2015-03-26

Microblogs will not become a source of scientific knowledge

This is the contribution I submitted to the newly created Journal of Brief Ideas, which defines itself as a research journal exclusively for articles of 200 words or less: 
Title: Microblogs will not become a source of scientific knowledge
The hypothesis that scientific knowledge can grow out of clearly-written ideas capsuled in 200 words with no antecedents, no references, no methods, and no results, is contradictory with the notion of science itself and therefore does not need to be refuted. However, the profusion of microblogging social networks that may be tempted to introduce DOI's as a way to make their tweets and posts citable, threatens to blur the boundaries with other sources of knowledge. Here, I expose the following brief ideas: 1) that any useful contribution to discern ideas that work from ideas that don't, will need, also in the future, enough words to describe how those ideas were tested; 2) that the routine activity of both scientists and non-scientists will tend to keep discerning the systematic, reproducible studies from bar conversations, online forums, and magically-revealed knowledge; and 3) that consequently the present brief, unreferenced publication will get no credit, even if it turns out to be the first to correctly predict the fail of short unreferenced notes as a source of scientific knowledge. And yet, my last 20 available words call for further transgressive ideas for this field, scientific publishing, that will be hardly recognisable in a decade.

Sadly enough, the editors have not accepted this 'article' for their 'beta journal', on the basis of a lack of a scientific advance in the field:
And I fully agree with their point. All they will attract is ideas, hypotheses, opinions; Scientific advance is much more than that and it will not be achieved in the format proposed. And to be consistent, the Journal of Brief Ideas should either ban most of the contributions they receive (like this) or stop calling itself a scientific journal. It is the reputation of the scientific method (slippery as this can be) that is at risk.

2015-03-25

Wiki Loves Earth 2015: Wikipedia, Geociencia y Biología


[Viernes 24 de abril de 2015, conferencia sobre este tema en Barcelona]

Wikimedia (la fundación que da soporte a Wikipedia y sus proyectos hermanos) está organizando el concurso internacional de fotografía Wiki Loves Earth, que premiará las mejores fotografías de espacios naturales catalogados con el fin de ilustrar artículos de Wikipedia y quedar disponibles en la red para su uso gratuito. El concurso nació en Ucrania en 2013, inspirado por el éxito de Wiki Loves Monuments (el mayor concurso fotográfico de la historia), y actualmente está organizado por las representaciones locales de Wikimedia (Wikimedia-España, Wikimedia-Argentina, etc) en más de 20 países, pudiéndose participar de forma gratuita. En España, los lugares fotografiados deben ser espacios naturales reconocidos como Lugares de Importancia Comunitaria por la red Natura 2000. Las fotografías no tienen porqué ser recientes, pero se deben presentar entre el 1 y el 31 de mayo de 2015. Para participar, basta con registrarse gratuitamente en Wikimedia Commons o en el grupo de Flickr creado al efecto y subir las fotos que quedarán públicamente accesibles e indexadas bajo una licencia libre. En cada país, un jurado compuesto por personas relacionadas con la naturaleza, la fotografía y el conocimiento libre otorgará varios premios, y las diez mejores fotografías de cada país participarán en la fase internacional del concurso, con sus propios premios. Para facilitar la localización de los Lugares de Importancia Comunitaria Wikimedia España ha creado listados de los mismos en cada comunidad autónoma, cada una de ellas con un mapa propio.
Fotografía ganadora a nivel internacional en la edición de 2014 de Wiki Loves Earth. Parque Nacional de los Cárpatos, ubicado en el monte Goverla. Ivano-Frankivsk Oblast, Ucrania. Por Balkhovitin (CC-BY-SA 3.0).
¿Y qué tiene que ver esto con la Tierra Sólida, la geociencia o la biología? Pues ésta puede ser una oportunidad para difundir el trabajo de campo que llevamos a cabo los geocientíficos (y biólogos) de todas las disciplinas. Las innumerables fotografías de campo que producimos cada año son casi siempre libres de derechos de autor y bien georeferenciadas, y son a menudo de calidad y de lugares poco accesibles o poco accedidos. Publicando estas fotografías en un repositorio libre como Commons no sólo llenamos sus vacíos geográficos sino que además aumentamos la presencia de nuestras disciplinas y zonas de estudio en la enciclopedia. Wikipedia, y particularmente su versión en español, es pobre en artículos sobre geología y Ciencias de la Tierra. Por ejemplo, hay 6 veces más artículos buenos o destacados en la categoría Historia de España que en Ciencias de la Tierra. Ignoro si esto es la causa o un reflejo del flojo reconocimiento que hace nuestra comunidad científica a Wikipedia, ese proyecto que nació hace 14 años revolucionando para siempre la compilación y el acceso al conocimiento.

