Siete trabajos de investigación propuestos y dirigidos por investigadoras del Instituto de Geociencias forman parte de la oferta de la convocatoria de las becas JAE Intro 2022 de introducción a la investigación para estudiantes de grado y máster.
El programa JAE Intro convoca becas en centros del CSIC (propios, mixtos o unidades asociadas) dirigidas a estudiantes universitarios con interés en iniciar una carrera investigadora.
Este programa de becas proporciona un acercamiento a la carrera investigadora a aquellas y aquellos estudiantes que quieran dar sus primeros pasos en el mundo de la investigación, brindándoles, por un lado, la oportunidad de disfrutar las posibilidades que ofrecen los Centros e Institutos del CSIC en sus diferentes áreas científicas y, a su vez, propiciando una introducción al conocimiento puntero de los temas científicos y a la praxis científica.
Para este 2022, se han convocado un total de 300 ayudas orientadas preferentemente a estudiantes de grado universitario que estén cursando el último curso y para estudiantes de master. Cada una de estas becas tiene una dotación total de 4.200€ euros y una duración de siete meses consecutivos.
El principal objetivo de las becas JAE Intro es dar a conocer en el ámbito universitario las posibilidades profesionales que ofrecen los centros e institutos del CSIC en las diferentes áreas científicas. Los beneficiarios de estas ayudas se integrarán en los grupos de investigación de los distintos centros del CSIC bajo la dirección del personal investigador responsable del tema de trabajo escogido de entre todos los ofertados en la convocatoria.
Pueden solicitar estas ayudas estudiantes que, estando matriculados en un grado o doble grado del curso 2022-2023, tengan al menos el 75 % de los créditos completados, así como las personas que esté matriculadas en un máster universitario oficial del curso 2022-2023.
El plazo de presentación de las solicitudes, que se debe realizar de forma telemática, finaliza el 7 de noviembre.
Más información https://sede.csic.gob.es/intro2022
Los temas de trabajo ofertados por el IGEO en la presente convocatoria son los siguientes:
Geodesia Volcánica: Estableciendo vínculos entre deformaciones y erupciones
JAEINT22_EX_0583
El pronóstico de erupciones volcánicas es uno de los grandes retos de la volcanología actual por lo que es fundamental la formación de investigadores especializados en el marco de esta temática. Generalmente, el comportamiento más probable de un volcán se establece, principalmente, con registros geológicos. Así las propiedades físico-químicas de las rocas muestreadas proporcionan información acerca de cómo y cuándo se formaron. Por ejemplo, en la reciente erupción de La Palma, esta información del pasado, junto con los patrones observados en erupciones más recientes (p.e., San Juan 1949, Teneguía 1971), se utilizó para asesorar en la toma de decisiones previas a la erupción teniendo en cuenta qué tipo de erupción podía ocurrir y los peligros a los que estaba expuesta la población. No obstante, ir más allá de este tipo de extrapolaciones requiere detectar e interpretar señales de reactivación. A diferencia de otros peligros naturales que pueden causar grandes catástrofes como los terremotos, los volcanes generalmente muestran señales de su actividad interna que podemos registrar en superficie. Entre estas señales se encuentran las deformaciones del terreno causadas por variaciones de presión (volumen) en el sistema interno de un volcán. En las últimas décadas, y gracias al avance tecnológico que ha supuesto la utilización de técnicas de teledetección como la Interferometría con Radar de Apertura Sintética (InSAR), el número de volcanes observados de forma sistemática ha aumentado exponencialmente. En este contexto, la investigación propuesta tiene como objetivo principal la realización de un análisis espacio-temporal de zonas volcánicas observadas sistemáticamente mediante InSAR con el fin de establecer relaciones estadísticas entre deformación y otros signos de actividad volcánica útiles para el pronóstico de erupciones volcánicas.
