domingo, 25 de septiembre de 2016

Científicos contra Trump

El cambio climático global está transformando nuestro concepto de la seguridad y se ha convertido en una de las principales amenazas para el futuro de la humanidad. La perspectiva a que nos enfrentamos es muy alarmante. La escasez de recursos, ya sea energía, agua o tierra cultivable, puede llevar al derrumbe de los códigos de conducta establecidos e incluso al conflicto abierto. El clima cada vez más inestable ya no se considera una cuestión eminentemente medioambiental o económica. Durante los últimos años, la amenaza a que nos enfrentamos ha aumentado en gran medida en escala y se ha hecho más evidente. 

La evidencia científica reciente ha confirmado -y en algunos casos excedido- nuestros peores temores sobre el impacto físico a que nos enfrentamos. Cada vez resulta más evidente que el cambio global tiene consecuencias que afectan a las cuestiones capitales de seguridad: inundaciones, enfermedades y hambrunas que ocasionan migraciones a una escala sin precedentes en zonas sometidas ya a gran tensión; sequías y pérdida de cosechas que llevan a una competición más intensa por los alimentos, el agua y la energía en regiones en las que los recursos ya están explotados hasta el límite; y un descalabro económico a escala no vista desde el final de la Segunda Guerra Mundial

No se trata simplemente de la seguridad nacional sino de la seguridad colectiva en un mundo frágil y cada vez más interdependiente. Cualquiera que todavía esté convencido de que el cambio climático es únicamente un problema medioambiental debería leer el informe publicado por la Military Advisory Board de los Estados Unidos, un grupo asesor formado por militares de alto rango y gran prestigio. En el transcurso de sus carreras, estos almirantes y generales de cuatro estrellas ahora en la reserva se enfrentaron a todo, desde la contención y la disuasión ante la amenaza nuclear soviética durante la Guerra Fría, hasta la más reciente lucha contra el terrorismo y el extremismo. Aun así, en su informe manifiestan categóricamente que el cambio climático supone una grave amenaza para la seguridad nacional de los Estados Unidos. Declaran que un clima inestable dará lugar precisamente al tipo de tensiones y conflictos a los que nos enfrentamos hoy, pero más frecuentes e incluso más intensos.

Esta no sería la primera vez en que hombres y mujeres tendrían que luchar por tierra, agua y recursos, pero esta vez será a una escala mayor que no puede compararse con la de conflictos de la antigüedad.
La mayor parte de la comunidad internacional considera un clima inestable como una amenaza sin precedentes a la que debe hacerse frente con la máxima urgencia y ambición. Se trata de una amenaza que nos puede unir si tenemos el sentido común de evitar que nos separe. El presidente Obama lo sabe bien y sus dos mandatos han servido para poner de manifiesto su preocupación por un problema global que ha llevado a su Administración a dictar un número sin precedentes de compromisos ambientales del Gobierno Federal.

Y sigue con ello. El pasado miércoles 21 de septiembre la Oficina del Director de Inteligencia Nacional divulgó un informe dirigido a todos los departamentos en el que puede leerse que el cambio climático probablemente representará un problema significativo para la seguridad nacional de Estados Unidos en los próximos dos decenios al incrementar las tensiones políticas y sociales, amenazar la estabilidad de algunos países y aumentar los riesgos a la salud humana. El informe pronostica un creciente riesgo de conflictos en el extranjero debido a disputas sobre el agua, además de un aumento de las migraciones que exacerban las tensiones políticas y sociales.

Junto con el texto, el presidente Barack Obama firmó un memorándum presidencial que ordena a las agencias federales ponderar el impacto del cambio climático a la hora de desarrollar políticas de seguridad nacional. El memorándum presidencial establece un equipo dedicado a revisar los efectos del cambio climático en las prioridades de seguridad nacional. El documento instruye además a las agencias federales a que desarrollen planes para enfrentarse con una serie de situaciones resultantes del cambio en el clima, tales como los efectos adversos en los precios y la disponibilidad de los alimentos.