Segundo premio de 2014: Serra dos Órgãos, Estado de Rio de Janeiro, por by Carlos Perez Couto.


Wikipedia es una enciclopedia en la que cualquiera puede editar y supervisar los contenidos buscando el consenso con otros editores, todos voluntarios. Cuanto mayor es el número de editores atraído por un artículo, más discusión y más robustas son las mejoras. Como en ciencia, el éxito de una modificación de los contenidos depende a menudo de citar una fuente fiable; pero en cambio en Wikipedia importa poco si quien incorpora un cambio es una autoridad reconocida en la materia o un amateur muy entusiasta. Y a pesar de ello los contenidos no han parado de mejorar en calidad con el tiempo. Cuando Wikipedia nació en 2001 pocos apostaron por el futuro de una enciclopedia sin una editorial centralizada escogida arbitrariamente para producir los contenidos. Hoy Wikipedia está entre las 6 webs más consultadas del planeta, con alrededor de 28 millones de artículos de acceso gratuito sin publicidad, con más de 70.000 editores voluntarios activos (4.300 en español) que realizan 12 millones de ediciones cada mes, y hay estudios académicos que avalan la calidad de sus contenidos. Poner en duda el enorme impacto del movimiento wikipedista es hoy una osadía comparable a cuestionar la tectónica de placas.

Aparte de #WikiLovesEarth, existen otros proyectos que intentan fomentar la mejora de artículos sobre Ciencias de la Tierra (por cierto el Wikiproyecto está en peligro de caer inactivo), donde se pueden solicitar artículos que necesitan aún ser redactados o mejorados. O este Portal en el que se divulgan los objetivos de esta rama de la ciencia, y que cualquier amante de la misma puede mejorar haciendo click en 'editar'. También han habido multitud de proyectos educativos que usan la Wikipedia como base para dar a los alumnos claves de estructuración y evaluación crítica de la información. O para fomentar la interacción entre ciencia y humanidades: aprovecho para compartir esta experiencia personal.

Video sobre cómo participar en WLE:


Este artículo incluye extractos del artículo de Diego DelsoWikimedia España organiza por primera vez Wiki Loves Earth.

2015-02-20

Atlantropa, the Messinian salinity crisis, and other Alternative Worlds


Out of this age of crisis, a book has just been published that aims at fully opening the doors of imagination to show how audacious we humans are when in need to restart from scratch:

Alternative Worlds, Blue-Sky thinking since 1900 (R. Vidal & Cornils, eds.; Peter Lang Publishing, Bern, ISSN 3034317875, 9783034317870)

The book includes an article by the editor Ricarda Vidal (King’s College London) giving an updated perspective on the Atlantropa Project (1929). Atlantropa intended to reduce the area of the Mediterranean Sea by 30% by damming the Strait of Gibraltar, allowing natural evaporation to lower the sea level by a couple of hundred meters. With this project, Herman Sörgel sought to control the inflow of Atlantic seawater to generate electricity, to exposing new inhabitable land (former submarine continental shelf), and to use the Nile River to irrigate a vast part of the Sahara Desert.
The project thus aimed at mimicking what nature did 6 million years ago during the Messinian Salinity Crisis, and that's why I coauthor with Vidal a second chapter dealing with what we know about this ancient salinization and desiccation of the Mediterranean from a scientific perspective, and about the footprint this geology left in western culture.
The rest of the volume discusses fascinating Alternative Worlds including seasteads, planned cities, the high-rise age, and the promising worlds-to-be in the outer space.



