Un experimento a largo plazo es un procedimiento experimental que se lleva a cabo 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 de campo agrícolas se han llevado a cabo durante más de 100 años, pero experimentos mucho más cortos pueden calificarse como "de largo plazo" en otras disciplinas. Un experimento es "un conjunto de acciones y observaciones", lo que implica que se imponen uno o más tratamientos (fertilizantes, almuerzos escolares subsidiados, etc.) en el sistema en estudio. Por lo tanto, los experimentos a largo plazo contrastan con los estudios a largo plazo no experimentales en los que la manipulación del sistema estudiado es imposible (por ejemplo, la Gran Mancha Roja de Júpiter ) o indeseable (por ejemplo, las observaciones de campo del comportamiento de los chimpancés ).
La campana eléctrica de Oxford suena en la Universidad de Oxford desde 1840, aunque hay motivos 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 realizando 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 curso más antiguo de la botánica y 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 áreas que se cortan cada cuatro, tres o dos años y todos los años, respectivamente.
Los experimentos a largo plazo ponen a prueba la sostenibilidad de diferentes prácticas agrícolas, medidas a partir de las tendencias de rendimiento a lo largo de décadas. Algunos ejemplos son el experimento Park Grass en la estación experimental Rothamsted (1843-presente), las parcelas Morrow (1876-presente) en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign , el campo Sanborn en la Universidad de Missouri (1888-presente), las parcelas Magruder (1892-presente) en la Universidad Estatal de Oklahoma , la Old Rotation de Auburn (1896-presente) y el experimento Haughley (1939-1982?).
Los experimentos realizados en Rothamsted demostraron que "la producción de cereales puede mantenerse (e incluso aumentar) durante casi 150 años en monocultivos de trigo y cebada a los que se les aplica fertilizante orgánico o inorgánico anualmente". [2] Estos resultados muestran que las prácticas consideradas insostenibles por algunos defensores de la agricultura sostenible pueden preservar "la capacidad de una explotación agrícola de producir de forma perpetua", al menos en algunas circunstancias. Pero incluso si la diversidad de cultivos en el espacio o en el tiempo ( rotación de cultivos ) y los insumos orgánicos no siempre son esenciales para la sostenibilidad, hay abundante evidencia de Rothamsted y de otros lugares de que a menudo son beneficiosos.
En Suiza, en Schynige Platte, se viene realizando desde los años 20 un experimento en pastizales alpinos para estudiar el efecto humano sobre el medio ambiente alpino. [3]
El experimento de Haughley fue un ejemplo excepcional de un experimento a largo plazo de agricultura orgánica sin aportes externos de nutrientes. Sin embargo, después de unos 30 años, se decidió empezar a importar estiércol. Hay cierto desacuerdo sobre si la "disminución de los rendimientos relativos de la sección orgánica" se debió a un agotamiento de los nutrientes del suelo. [4]
En varios experimentos a corto plazo se han utilizado legumbres (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 legumbres durante una década o más. La antigua rotación demostró que el nitrógeno de las legumbres puede equilibrar el nitrógeno eliminado en un cultivo cosechado a largo plazo. Un punto clave es que el nitrógeno de las legumbres no se eliminaba, como sucedería con un cultivo de soja, sino que se araba 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 requerida ]
Los experimentos agrícolas a largo plazo que se han iniciado más recientemente incluyen los experimentos de Investigación a Largo Plazo sobre Sistemas Agrícolas en la UC Davis, que comenzaron 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 las 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 el Museo de Historia Natural . Cada dos años durante los próximos 24 años, y luego cada 25 años durante los próximos 475 años, se abrirán muestras triplicadas de ambos organismos contenidas en ampollas de vidrio y se enumerará el número de células viables. El primer punto de tiempo se tomó en 2014, y el último está previsto que se tome 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 que se guarda en una caja de plomo para reducir la radiación de fondo, lo que permite estudiar el impacto de la radiación en combinación con la desecación en la viabilidad durante largos períodos. Fue motivado por el deseo de comprender cómo los microbios sobreviven a la desecación en desiertos, rocas, permafrost y su posible supervivencia en el espacio. También se estudiarán la destrucción y las vías de degradación de las biomoléculas. Además del experimento principal, hay una variedad de muestras que incluyen placas de agar secas y endolitos para investigación durante largos períodos. [ cita requerida ]
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 de E. coli (LTEE), un estudio sobre evolución experimental iniciado por Richard Lenski , se ha estado realizando desde 1988 durante más de 70.000 generaciones. [8] [9] Los experimentos con la evolución del maíz bajo selección artificial para contenido de aceite y proteína representan más años, pero muchas menos generaciones (solo 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 Kioto) en 1954 estudia la evolución de la mosca común de la fruta criada en una habitación a oscuras 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 y notificó alrededor de un 5% de alteraciones con respecto a la cepa salvaje. [12]
La Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos apoya una serie de experimentos ecológicos a largo plazo, principalmente en ecosistemas que se ven menos afectados directamente por los seres humanos que la mayoría de los ecosistemas agrícolas. Véase LTER . En el Reino Unido, el Ecological Continuity Trust trabaja para promover y asegurar el futuro de los experimentos ecológicos a largo plazo, manteniendo un registro de los experimentos en los que se han aplicado tratamientos durante un mínimo de seis años.
Hay otras áreas, a veces llamadas parques involuntarios , que pueden considerarse experimentos ecológicos de larga data, porque han sido abandonadas por los seres humanos y han vuelto a un estado casi salvaje . Entre ellas se incluyen áreas abandonadas por razones políticas, como la zona desmilitarizada de Corea , o por contaminación ambiental, como la zona de exclusión de la central nuclear de Chernóbil .
El Estudio Cardíaco de Framingham se viene realizando de forma ininterrumpida desde 1948.
El estudio Grant, que se lleva a cabo en el Laboratorio de Desarrollo de Adultos del Departamento de Psiquiatría del Hospital Brigham and Women's , afiliado a la Facultad de Medicina de Harvard , está llevando a cabo un estudio longitudinal sobre el desarrollo humano en adultos , siguiendo a dos grupos de individuos a medida que envejecen (268 graduados de Harvard y 456 hombres del centro de la ciudad de Boston ). El estudio se viene realizando desde 1937 y actualmente es el estudio de vida adulta de mayor duración que se haya realizado jamás.