Influencias de los procesos físicos del permafrost en la variabilidad y el cambio climático global
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La amplificación polar y los procesos físicos en el suelo asociados a la formación y desaparición de permafrost tienen importantes repercusiones en el clima de las zonas no
polares. El grupo analiza esta temática realizando experimentos con una versión del modelo climático MPI-ESM (Earth System Model del Max Planck Institute). El MPI-ESM forma parte de la última generación de modelos utilizados en el informe del IPCC de 2021. En la versión que utiliza el grupo se han incluido modificaciones para representar de forma más realista procesos asociados al permafrost. El plan formativo del JAEINT22 consiste:
a) en el estudio de estos procesos, cómo se incluyen en los modelos actuales y cómo han sido incluidos en la actual versión del modelo MPI-ESM;
b) familiarización con la estructura del modelo MPI-ESM y con el procesado de sus salidas (el análisis de las salidas de un modelo resulta en sí mismo un reto para un estudiante) de experimentos en marcha actualmente (los experimentos de computación suelen extenderse a lo largo de varios meses);
c) Representación de variables representativas en los experimentos actuales que permitan estudiar la sensibilidad del clima global a cambios en el permafrost en escalas temporales multidecadales y superiores. La persona en formación se incorporará a las actividades de desarrollo del proyecto SMILEME (Convocatoria Desarrollo del Conocimiento 2021) de forma complementaria con el objetivo de adquirir experiencia en los conceptos, planteamientos experimentales y de análisis. Su actividad no es fundamental, pero puede contribuir, al desarrollo del proyecto
Impacto del chorro de latitudes medias en las concentraciones futuras de ozono superficial en Europa
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La corriente en chorro es un flujo de aire rápido en la alta troposfera que normalmente se propaga hacia el oeste de las latitudes medias. Los cambios latitudinales y las
ondulaciones del chorro determinan las zonas afectadas por frentes y borrascas, además de la ocurrencia de extremos de viento y temperatura en algunas regiones de Europa. También se ha demostrado que la latitud del chorro modula la ocurrencia de extremos en las concentraciones de partículas en suspensión en Europa durante los meses de invierno, mientras que la relación con las concentraciones de ozono superficial no ha sido claramente establecida. Recientemente, nuestro grupo ha desarrollado un nuevo algoritmo que permite identificar distintas propiedades del chorro, tales como su latitud, intensidad, inclinación, sinuosidad, anchura y, en el caso de Europa, su capacidad de penetración en el interior del continente (longitud máxima sobre la que podría ejercer su influencia). En este trabajo se aplicará dicho algoritmo a simulaciones históricas y proyecciones futuras de modelos climáticos con química atmosférica pertenecientes al Coupled Model Intercomparison Project 6 (CMIP6). Estas simulaciones proporcionan un registro temporal suficientemente largo del que se utilizarán datos desde finales del siglo XX hasta finales del siglo XXI. Se estudiará en qué medida distintos parámetros del chorro pueden modular las concentraciones de ozono y los extremos de este contaminante en distintas regiones de Europa. Se prestará atención tanto a los meses de verano, en los que las concentraciones de este contaminante son elevadas debido a las altas temperaturas y la presencia de abundante radiación solar, como a los meses de primavera, durante los cuales los episodios de ozono tienden a concentrarse en el norte de Europa
La Anomalía magnética del Atlántico Sur: una nueva perspectiva a partir del estudio de hornos arqueológicos del Noroeste de Argentina