Part I: Shaping the Earth and Sea
1. Ricarda Vidal: Atlantropa: One of the Missed Opportunities of the Future
2. Daniel Garcia-Castellanos/Ricarda Vidal: Alternative Mediterraneans Six Million Years Ago: A Model for the Future?
3. Philip E. Steinberg/Elizabeth A. Nyman/Mauro J. Caraccioli: Atlas Swam: Freedom, Capital and Floating Sovereignties in the Seasteading Vision

Part II: The 1960s – Building the Future
4. Patricia Silva McNeill: The Last ‘City of the Future’: Brasília and its Representation in Literature and Film
5. Elena Solomides: The Post-War High-Rise: Promise of an Alternative World
6. Christopher Daley: ‘The landscape is coded’: Visual Culture and the Alternative Worlds of J.G. Ballard’s Early Fiction

Part II: Alternative Lives
7. Maya Oppenheimer: Designed Surfaces and the Utopics of Rejuvenation
8. Boukje Cnossen: The Alternative World of Michel Houellebecq
9. Susanne Kord: From the American Myth to the American Dream: Alternative Worlds in Recent Hollywood Westerns
10. Marjolaine Ryley: Growing up in the New Age: A Journey into Wonderland?

Part IV: Outer Space
11. Peter Dickens: Alternative Worlds in the Cosmos
12. Ingo Cornils: Between Bauhaus and Bügeleisen: The Iconic Style of Raumpatrouille (1966)
13. Rachel Steward: Blue Sky Thinking in a Post-Astronautic Present.


  • Alternative Worlds, Blue-Sky thinking since 1900, R. Vidal & Cornils (Peter Lang Publishing, Bern, ISSN 3034317875, 9783034317870).
  • R.B. Cathcart, "What if We Lowered the Mediterranean Sea?", Speculations in Science and Technology, 8: 7-15 (1985).

2015-01-14

Science evaluation, h, and the #PaperBubble

[A bit of self-criticism on the science evaluation system, just to start the year.]

Wicked rules can pervert a community.
In science, the wicked rule has been evaluating scientists for how much they publish, not by quality or merit. Evaluating by the “mere number of a researcher’s publications” disincentives risky and potentially ground-breaking research lacking a short-term publication outcome, as the editor of Science argues. But this is what is being done. And as a result, the scientific articles published every year have nearly tripled since 1990.
Papers published per year. Source
Cumulative number of papers
published in Biomedicine
(source: PubMed via this)

















The same has happened in most countries and in most disciplines, although some have moved much faster than the average, look :-)
Annual number of papers in Yoga studies over time.

Does this mean that our science is now three times better? Does it mean that our understanding of Nature grows three times faster than 25 years ago? Mmm. It does mean that now we can only track a small fraction of all the papers that are relevant to our research. 

[By Zhou Tao/Shanghai Daily] 

Needless to say, this has yet another additional price for all of us:

To compensate for the perversion inherent to this article-count approach, evaluators started weighting that number with something called Journal Impact Factor, assuming that articles published in highly cited journals have a higher, statistically-sound chance to have an impact. To me, this is the perfect plot for a self-accomplishing prophecy; The warnings against this practice are a clamor.

As citation databases became online, another wicked parameter came on the scene:
h, the Hirsch index, was adopted 9 years ago to come over the number of publications criterion. It essentially grows linearly with your professional age, but has now become a commonplace in the evaluation of proposals. And h keeps promoting multi-authored papers beyond reason, because it disregards the number of authors or the position of the evaluated scientist in the author list (usually related to her/his relative scientific contribution to the study). The citations to an article of yours will count equally if you are the 1st or the 100-th author. Therefore a paper with 100 authors has 100 times more impact on evaluation that a single-authored paper. And I'm not being rhetorical here. Please, meet two of the highest-scientists in Spain: 61k citations, 137 papers in 2013 only, h=112;   117k citations, 164 papers in 2013 only, h=75. I leave it to you to find the flaw.

