Un experimento a largo plazo es un procedimiento experimental que se ejecuta durante un largo período de tiempo, con el fin de probar una hipótesis u observar un fenómeno que tiene lugar a un ritmo extremadamente lento. La duración que se considera "larga" depende de la disciplina académica . Por ejemplo, varios experimentos agrícolas de campo se han llevado a cabo durante más de 100 años, pero experimentos mucho más cortos pueden considerarse "de largo plazo" en otras disciplinas. Un experimento es "un conjunto de acciones y observaciones", lo que implica que se impone uno o más tratamientos (fertilizantes, almuerzos escolares subsidiados, etc.) al sistema en estudio. Por lo tanto, los experimentos a largo plazo contrastan con los estudios no experimentales a largo plazo en los que la manipulación del sistema estudiado es imposible (por ejemplo, la Gran Mancha Roja de Júpiter ) o indeseable (por ejemplo, observaciones de campo del comportamiento de los chimpancés ).
La Oxford Electric Bell ha estado sonando en la Universidad de Oxford desde 1840, aunque hay algunas razones para creer que puede tener 15 años más. [1]
El Reloj Beverly de la Universidad de Otago funciona desde 1864.
El experimento de caída de tono se lleva a cabo en la Universidad de Queensland desde 1927.
El Experimento de Germinación de William James Beal se lleva a cabo desde 1879. Es el experimento en marcha más antiguo en botánica. Su finalización está prevista para el año 2100.
El experimento Godwin Plots en la reserva Wicken Fen en Cambridgeshire , Inglaterra, se lleva a cabo desde la década de 1920 y explora las diferencias entre áreas de vegetación que nunca se cortan y, respectivamente, cuatro, tres o dos años y cada año.
Experimentos a largo plazo ponen a prueba la sostenibilidad de diferentes prácticas agrícolas, medida por las tendencias de rendimiento a lo largo de décadas. Los ejemplos incluyen el experimento Park Grass en la estación experimental Rothamsted (1843-presente), los diagramas de Morrow (1876-presente) en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign , el campo Sanborn de la Universidad de Missouri (1888-presente), los diagramas de Magruder (1892-presente) en la Universidad Estatal de Oklahoma , la antigua rotación de Auburn (1896-presente) y el experimento Haughley (¿1939-1982?).
Los experimentos en Rothamsted demostraron que "los rendimientos de cereales pueden mantenerse (e incluso aumentar) durante casi 150 años en monocultivos de trigo y cebada a los que se les administra anualmente fertilizante orgánico o inorgánico". [2] Estos resultados muestran que las prácticas consideradas insostenibles por algunos defensores de la agricultura sostenible pueden preservar "la capacidad de una granja de producir perpetuamente", al menos bajo algunas circunstancias. Pero incluso si la diversidad de cultivos en el espacio o el tiempo ( rotación de cultivos ) y los insumos orgánicos no siempre son esenciales para la sostenibilidad, hay abundante evidencia de Rothamsted y otros lugares de que a menudo son beneficiosos.
Desde la década de 1920 se lleva a cabo en Suiza, en Schynige Platte, un experimento en pastos alpinos para estudiar el efecto humano en el medio ambiente alpino. [3]
El Experimento Haughley fue digno de mención como un raro ejemplo de experimento a largo plazo en agricultura orgánica sin aportes externos de nutrientes. Sin embargo, después de unos 30 años, se decidió empezar a importar estiércol. Existe cierto desacuerdo sobre si una "disminución en los rendimientos relativos de la sección orgánica" se debió al agotamiento de los nutrientes del suelo. [4]
Varios experimentos a corto plazo han utilizado leguminosas (en simbiosis con rizobios fijadores de nitrógeno ) como fuente de nitrógeno, pero los buenos rendimientos a corto plazo no prueban que el sistema sea sostenible. El problema es que la liberación de nitrógeno de la materia orgánica del suelo puede compensar cualquier déficit de nitrógeno de las leguminosas durante una década o más. La antigua rotación demostró que el nitrógeno de las leguminosas puede equilibrar el nitrógeno eliminado en un cultivo cosechado a largo plazo. Un punto clave es que el nitrógeno de las legumbres no se eliminó, como sucedería con un cultivo de soja, sino que se aró como abono verde. En la Antigua Rotación, el abono verde se cultivaba durante el invierno para suministrar nitrógeno a un cultivo de verano (algodón); Esto sería menos práctico en climas más fríos. [ cita necesaria ]