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El Campo Magnético de la Tierra (CMT) desempeña un papel muy importante para la vida en la Tierra debido a que actúa como un potente escudo protector frente a los vientos solares y las partículas de alta energía que bombardean continuamente la superficie terrestre. Este efecto protector está directamente relacionado con la intensidad del CMT. Sin embargo, las medidas directas del CMT realizadas por satélites indican que la intensidad del campo está actualmente decayendo de manera muy importante. Está disminución está claramente relacionada con la expansión de una de las mayores anomalías del campo magnético actual: la conocida como la SAA (South Atlantic Anomaly). Incluso algunos autores han señalado esta anomalía como precursora de una inminente inversión geomagnética. En cualquier caso, y teniendo en cuenta nuestra alta dependencia de la tecnología, el posible impacto económico de una Tormenta Solar podría ser devastador si la intensidad del CMT sigue disminuyendo en el futuro al ritmo actual. Sin embargo, a pesar de la importancia de contextualizar adecuadamente éstas variaciones respecto a la historia del CMT, el comportamiento de la SAA en el pasado reciente es, a día de hoy, prácticamente desconocido. Esto es debido principalmente a la dificultad de obtener medidas indirectas del CMT más allá del periodo cubierto por las misiones satelitales. En este trabajo se propone reconstruir la evolución de la SAA durante los últimos 2000 años a partir de la aplicación del método arqueomagnético a hornos arqueológicos muestreados recientemente en Argentina. Estos materiales retienen una señal magnética (gracias a los óxidos de hierro en ellos presentes) que puede ser analizada en el laboratorio de paleomagnetismo con gran precisión. Los nuevos datos arqueomagnéticos permitirán investigar el efecto de la SAA en Sudamérica e investigar la influencia de este fenómeno en la disminución de la intensidad global del campo geomagnético. Esta temática se enmarca dentro de un contexto multidisciplinar donde se trabajará tanto con conceptos geofísicos como arqueológicos e históricos. El trabajo se desarrollará en el Instituto de Geociencias de Madrid. Se trata de un trabajo fundamentalmente experimental y puede ser abordado tanto por físicos, geofísicos, geólogos, historiadores o arqueólogos. Se adaptará el enfoque en función del candidato y de su formación. No se requieren conocimientos previos específicos en la temática.
http://pc213fis.fis.ucm.es/index.html
Análisis del Campo Geomagnético a partir de datos de satélite Swarm
JAEINT22_EX_1243
Francisco Javier Pavón Carrasco
Uno de los retos actuales en el ámbito de Ciencias de la Tierra es el estudio del campo geomagnético debido a sus características actuales: disminución de su intensidad a un ritmo superior al de generación del mismo en el núcleo externo de la Tierra, movimiento acelerado de la posición de los polos magnéticos, y aumento continuo de la Anomalía Magnética del Atlántico Sur. Por este motivo, una de las misiones actuales de la Agencia Espacial Europea (ESA) es monitorizar dicho campo con una red de 3 satélites gemelos: la misión Swarm. El solicitante trabajará con los datos de la misión ESA Swarm en la que el grupo de investigación al que se incorporará (Grupo PESO del IGEO) tiene experiencia, pues parte de sus miembros (incluido el tutor de esta propuesta que fue el Investigador Principal del proyecto TEMPO financiado por la ESA, 2015 – 2017) trabajan directamente en dicha misión. La colaboración del solicitante estará enfocada en el análisis de las características del campo anteriormente citadas, adquiriendo nuevos conocimientos en el campo del geomagnetismo, la programación y el estudio de sistemas en estado crítico.
1. Funciones y Tareas a realizar. a) Estudio del estado actual en el campo del geomagnetismo. Análisis detallado de los datos de satélite de los últimos 50 años y enfoque sobre la misión Swarm de la Agencia Espacial Europea. b) Colaboración en el desarrollo de software para la lectura, análisis y selección de datos geomagnéticos de los satélites Swarm. Análisis matemático en armónicos y construcción de modelos geomagnéticos. c) Estudio físico-matemático de las características del campo geomagnético, como el movimiento del polo y la evolución de la Anomalía del Atlántico Sur, que son retos actuales de la comunidad geomagnética.