Very predictably, the number of authors per paper has grown wild, and former research groups have often become author pools, with the entire group signing every paper published by each of its members. A symptom of this is that few researchers dare to publish on their own today:
Average number of authors per paper.
Source: PubMed
% of single-authored papers
over the last century. 
















The left bar indicates the average number of articles published 
by authors that stopped publishing 15 years after their first 
publication. The blue bar on the right shows the articles 
published in the same timespan but by researchers that 
continued publishing after 15 years. The red bar on top 
indicates the articles of those same researchers after the 
15th year. One can see that the researchers that continue 
publishing are those having a high research output. 
It also shows that the research output before the year 
break is the portion that contributes most to the 
overall valuesSource
So the drive to scientific publication is still based on quantity, not quality. This is very familiar to most of us, but if you are in doubt then look at the following graph showing that, although the researchers that succeed at staying in the academy do publish more, they also do reduce their publication rate after consolidation.





Ask any editor how many of their requests to review a manuscript are refused by peers, and you'll learn that they often end up doing the review themselves. Too many papers for such few reviewers/authors. It is unsurprising that you find funny bugs like this in articles that were supposed to have been reviewed.















It is difficult to find objective (quantitative) criteria for quality. Alternatives such as interpreting the subjective impact foreseen for a given research are also risky. But there are better metrics proposed (example), they just need to be adopted. Why not accounting for the author order, for instance? And perhaps it is also time to question the trust on objective parameters as when evaluating candidates.

Under the present rules, young researchers are pressed to publish as much as possible instead of publishing as good as possible, not only perverting the research system but also inflating a huge publication bubble. The warning lights are long on. China has already realised the problem and may be soon taking action. Why not Europe? Will we wait until this bubble bursts?

Wicked rules pervert communities, so let's just adopt better rules. In 10 years the science publishing panorama will be unrecognisable anyway.

Source: Science Mag





PD: Interesting discussion in the comment section of this column in last week's Nature.
PD2: Ironically, the journal Bubble Science just went closed earlier this year: 

PD3: A new journal now allows publishing citable articles of less than 200 words with a DOI. What next? Citable tweets?

2014-10-13

¿Cómo se formó el Mediterráneo? ¿Cuándo?

[excepcionalmente, este post está orientado a estudiantes que comienzan una carrera universitaria en ciencias, no necesariamente geología]

El Mar Mediterráneo es el último reducto del antiguo Océano de Tethys, que quedó atrapado entre las placas tectónicas de África y Eurasia durante su lenta aproximación en los últimos 65 millones de años. Como resultado de esta aproximación, la corteza terrestre oceánica que acogía el Océano de Tethys fue obligada a hundirse (a subducir) en el manto terrestre, bajo Eurasia. Cuando casi toda esa corteza oceánica hubo ya subducido se produjo la colisión entre África y Eurasia que formó los Pirineos, los Alpes, las Montañas de Zagros y el Himalaya (orogenia Alpina), quedando así desconectados el actual Mar Mediterráneo y el Océano Índico hace unos 15 millones de años (mucho más tarde, también la conexión entre el Mediterráneo y el Atlántico acabó siendo temporalmente cancelada).
Sólo en el Mediterráneo Oriental quedan restos de aquella corteza de Tethys que aún no han subducido y que de hecho constituyen la corteza oceánica más antigua preservada en el planeta: unos 270 millones de años de edad. Puedes descargar este espectacular KML para Google Earth y visualizar la edad de formación de la corteza terrestre. 
Fig. 1. Movimiento de las placas tectónicas deducido principalmente a partir del campo magnético grabado en las rocas (técnica conocida como paleomagnetismo) y de la geología y paleontología observadas en superficie. 
Fig. 2. Movimiento de rotación de África respecto a Eurasia en los últimos 190 Millones de años.
A partir de medidas de paleomagnetismo en rocas. Vía MantlePlumes.org
Es sorprendente encontrar la corteza oceánica más antigua en el Mediterráneo, pues el acercamiento entre Europa y África continúa hoy a un ritmo geológicamente rápido, de unos 4 milímetros por año en la región más occidental (entre España y Marruecos), y a velocidades aún mayores y con mayor actividad sísmica en Grecia o Turquía. 
Fig. 3. Movimiento relativo de
Anatolia y el este del Mediterráneo 
respecto a Eurasia, obtenido  
partir de medidas de GPS de alta 
precisión. La longitud de las flechas 
indica la velocidad actual debido a 
la tectónica medida en una estación 
de GPSLas mayores corresponden 
cm/año.
Fig. 4. Modelo de la velocidad tectónica en el Mediterráneo (flechas 
relativas a Eurasia) y de las tasas de deformación que implican

















