Investigadores de Caltech desarrollan una base de datos que contiene datos globales sobre el impacto humano en el planeta – Pasadena Now

Una infografía que ilustra varios valores numéricos relevantes para los impactos humanos en el medio ambiente. Crédito: G Chure

Si se encuentra en una ciudad importante en cualquier parte del mundo, probablemente sea bastante fácil comprar una hamburguesa barata en un restaurante de comida rápida cercano. Pero de lo que quizás no te des cuenta es que la carne de esa hamburguesa barata en realidad puede ilustrar una gran narrativa sobre cómo los humanos han dado forma al planeta. Desde la tierra utilizada para criar ganado para el consumo de carne de res, hasta el agua utilizada para alimentar a ese ganado, hasta el combustible utilizado para transportar la carne de res por todo el mundo, el progreso humano que nos permite comprar fácilmente una hamburguesa y, de hecho, , subirse a un avión, cargar nuestros teléfonos y participar en la multitud de actividades que conforman nuestras experiencias cotidianas, ha cambiado la biosfera.

Ahora, los investigadores de Caltech han desarrollado una base de datos que contiene datos globales sobre cómo los humanos han impactado el planeta. la Base de datos de impactos humanos está diseñado para ser accesible a científicos, legisladores y ciudadanos comunes, y proporciona información que va desde la producción mundial de plástico (4 x 1011 kilogramos por año), hasta la cantidad de ganado en la Tierra (alrededor de 1600 millones) y el nivel medio anual del mar a nivel mundial. aumento (aproximadamente 3,4 milímetros por año). Los datos se dividen en cinco categorías principales: agua, energía, flora y fauna, ciclos atmosféricos y biogeoquímicos y suelo. Estos también incluyen 20 subcategorías. Donde esté disponible, la base de datos incluye series de tiempo para ayudar a ilustrar cómo estos números han cambiado a lo largo de los años.

El proyecto se llevó a cabo en el laboratorio de robar phillips, Profesor Fred y Nancy Morris de Biofísica, Biología y Física; y dirigido por ex estudiantes graduados Griffin Chure (PhD ’20) y Rachel Banks (PhD ’22). Un artículo que describe la investigación aparece en la revista Patterns el 3 de agosto.

El equipo espera que al tener acceso a números simples sobre los impactos humanos, tanto los ciudadanos como los científicos puedan desarrollar una intuición basada en datos sobre la forma en que funciona el mundo y tomar decisiones más informadas.

“Por ejemplo, un amigo me envió un mensaje de texto preguntándome cómo comparar el impacto del ganado lechero con el del ganado vacuno”, dice Chure. “Podemos usar nuestra base de datos para determinar que, en términos de requisitos de tierra, emisiones de gases de efecto invernadero y uso de agua, el ganado vacuno tiene un mayor impacto por un factor de cinco o más por caloría. Realmente esperamos que esta base de datos sea útil tanto para los ciudadanos comunes que intentan tomar decisiones como para las personas que piensan en políticas. Considero que saber leer y escribir números es un requisito previo para estar informado, ya seas ciudadano o científico”.

El proyecto analiza los impactos humanos en todo el planeta en lugar de clasificarlos por país o región.

“En su mayor parte, proporcionamos valores globales”, explica Banks. “También extraemos datos de todo tipo de recursos diferentes: artículos científicos, informes gubernamentales e intergubernamentales e informes de la industria en algunos casos. Hemos hecho un esfuerzo para ver qué tan bien se alinean estos informes. Si tenemos múltiples fuentes, informamos más de un valor para un número para darnos una mejor idea de la certeza del valor”.

Existe una larga tradición en las ciencias de construir bases de datos que contienen cantidades clave en física y química. Inspirándose en este trabajo, en 2009, Phillips y su colaborador Ron Milo del Instituto Weizmann de Ciencias en Israel desarrollaron el sitio web BioNúmeros, un sitio disponible públicamente donde los investigadores pueden encontrar datos cuantitativos sobre varias facetas de la biología tomados de la literatura científica, como la cantidad de proteínas involucradas en un proceso bioquímico particular. La base de datos de impactos humanos trae esas mismas motivaciones para estudiar las muchas formas en que los humanos interactúan con la tierra, los océanos y la atmósfera.

Durante su trabajo de doctorado, Chure se refirió con frecuencia a BioNumbers, pero se dio cuenta de que sería útil tener una base de datos que se centrara específicamente en cuantificar cómo la actividad humana afecta los procesos a escala planetaria. Comenzó a desarrollar la base de datos de impacto humano durante los primeros meses de la pandemia de COVID-19 en 2020, y el proyecto tuvo un mayor impacto en él de lo que esperaba.

“Desde el punto de vista personal, este proyecto ha cambiado mi vida por completo. Ha cambiado la dirección de mi ciencia”, dice Chure. “Estoy seguro de que voy a pasar el resto de mi carrera científica enfocándome en cómo los humanos están cambiando la biología. Eso puede variar desde considerar las enormes cantidades de nitrógeno y fósforo que arrojamos en las cuencas costeras y cómo eso cambia la composición microbiana de estos ecosistemas, hasta cómo hacemos evolucionar artificialmente a los pollos para que su carne crezca más rápido de lo que sus huesos pueden soportar, por ejemplo. Desde un punto de vista personal, esto realmente se ha reenfocado en lo que me importa y lo que creo que puedo hacer para tener un impacto”.

El equipo enfatiza que la base de datos no es completa ni exhaustiva; planean actualizar continuamente los números a medida que salen nuevos datos.

“Desde mi punto de vista, la raíz de la comprensión es la aritmética: una vez que tienes los números, queda claro cuáles son los problemas, qué cosas son significativas y cuáles lo son menos”, dice Phillips. “Charles Darwin comentó una vez que la aritmética le da a uno un ‘sexto sentido’. La base de datos de impactos humanos es un primer paso para brindar una invitación coherente a ese sexto sentido en el contexto del gran experimento humano”.

El proyecto fue financiado en parte por el Instituto de Sostenibilidad Resnick en Caltech. “Proyectos como la base de datos de impactos humanos son un recurso único que puede ayudar tanto a los expertos como al público en general a poner en una perspectiva más clara las diversas formas en que las personas están afectando el planeta”, dice Neil Fromer, director ejecutivo de programas de RSI. “Apoyar el desarrollo de esta herramienta, junto con otras investigaciones increíbles que el Resnick Sustainability Institute apoya en el campus, es clave para cumplir nuestra misión de educar e informar a las personas sobre su impacto en el mundo, así como brindar soluciones a los problemas que estos impactos generan. causando.”

El documento se titula “Anthroponumbers.org: una base de datos cuantitativa de los impactos humanos en el planeta Tierra”. Chure y Banks son los autores principales del estudio. Además de Phillips, otros coautores de Caltech son el investigador posdoctoral Avi Flamholz y los estudiantes graduados Nicholas Sarai e Ignacio López-Gomez. Otros coautores son Mason Kamb del Chan-Zuckerberg BioHub y Yinon Bar-On y Ron Milo del Instituto Weizmann de Ciencias en Israel. El financiamiento fue proporcionado por el Instituto de Sustentabilidad Resnick en Caltech y el Programa de Ciencia Colaborativa Schwartz-Reisman en el Instituto de Ciencia Weizmann.

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