2. Calidad y Evaluación de la propuesta. El/La solicitante se unirá al grupo PESO del IGEO. Se trata de un grupo consolidado de profesionales de la investigación: 2 Catedráticas, 5 profesores titulares, 2 Investigador Titular, 1 Contratado Doctor, 1 Juan de la Cierva, y 4 postdocs, 6 estudiantes de doctorado. Además, la beca JAE-INTRO permitirá que el solicitante adquiera destrezas a la hora de expresarse, pues tendrá que mostrar sus resultados bien ante los miembros del grupo receptor o del departamento, mediante seminarios concertados. Del mismo modo, se llevará a cabo una serie de tutorías para poder esclarecer y determinar posibles dudas o problemas en puntos concretos del desarrollo de las actividades
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Diagnóstico y atribución de extremos climáticos a cambio climático
JAEINT22_EX_1468
Los extremos meteorológicos y climáticos causan impactos devastadores en el estado de bienestar y numerosos sectores socio-económicos y ambientales (p.ej. aumento de
mortalidad, pérdidas de producción agrícola, etc.). El cambio climático ha provocado un aumento en su frecuencia, duración y/o severidad, y esa tendencia se acentuará con el calentamiento global, afectando particularmente a los eventos más severos. Todo ello ha generado una demanda de información climática por parte de la ciudadanía, medios de comunicación, organismos públicos y sectores afectados. En los últimos años los avances científicos han permitido desarrollar metodologías de atribución de extremos a cambio climático que tratan de responder si, y en qué medida, las actividades humanas han influido en la probabilidad de ocurrencia o severidad de un determinado evento. El grupo del CSIC en colaboración con el grupo Stream de la UCM cuenta con amplia experiencia en el estudio de extremos climáticos, sus causas e impactos asociados. El grupo está especializado en el diagnóstico de extremos de alto impacto, incluyendo olas de calor y sequías, en áreas especialmente vulnerables al cambio climático como la Península Ibérica y el Mediterráneo. Para ello, combina datos (observaciones y modelos), herramientas de diagnóstico y monitorización y metodologías de atribución de eventos extremos a cambio climático. El trabajo ofrece un doble perfil de formación e investigación. Por un lado, pretende instruir al alumno/a en dichas técnicas, prestando especial atención a la aplicación de metodologías “clásicas” de atribución de extremos al cambio climático. Por otro, pretende explorar aproximaciones alternativas, incluyendo el potencial de tecnologías emergentes (p.ej. inteligencia artificial). El trabajo se basará en el análisis de dos extremos climáticos recientes en Europa: la ola de calor de 2022 y la actual sequía 2021-2022. El alumno/a tendrá la oportunidad de familiarizarse con el uso de datos climáticos, herramientas de diagnóstico y técnicas de atribución. Además, se espera que los resultados se divulguen por los canales de comunicación del CSIC-UCM. El trabajo se enmarca dentro del proyecto europeo CLINT CLimate INTelligence: Extreme events detection, attribution and adaptation design using machine learning.
Modelización de los mantos de hielo
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Los mantos de hielo juegan un papel esencial en el clima de la Tierra. Su elevado albedo reduce la radiación solar absorbida por la superficie terrestre, y su elevación disminuye las temperaturas de las regiones circundantes y afecta a la circulación atmosférica. Además, almacenan cantidades muy importantes de agua dulce, por lo que las variaciones en su volumen repercuten en el nivel del mar, así como en la circulación oceánica a escala global. La respuesta de los mantos de hielo de Groenlandia y la Antártida al calentamiento global es una de las incertidumbres principales en las proyecciones futuras de nivel del mar. Nuestro grupo investiga la evolución pasada y futura de los mantos de hielo usando un modelo de mantos de hielo tridimensional. El objetivo consistirá en realizar simulaciones con dicho modelo de cara a mejorar la reconstrucción de los mantos de hielo en el pasado para así constreñir su sensibilidad y por tanto su respuesta futura. El estudiante se integrará en un grupo activo, con la posibilidad de colaborar con todos sus miembros, así como con colaboraciones externas. Este trabajo permitirá familiarizarse con las técnicas de simulación numérica del clima y hielo y análisis de datos utilizadas habitualmente
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