Mientras tanto, Donald Trump se comporta como un analfabeto que no comprende el calentamiento global. En sus twitters dice que el cambio climático fue un invento de los chinos para perjudicar a Estados Unidos. El candidato republicano considera que el cambio climático es un mito y «un engaño» y que él «no es un creyente». En su propia web de campaña asegura que no le interesa promover el uso de energías verdes por su excesivo costo y que hasta podría eliminar la Agencia de Protección del Ambiente (EPA) y sus regulaciones porque entorpecen el buen funcionamiento de las empresas. Al Washington Post le dijo en marzo que no se creía el cambio climático, solo el del tiempo, y a Reuters que «como poco» renegociaría los acuerdos de París, recién ratificados por Barack Obama y su homólogo chino, Xi Jinping.

Además, ha dicho que su Gobierno apostará por fomentar la industria del petróleo y por promover la producción de energía nuclear. El 26 de mayo de este año, además, declaró en North Dakota que, en caso de ser elegido presidente, buscaría la salida de Estados Unidos del Acuerdo de París de 2015 sobre el cambio climático porque «es malo para los negocios de Estados Unidos». «Vamos a cancelar el acuerdo de París sobre el clima y vamos a suspender todos los pagos de dólares de Estados Unidos para los programas de calentamiento global de Naciones Unidos», dijo el candidato. 

Aunque las reacciones en contra de todas las afirmaciones anteriores no son nuevas, el pasado 20 de septiembre, 375 científicos prominentes de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos -incluyendo entre ellos a 30 ganadores del Premio Nobel y a intelectuales del calibre de Stephen Hawking-, decidieron publicar un manifiesto conjunto para explicarle a Donald Trump que está equivocado y cómo darle la espalda al consenso mundial contra el calentamiento global sería una decisión desatinada. 

Los científicos lamentan que durante la campaña haya afirmado que la Tierra no se está calentando o que el calentamiento se debe a causas puramente naturales fuera del control humano. «Tales alegaciones son incompatibles con la realidad», zanjan. «Nuestras huellas en el sistema climático son visibles en todas partes. Se observan en el calentamiento de los océanos, la superficie terrestre y la atmósfera inferior. Se identifican en el aumento del nivel del mar, los patrones de precipitación alterados, el retroceso del hielo marino en el Ártico, la acidificación del océano y muchos otros aspectos del sistema climático».

Para los científicos, elegir a alguien con la mentalidad de Donald Trump sería un punto de inflexión para el planeta que «no nos podemos permitir». Lástima que uno no pueda votar.

sábado, 24 de septiembre de 2016

Pulmones de la Tierra (2): el maravilloso fitoplancton

Bioluminiscencia del fitoplancton en una playa de Maldivas.
Como decía en la entrada anterior, las plantas con estructuras mayores y más complejas son las que tienen un balance de producción de oxígeno menor, o, dicho de otra forma, aquellas con una estructura sencilla (mucho "verde" y poco "tronco" dicho sea por simplificar) son las que presentan una mayor producción de oxígeno neta. Siguiendo ese razonamiento, parece lógico pensar que las grandes productoras de oxígeno son las plantas en crecimiento, las praderas, los bosques jóvenes, los cultivos y casi todas las plantas en crecimiento que te rodean, las cuales desprenden más oxigeno del que consumen. ¿Dónde se encuentran las comunidades vegetales que se multiplican continuamente y no cesan de crecer?: en el océano.