Pero el Mar Mediterráneo ha tenido una evolución tectónica más compleja que la simple subducción de África bajo Eurasia, como reflejan la heterogénea distribución de los terremotos (Fig. 5) y los varios dominios o subplacas cuyos movimientos tectónicos responden de manera poco intuitiva al acercamiento entre los dos continentes (Fig. 6b).

Fig. 5. Distribución de terremotos y su profundidad en el área mediterránea.

Como consecuencia de la geometría heredada de ambos continentes, se han formado varias subzonas de subducción diferenciadas (Fig. 6b) en las que la corteza oceánica de Tethys es cabalgada por los márgenes del sur de Europa antes de sumergirse en el manto terrestre. Un ejemplo es la subducción que se produce en el Arco de Calabria (Sicilia y sur de Italia), donde la placa Africana subduce bajo el Mar Tirreno, dando origen a una importante actividad sísmica y volcánica (Etna, Stromboli, etc, Fig. 6c). 
Fig. 6a. Esquema del proceso de subducción
de las placas tectónicas oceánicas.



Fig. 6c. Hundimiento y retroceso del slab
(de la porción de placa tectónica subducida)
de Tethys dando lugar a la formación por
extensión de la  corteza del Mar Mediterráneo
(Mar Tirreno en la imagen). África a la 
derecha; Europa a la Izda. De Faccenna 
et al., GJI, 2001)

Fig. 6b. Mapa tectónico simplificado del Mediterráneo actual
mostrando la edad de formación de la nueva corteza oceánica
 (azul, de hasta 25 millones de años) tras la subducción del 
Tethys en la parte occidental. Las zonas mucho más antiguas 
de corteza oceánica en la zona oriental (morado) 
corresponden a la placa del antiguo océano de Tethys. Las 
líneas dentadas rojas indican las fosas donde esa placa se 
adentra en el manto (subduce) bajo Europa.
Para entender la formación del Mediterráneo es clave comprender un proceso llamado extensión de tras-arco (back-arc extension), que es el estiramiento o extensión de la corteza terrestre que ocurre detrás de una zona de subducción, encima del slab subducido (Fig. 6c). Debido a la mayor densidad de la placa de Tethys, ésta se hundió en el manto succionando y estirando la placa bajo la cual subducía (Europa). A consecuencia de esa dinámica (Fig. 7) se separaron del continente europeo las islas de Córcega, Cerdeña y Baleares. Otro ejemplo más lejano del mismo proceso es la separación que actualmente se produce entre Japón y Asia, debida a la subducción de la placa Pacífica bajo la fosa donde se originó el terremoto de Sendai

Fig. 7. Izda.: la extensión de tras-arco es un estiramiento de la corteza que se produce encima de los slabs subducidos. Vídeo: Extensión de tras-arco (back-arc extension) debida a la retirada de un slab (slab retreat or slab rollback) modelada por Moresi y coautoresSi el lado izquierdo fuera África y el derecho Europa (al revés en el esquema de la izda.), la extensión que se produce en medio correspondería al Mediterráneo. 

Fig. 8. Reconstrucción de la retirada del slab (slab retreat) que da lugar a la extensión del Mar Tirreno y del Golfo de Valencia, separando las islas Baleares de la Península Ibérica, hace unos 25 millones de años. Las líneas discontinuas indican la posición de la subducción hace 30 y 16 millones de años. Las flechas negras indican también el mismo proceso ocurrido en el arco helénico (Grecia) y en la Cuenca Panónica (Hungría/Rumanía). 

