fet implica desenvolupar nous processos de tractament que permetin millorar l'eficiència de l'eliminació de les plantes de tractament convencionals. Per tal d'investigar la presència d'aquests compostos contaminants a baixes concentracions és necessari desenvolupar nous mètodes analítics altament sensibles. En el nostre projecte s'han desenvolupat diferents mètodes analítics per determinar compostos orgànics contaminants en aigües residuals provinents de plantes de tractament d'aigües industrials, urbanes i plantes potabilitzadores, utilizant principalment la microextracció en fase sòlida (SPME) seguida de la cromatografia de gasos acoblada a un espectròmetre de masses (GC-MS). S'ha estudiat la presència de diferents famílies de compostos en aquestes aigües, com són: ftalats, amines alifàtiques primàries i nitrosamines. A més a més, s'han desenvolupat mètodes analítics per determinar amines alifàtiques primàries en llots actius provinents de diferents tipus de plantes de tractament d'aigües i plantes potabilitzadores.

Desequilibri 234Th/238U per a l'estudi del cicle de partícules al Mediterrani nord-occidental

El desequilibri 238U/234Th s’utilitza per traçar el cicle de les partícules a la part més superficial dels oceans. Això és possible degut a les diferències entre els seus períodes de semidesintegració (T1/2 (234Th)=24,1 d; T1/2 (238U)=4,5 10 9 anys) i a les seves característiques biogeoquímiques: el Th presenta una gran afinitat per les partícules mentre que l’U és conservatiu en aigua de mar. En absència de partícules s’esperaria tenir equilibri secular entre ambdós radionúclids, però com que l’oceà no està lliure de partícules, el 234Th és exportat des de les capes més superficials produint-se un dèficit respecte el seu pare, l’238U. El període de semidesintegració del 234Th és molt adequat per traçar processos d’escales temporals de dies a setmanes, del mateix ordre que el desenvolupament de la floració del fitoplàncton i a la posterior exportació de partícules. En aquest treball es presenten dades obtingudes durant dues campanyes oceanogràfiques realitzades en el marc del Projecte FAMOSO (2009) en el Mediterrani nordoccidental, abans i després de la floració de fitoplàncton de primavera a la zona. Una de les peculiaritats d’aquesta regió és el procés de convecció profunda d’hivern, el qual suposa un important mecanisme de fertilització. A partir dels fluxos de 234Th obtinguts a la columna d’aigua es poden establir les pautes temporals que ha seguit el fitoplàncton en les setmanes prèvies al mostreig. Aquesta informació es compara amb els fluxos obtinguts utilitzant trampes de sediment a la deriva instal·lades durant ambdues campanyes.