Por encima de todo, el verdadero pulmón del planeta, el responsable de que puedas respirar y estés leyendo este artículo se encuentra en los océanos. Los minúsculos organismos que se conocen como fitoplancton están en la base de la cadena trófica de los ecosistemas marinos y sirven de alimento tanto para el zooplancton como para para las ballenas y otros grandes animales marinos. Un estudio global de cuatro años ha descubierto, entre otras cosas, que el fitoplancton es una fuente clave de oxígeno en nuestro planeta. Los microorganismos autótrofos que lo componen producen entre el 50 y el 85% del oxígeno que se libera cada año a la atmósfera. Ese intervalo es muy amplio, porque todavía resulta muy difícil evaluar la productividad real del fitoplancton habida cuenta de sus oscilaciones anuales ligadas a factores que comentaremos y su desigualdad distribución en las aguas oceánicas.

En un proyecto llamado Tara Oceans, dirigido por la organización sin fines de lucro francesa Tara Expeditions, 200 científicos de 45 países investigaron el plancton a bordo de una goleta de dos mástiles. Los investigadores confirmaron lo que desde hace un par décadas se sospechaba gracias los satélites Nimbus de la NASA y de la Agencia Meteorológica estadounidense (NOAA). Las imágenes de teledetección realizadas por la última misión (Nimbus-7, que regresó a la Tierra en 1994 después de orbitar la Tierra durante 16 años) demostraban que la productividad oceánica, evaluada en función de la clorofila concentrada en la superficie marina podía ser superior a la productividad de los ecosistemas terrestres. Los resultados de Tara Oceans confirman que el fitoplancton está generando al menos la mitad del oxígeno que respiramos (unas 270.000 millones de toneladas al año) y retirando de la atmósfera al año 2.000 millones de toneladas de CO2, lo que resulta esencial para mantener la vida sobre la Tierra y mitigar los efectos del cambio global.

Aunque hoy día sabemos más de la superficie de Marte que de las profundidades oceánicas, la enorme productividad de los océanos no debe sorprendernos si tenemos en cuenta que casi tres cuartas partes de la superficie de nuestro planeta están cubiertos por mares y océanos. Además, mientras que la actividad fotosintética en las tierras emergidas se reduce a una delgada capa superficial de la corteza terrestre, la que pueden ocupar las plantas, la productividad primaria de las aguas marinas es volumétrica, puesto que los organismos fotosintéticos ocupan la franja iluminada, la zona eufótica, que puede alcanzar una profundidad de hasta 200 metros en las zonas tropicales.

Comencemos por conocer el término plancton, palabra derivada del griego que significa vagabundear o ir a la deriva. Se denomina plancton a un conjunto de microorganismos diminutos que habitan en los volúmenes de aguas masivas como los océanos y algunos depósitos de agua dulce. Estos organismos microscópicos flotan en el agua por encima de los 200 metros de profundidad y son responsables de gran parte de la vida acuática del planeta. Por lo general, los infinitos organismos que constituyen el plancton se clasifican en 2 grupos, el zooplancton, que se refiere al componente animal, y el fitoplancton, la fracción vegetal. Ambos grupos son parte esencial de la gran cadena alimenticia que, desde a los pequeños corales a las gigantescas ballenas, nutre a miles de especies en las aguas.

El zooplancton está formado por organismos heterótrofos, es decir, que deben alimentarse de los autótrofos del fitoplancton, equivalentes microscópicos de las plantas terrestres en lo que a producción de oxígeno y consumo de dióxido de carbono (CO2) se refiere. Entre esos organismos hay cianobacterias fotosintéticas (también llamadas algas verde-azuladas), pero sobre todo algas unicelulares de diferentes grupos. Entre los tipos comunes se cuentan diatomeas, dinoflagelados, clorófitas o algas verdes y cocolitóforos.