Fig. 9. Una reconstrucción del Mediterráneo hace 25
millones de años, al inicio de la extensión de tras-arco.
Fuente: R. Blakey.
En resumen: hoy el Mediterráneo occidental ocupa una enorme cuenca extensiva de tras-arco desgarrada tras la subducción de la corteza oceánica de Tethys bajo el continente europeo y la posterior colisión continental entre África y Eurasia. Esta es al menos la visión más generalizada hoy entre los geólogos.

Por tanto, el aislamiento y desecación del Mediterráneo durante la crisis salina del Messiniense fueron sólo un breve episodio ocurrido hace unos 6 millones de años. El restablecimiento de las condiciones normales al final de ese episodio, tal vez mediante una inundación desde el Océano Atlántico, no dio origen al Mediterráneo, sino que simplemente restituyó la conexión atlántica que ya existía antes de la crisis salina. Para aquel entonces el Mediterráneo ya tenía aproximadamente su configuración actual.

2014-08-18

67P - how much is a comet worth

I've been trying to learn a bit more about comets (call it summer-research) taking the chance of the visit of the ESA Rosetta mission to comet 67P (aka Churyumov–Gerasimenko).

Comets are small bodies of rock and ice thought to form in the outer regions of the solar system at the same time planets were formed, ca. 4.6 billion years ago. An important known unknown about comets is their relative contribution to the accumulation of water in the early Earth. So learning about them is learning about our planet too.

67P is a 4 km-long ice body orbiting around the sun every 6 years, following an elliptical orbit ranging between those of the Earth and Jupiter.
Barcelona and 67P, to scale
The shape of 67P suggests that it might be the result of the accretion of smaller comets. In fact, one thing that surprises many of us who are unfamiliar with comets is their low density. Most of the comet you see in these pictures has been left empty during its formation. 67P is about 10 2.5 times lighter than water: 102 400 kg/m3 (figures updated after Rosetta's approach), implying that it is a very porous body. Is this related to an accretion process?
Image taken on 2014-08-12 from a distance of 103 km. Credit: ESA/Rosetta/NAVCAM

Another curious fact: 67P used to have a perihelion distance of 2.7 AU (1 AU = distance from the Sun to the Earth), but in February 1959 an approach to Jupiter reduced this to only 1.3 AU, where it remains today. Comets are often shifted by the gravity field of planets, but recent events like this remind us that we are not in a static Solar System. The same process can lead to the split of comets in pieces: a beautiful example is given by the comets 42P/Neujmin and 53P/Van Biesbroeck, which appear to be fragments of a parent comet. This is based on computer integration, a reconstruction of their past position, showing that both comets were close to Jupiter in January 1850 and had nearly identical orbits before that. The debris produced by such comet disintegrations is often responsible for meteor showers like the Perseids seen worldwide in middle August.
Approach to a distance of 104 km.
67P rotates once every 12.7 hours.
Credit: 
ESA/Rosetta/NAVCAM

Rosetta's won't be the first mission actually touching down on a comet (check this list of space missions that have approached comets, and see the unsubtle 'landing' of Deep Impact in the animation below). But it is the first mission ever to smoothly land on a comet (Philae lander) and to analyze its surface. And it is the first mission to orbit a comet, something remarkable since the escape velocity of 67P is only 0.5 m/s. It will also be the first mission to land a probe on the surface and, in the words of ESA, Rosetta will be "the first spacecraft to fly alongside a comet as it heads towards the inner Solar System, watching how a frozen comet is transformed by the warmth of the Sun". A lander will sample the composition and structure of the comet nucleus, drilling more than 20 cm into the subsurface for analysis at the onboard laboratory. 

Rosetta has costed the europeans around 1 billion euros (10^9 €) through a consortium of the German Aerospace Research Institute (DLR) with ESA, CNES, and european and american research institutes. The results will provide information on how comets form and also on the early stages of the Solar System. It should contribute to the discussion on where did the terrestrial water form and when did it arrive here. Previous studies have shown that the isotope ratios of hydrogen in other comets is different from that of oceanic water, but it remains unclear that these comets were representative enough of the comet orbits most likely to contribute to our waters. New answers will arrive soon, together with new questions. 

Deep Impact colliding with comet Temple 1 in 2005