Los experimentos agrícolas a largo plazo que se han iniciado más recientemente incluyen los experimentos de Investigación a Largo Plazo sobre Sistemas Agrícolas en UC Davis, iniciados en 1993. [5]
En el Centro de Astrobiología del Reino Unido de la Universidad de Edimburgo y en el Instituto de Medicina Aeroespacial del Centro Aeroespacial Alemán , Charles Cockell y Ralf Möller establecieron el "Experimento de Microbiología de 500 años" que comenzó en julio de 2014 para estudiar la pérdida de viabilidad de bacterias resistentes a la desecación durante largos períodos. El experimento implica el estudio de bacterias vegetativas (la cianobacteria extremadamente tolerante, Chroococcidiopsis sp.) y bacterias formadoras de esporas ( Bacillus subtilis ). [6] [7]
El experimento consta de dos cajas de madera de roble que contienen muestras duplicadas, que se conservarán en la Universidad de Edimburgo y en el Museo de Historia Natural . Cada dos años durante los próximos 24 años, y posteriormente cada 25 años durante los próximos 475 años, se abrirán muestras por triplicado de ambos organismos contenidos en ampollas de vidrio y se enumerará el número de células viables. El primer momento se tomó en 2014 y el último está previsto para el 30 de junio de 2514. Dentro de cada caja, el experimento se duplica en un experimento de radiación de fondo reducida y no reducida, con un conjunto de muestras manteniéndose en un caja de plomo para reducir la radiación de fondo, lo que permite estudiar el impacto de la radiación en combinación con la desecación sobre la viabilidad durante largos períodos. Fue motivado por el deseo de comprender cómo los microbios sobreviven a la desecación en los desiertos, las rocas, el permafrost y su posible supervivencia en el espacio. También se estudiará la destrucción y vías de degradación de biomoléculas. Además del experimento principal, hay una variedad de muestras que incluyen placas de agar secas y endolitos para investigación durante largos períodos. [ cita necesaria ]
Una de las cajas de madera fue entregada al Museo de Historia Natural el 27 de febrero de 2015 y será conservada dentro de la colección de cianobacterias.
El experimento de evolución a largo plazo (LTEE) de E. coli , un estudio de evolución experimental iniciado por Richard Lenski , lleva en marcha desde 1988 durante más de 70.000 generaciones. [8] [9] Los experimentos con la evolución del maíz bajo selección artificial para el contenido de aceite y proteína representan más años, pero muchas menos generaciones (sólo 65). [10] [11]
El zorro plateado domesticado , un programa de cría en curso desde 1959 con resultados espectaculares.
El experimento "Dark Fly" iniciado por Syuichi Mori (Universidad de Kyoto) en 1954 estudia la evolución de la mosca común de la fruta criada en una habitación oscura constante durante 57 años (más de 1400 generaciones). En 2012, el tercer sucesor del experimento, Naoyuki Fuse, realizó la secuenciación completa del genoma de la cepa e informó alrededor del 5% de alteraciones con respecto a la cepa silvestre. [12]
La Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. apoya una serie de experimentos ecológicos a largo plazo, principalmente en ecosistemas que se ven menos afectados directamente por los humanos que la mayoría de los ecosistemas agrícolas. Ver LTER . En el Reino Unido, el Ecoological Continuity Trust trabaja para promover y asegurar el futuro de los experimentos ecológicos a largo plazo, manteniendo un registro de experimentos en los que se han aplicado tratamientos durante un mínimo de seis años.
Varias otras áreas, a veces llamadas parques involuntarios , pueden considerarse experimentos ecológicos de larga duración, porque han sido abandonadas por los humanos y devueltas a una condición casi salvaje . Entre ellas se incluyen áreas abandonadas por motivos políticos, como la Zona Desmilitarizada de Corea , o por contaminación ambiental, como la Zona de Exclusión de la Central Nuclear de Chernóbil .
El Estudio del Corazón de Framingham ha estado funcionando continuamente desde 1948.
El Estudio de Subvención en el Laboratorio de Desarrollo de Adultos del Departamento de Psiquiatría del Hospital Brigham and Women's , una filial de la Facultad de Medicina de Harvard , está llevando a cabo un estudio longitudinal del desarrollo humano adulto , siguiendo dos grupos de individuos a medida que envejecen (268 graduados de Harvard y 456 hombres del centro de la ciudad de Boston ). El estudio ha estado en curso desde 1937 y actualmente es el estudio de mayor duración sobre la vida adulta jamás realizado.