El fitoplancton posee clorofila, el pigmento que hace posible la fotosíntesis; además de esto, sirve como alimento a su grupo antagonista, el zooplancton, quienes a su vez sirve de alimento a otros animales marinos. Por lo tanto, miles de millones de plantas microscópicas que habitan el seno de los océanos realizan su ciclo de renovación y muerte en apenas unos días. Ese infinito universo que nace y muere continuamente, el fitoplancton, es el pulmón que produce la mayor parte del O2 que respiramos. Pero, además de absorber la luz y de liberar O2, la clorofila permite a estas minúsculas plantas retirar el dióxido de carbono disuelto para fijarlo, en forma de carbohidratos, a sus estructuras biológicas. Cuando mueren, se llevan el carbono al fondo de los mares donde permanece durante millones de años.

El crecimiento del fitoplancton depende de la disponibilidad de CO2, luz y nutrientes. Como las plantas terrestres, el fitoplancton requiere nutrientes: nitrato, fosfato, silicato y calcio a concentraciones diferentes dependiendo de la especie. También requieren ciertas cantidades de hierro, lo que limita su crecimiento en grandes áreas del océano en las cuales las concentraciones de hierro son muy bajas. Otros factores que influyen en las tasas de crecimiento del fitoplancton incluyen la temperatura y la salinidad del agua, la profundidad, el viento y el tipo de depredadores que se alimentan de fitoplancton.

Cuando las condiciones son adecuadas, las poblaciones de fitoplancton pueden crecer de forma explosiva, un fenómeno conocido como afloramiento. Los afloramientos en el océano pueden cubrir cientos de kilómetros cuadrados y son fácilmente visibles en las imágenes de satélite. Un afloramiento puede durar varias semanas, pero la vida de cualquier organismo del fitoplancton dura rara vez más de unos pocos días.

El fitoplancton crece a lo largo de las costas y las plataformas continentales, a lo largo del ecuador en el Pacífico y el Atlántico, y en las zonas de latitudes altas. Los vientos juegan un papel importante en la distribución del fitoplancton, ya que impulsan las corrientes que hacen que las aguas profundas, cargadas de nutrientes, suban a superficie y provoquen las zonas de afloramiento.

Esas zonas de afloramiento, que se encuentran a lo largo del ecuador debido a la convergencia de los vientos alisios del este, y otras a lo largo de las costas occidentales de varios continentes, se encuentran entre los ecosistemas marinos más productivos. Por el contrario, el fitoplancton es escaso en las remotas zonas oceánicas donde las corrientes marinas giran sobre sí mismas en las que los nutrientes son escasos. Esa desigual distribución puede verse en este vídeo de la NASA, que muestra las variaciones en la concentración media de clorofila en los océanos mundiales entre julio de 2002 y mayo de 2010. Es más abundante (el color amarillo marca los niveles altos de clorofila) en latitudes altas y en las zonas de surgencia a lo largo de la línea ecuatorial y cerca de las costas. Por el contrario, es escaso en el interior remoto de los océanos (azul oscuro), en los que los niveles de nutrientes son bajos.

El fitoplancton puede aflorar explosivamente durante unas pocas semanas o días. Esta pareja de fotografías satelitales muestra un afloramiento formado en la costa oriental de Nueva Zelanda el 25 de octubre de 2009. Fuente: NASA.

Como ocurre con las plantas terrestres, el crecimiento del fitoplancton varía según la estación. En latitudes altas, los picos productivos se producen el primavera y verano, cuando la luz solar aumenta y la mezcla incesante del agua que provocan las tormentas de invierno casi cesa. Investigaciones recientes sugieren que la fuerte mezcla de las aguas durante el invierno sienta las bases para el crecimiento primaveral explosivo del fitoplancton, porque hace subir los nutrientes de las aguas profundas hasta las capas iluminadas superiores y lo separa de sus depredadores del zooplancton.

Por el contrario, en los océanos subtropicales, las poblaciones de fitoplancton disminuyen en verano. A medida que las aguas superficiales se calientan durante el verano, se hacen muy estables. Con el agua caliente remansada en la parte superior por encima de las capas de aguas fría, la columna de agua no se mezcla fácilmente. El fitoplancton utiliza hasta agotar los nutrientes disponibles en superficie, y el crecimiento se desploma hasta que las tormentas de invierno vuelven a poner en marcha la mezcla.

En primavera y verano, el fitoplancton aflora en las latitudes altas y disminuye en las latitudes subtropicales. Los mapas muestran la concentración media de clorofila de los meses de mayo entre 2003 y 2010 (izquierda) y de noviembre entre 2002 y 2009 (a la derecha) en el Océano Pacífico. Imagen de la Nasa.

En las zonas de latitudes más bajas, incluyendo el Mar Arábigo y las aguas alrededor de Indonesia, los picos productivos estacionales están vinculados a menudo con los cambios en la dirección de los vientos relacionados con el monzón. A medida que los vientos cambian de dirección (hacia alta mar o hacia tierra), las surgencias de aguas profundas aumentan o disminuyen, lo que cambia la concentración de nutrientes. En la permanente zona de surgencia ecuatorial, hay muy pocos cambios estacionales en la productividad del fitoplancton.

La mayor influencia en las diferencias anuales en la productividad global del fitoplancton se debe al patrón climático de la Oscilación Meridional de la corriente de El Niño (ENSO, por sus siglas en inglés: El Niño-Southern Oscillation). Los ciclos ENSO se manifiestan en cambios significativos en la temperatura superficial del mar y los que se producen en los patrones de viento y lluvia en el océano Pacífico a lo largo de la línea ecuatorial.

Cuando actúa El Niño, la productividad del fitoplancton en el Pacífico ecuatorial disminuye drásticamente a medida que los vientos alisios del este, que normalmente aumentan los afloramientos de nutrientes, circulan en dirección contraria. La transición entre El Niño y su corriente opuesta, La Niña, que provoca un aumento repentino de las aguas profundas cargadas de nutrientes, viene a veces acompañada por un enorme aumento en la productividad del fitoplancton.

Las influencias de El Niño influyen en los patrones climáticos más allá del Pacífico. En el océano Índico en torno a Indonesia, por ejemplo, la productividad del fitoplancton aumenta durante El Niño. La productividad en el Golfo de México y en el oeste del Atlántico subtropical se ha incrementado durante los eventos de El Niño en la última década, probablemente debido a que el aumento de las precipitaciones y la escorrentía aportan más nutrientes de lo normal. En comparación con los cambios de productividad en el Pacífico tropical relacionados con el ENSO, las diferencias año a año en la productividad en las latitudes medias y altas son pequeñas.

Durante una surgencia en diciembre de 1997 de El Niño en la zona de calmas del Pacífico ecuatorial (izquierda) se reduce la densidad del fitoplancton. Por el contrario, cuando hay una surgencia de La Niña en la misma zona (diciembre de 1998) la concentración del fitoplancton aumenta (derecha). Imagen de la Nasa.


Por último, hay que resaltar el papel crucial del fitoplancton en el ciclo del carbono y, como consecuencia, en su colosal capacidad para purificar el aire. Gracias a la fotosíntesis, el fitoplancton consume CO2 a una escala equivalente a los ecosistemas terrestres. Se calcula que cada año incorpora entre 45 y 50 millones de toneladas de carbono inorgánico. Las plantas terrestres, incorporan unos 52 millones de toneladas de carbono al año. Pero mientras que el carbono captado por las plantas terrestres acaba por regresar a la atmósfera a corto o medio plazo, cuando el fitoplancton muere parte del carbono captado cae a las profundidades del océano.

Todos los organismos vivos de la zona fótica se hunden cuando mueren, por lo que normalmente existe una constante lluvia de materia orgánica hacia aguas más profundas. El fitoplancton utiliza nutrientes inorgánicos para hacer la fotosíntesis. Los compuestos orgánicos formados se incorporan primero al propio fitoplancton y luego a organismos que lo consumen. Cuando se hunden en las profundidades al morir, unos y otros eliminan los nutrientes de las aguas poco profundas del océano. Los nutrientes son devueltos a las capas superiores de agua sobre todo en lugares donde hay fuertes corrientes ascendentes debido a la topografía del fondo y los patrones de las corrientes oceánicas. Gran parte de las capas superiores del océano abierto son pobres en nutrientes. Aproximadamente el 15% de la materia orgánica creada cada año por el fitoplancton se pierde en las profundidades del océano, mientras que el 85% restante se recicla entre los organismos que viven en las aguas iluminadas.

A nivel mundial, esta "bomba biológica de carbono" transfiere aproximadamente 10 gigatoneladas de carbono de la atmósfera a las profundidades del océano cada año. Incluso pequeños cambios en el crecimiento del fitoplancton pueden afectar a las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico, lo que se refleja en las temperaturas superficiales globales.

El fitoplancton es responsable de la mayor parte de la transferencia de CO2 de la atmósfera al océano. El CO2 se consume durante la fotosíntesis, y el carbono se incorpora a la biomasa del fitoplancton de la misma forma fitoplancton que el carbono se almacena en la madera y las hojas de un árbol. La mayor parte del carbono se devuelve a las aguas cercanas a la superficie cuando el fitoplancton muere o se descompone, pero parte cae gravitacionalmente en las profundidades del océano. Imagen de la Nasa.

Y ahora una última pregunta. ¿Cómo es posible que la masa de fitoplancton no se agote si la biomasa de organismos que lo depredan es bastante superior? El balance se compensa con una elevada tasa de renovación. La alta tasa de reproducción del fitoplancton hace que sus poblaciones se renueven más rápidamente de lo que son depredadas o consumidas. Un tiburón ballena que se alimenta de millones de estas pequeñas células fotosintéticas, sólo es capaz de parir una cría al año. En cambio, una diatomea es capaz de genera cada día un millón de descendientes. De esta forma, las cuentas del equilibrio de la vida, sí que cuadran.

Decir que el fitoplancton es ecológicamente importante es una obviedad.

jueves, 22 de septiembre de 2016

Pulmones de la Tierra (1)

Hace algún tiempo, algunos grandes actores pusieron voces en defensa de la naturaleza. En el que dejo en este enlace, un precioso vídeo de menos de dos minutos, Kevin Spacey presta la suya la selva amazónica. La cautivadora voz del protagonista de House of cards enuncia, entre otras cosas, un dogma impuesto desde los medios de comunicación: el binomio formado por la palabra Amazonas y la expresión “pulmón del planeta”. Un dúo tan inseparable como erróneo. Hoy por hoy, la cantidad de oxígeno (O2) liberada por esa masa inmensa forestal es prácticamente nula. Ni el Amazonas es el pulmón de la Tierra ni los árboles del Retiro son el pulmón de Madrid; de hecho, ninguna otra selva o bosque maduro cumple esa función.

La idea de la selva produciendo O2 para servir como “pulmón del planeta” es tan preciosa como imprecisa. Razonemos. Empecemos por descartar la palabra “pulmón”, porque si algo hace un pulmón es consumir O2, no producirlo. Usar el término resultaría mucho más apropiado si se emplease para dar cuenta del papel que juegan las plantas en la absorción del dióxido de carbono (CO2). Resultaría más riguroso desde el punto de vista de la purificación del aire, porque, efectivamente, mientras que nuestras actividades expulsan sin cesar CO2 a la atmósfera, las plantas trabajan en sentido contrario.

Sin embargo, no hay más que pensar un poco para comprender que esa idea del Amazonas es inconsistente. Los que afirman sin pensárselo dos veces que los bosques amazónicos producen el O2 que los demás respiramos suelen razonar más o menos así: «Las plantas realizan la fotosíntesis, en la que absorben CO2 de la atmósfera y desprenden O2. En la selva amazónica hay una cantidad gigantesca de plantas verdes, luego la fotosíntesis libera ingentes cantidades de O2 a la atmósfera. Por lo tanto, la selva amazónica nos proporciona una enorme cantidad de O2».

Veamos, ¿para qué realizan las plantas la fotosíntesis? Básicamente, para crecer y para almacenar energía. El comportamiento fisiológico de las plantas es original: son a la vez autótrofos a la hora de adquirir energía lumínica mediante la fotosíntesis para crecer y almacenar productos de reserva; pero, a la hora de movilizar esas reservas, se comportan igual que el resto de organismos aerobios heterótrofos como nosotros, los animales: las queman mezclándolas con O2, o dicho de otra forma, respirando. En otras palabras, el anabolismo de las plantas es autótrofo pero su catabolismo es heterótrofo.

No pierda esto de vista: las plantas respiran. Una parte del O2 que liberan a la atmósfera cuando realizan la fotosíntesis lo absorben a su vez mientras respiran. La selva amazónica madura, en efecto, desprende muchas toneladas de O2 al año, pero buena parte de ese O2 lo absorbe de nuevo respirando. Así que la parte de la fotosíntesis que sirve para proporcionar energía a las plantas, de forma neta, no proporciona ni un solo gramo de O2 a la atmósfera. La planta ha desprendido ese O2 sólo de forma temporal, para almacenar la energía y usarla cuando le haga falta. Lo mismo sucede con el CO2 absorbido en esa fracción de la fotosíntesis: no desaparece de la atmósfera permanentemente, porque es liberado de nuevo cuando la planta respira.

Pensemos en un gran árbol de la selva amazónica. Según va creciendo, va convirtiendo agua y CO2 en O2 y sustancias complejas, que utiliza para construir su estructura. Cuando ha alcanzado su máximo tamaño, habrá extraído una gran cantidad de carbono de la atmósfera y lo habrá fijado en sus células. De hecho, si pudiéramos hacerlo, al final del proceso la atmósfera pesaría menos: parte de la masa del árbol proviene precisamente del CO2 absorbido en la fotosíntesis, cuyo carbono pasa a formar parte, por ejemplo, de la celulosa. Perfecto, la conocida fórmula de la fotosíntesis (6CO2+6H2O+Energía) = C6H12O6+6O2) demuestra inequívocamente que el anabolismo vegetal libera O2.

Ahora bien, quienes ponen énfasis exclusivamente en esa fórmula, parecen desconocer que la fórmula de la respiración (C6H12O6+6O2 = 6CO2+6H2O+Energía) también existe, y que merced a ella consume O2 de la atmósfera y libera CO2. Hasta ahora parece un empate, pero no lo es. Las plantas consumen mucho más CO2 que O2, por lo que el balance entre estos dos gases determina que se expulsa mucho más oxigeno del que se consume. Ahora bien, ese balance positivo para nuestros intereses sucede en plantas en crecimiento, es decir, en plantas y bosques jóvenes, que necesitan mucho CO2 para transformarlo en estructuras orgánicas que les permitan crecer y competir.
 
En bosques maduros como la selva amazónica, donde los árboles han parado prácticamente de crecer, el balance CO2/O2 se inclina hacia un mayor consumo del denominador que del numerador, lo que conduce inevitablemente a la conclusión de que los bosques centenarios no ayudan a la oxigenación de la atmósfera.

Pero no seamos tiquismiquis y aceptemos unas tablas. Perfecto. Pero, ¿y cuando el árbol se muere? Tarde o temprano partes del árbol mueren independientemente (como las hojas caídas o las ramas desprendidas) y, por supuesto, llega un momento en el que la planta entera muere. Si algo caracteriza a las selvas tropicales es el continuo reciclado de la materia orgánica, que se manifiesta en forma de la gruesa capa de hojas y madera en putrefacción que yace en el suelo forestal. Aunque no sea a un ritmo tan grande, lo mismo ocurre en cualquier bosque y en cualquier zona con plantas, las cuales, como todo ser vivo, no escapan al conocido paradigma de nacer, crecer, reproducirse y morir. Durante su vida van fijando carbono y liberando O2 según crecen, pero cuando mueren se pudren, como todos los demás.

¿Qué es la putrefacción? Un proceso por el que los organismos descomponedores (ya saben, bacterias, hongos, insectos, ácaros y toda esa abigarrada tropa de basureros de la naturaleza) obtienen energía de la materia orgánica, descomponiéndola en sustancias más simples según absorben O2 de la atmósfera y liberan CO2. Aquí está otra fracción que muchos olvidan: cuando las plantas mueren y se pudren, los descomponedores liberan de nuevo el carbono que habían almacenado y absorben buena parte del O2 que la planta había liberado. Al final de la vida de un árbol de la selva, todo acaba básicamente como había empezado.

Esto es, obviamente, una simplificación: parte del carbono que absorbió la planta entra en la cadena trófica a través de los herbívoros, por ejemplo. Además, la madera no pasa de estar intacta a pudrirse y varios organismos se alimentan de ella. Pero todo esto no altera el resultado final, porque todo ese carbono acaba siendo liberado de nuevo (y el O2 absorbido) cuando la materia orgánica se descompone tras la muerte de todos esos organismos que tampoco escapan al mencionado paradigma.

En resumen: la respiración y la putrefacción son los procesos que hacen que, inevitablemente, una selva tropical madura no produzca una emisión neta de O2 ni una absorción neta de CO2 apreciables. Los árboles de la selva no son las “bombas de O2” que nos quieren hacer creer: el balance neto es prácticamente nulo para una selva madura.

Aviso para navegantes: no estoy diciendo que esté bien acabar con la selva amazónica, sino todo lo contrario. Lo que digo es que la razón que suele darse para protegerla es absurda. En segundo lugar, este texto se refiere única y exclusivamente al balance de carbón-oxígeno en la selva. Existen muchas otras razones, además del supuesto “pulmón” para no deforestar, de modo que, es absolutamente estúpido y autodestructivo acabar con las selvas tropicales.

La selva amazónica lleva ahí millones de años y es muy grande, pero hubo un momento en el que no estaba ahí. Según se fue extendiendo y la masa forestal fue aumentando, estaba almacenando carbono y fijándolo al mismo tiempo que liberaba de forma neta una gran cantidad de O2. Cuando acabamos con la selva amazónica liberamos todo el carbono que lleva ahí almacenado durante millones de años. El balance de la selva amazónica sin perturbar es casi inapreciable, pero cuando cortamos y quemamos la madera deja de serlo: estamos absorbiendo grandes cantidades de O2 y liberando enormes cantidades de CO2. Como se estima que la selva amazónica contiene unas 1,1·1011 toneladas métricas de carbono absorbido de la atmósfera, liberar ese carbono no es ninguna broma. La magnitud de la cantidad de carbono almacenada en el Amazonas es tan grande que podría alterar completamente la atmósfera terrestre en caso de liberarse de golpe.

Podemos hacer que la selva almacene carbono y produzca O2 de forma neta: simplemente tenemos que reforestar parte de la superficie que hemos destruido (que ya ronda el 25% de lo que había en 1970, en el caso del Amazonas), porque, según aumente la masa forestal, estaremos disfrutando de un “pulmón del planeta” hasta que alcance la masa que tenía como selva madura, momento en el cual la producción neta se detendrá.

Ahora supongo que les asaltará una duda: ¿De dónde proviene el O2 que respiramos y cómo y quién lo produce? La respuesta en otra entrada.

domingo, 18 de septiembre de 2016

Obama y la esquizofrenia ambiental

El pasado 16 de septiembre, se publicaron dos noticias que reflejan la esquizofrenia con la que los seres humanos nos enfrentamos a la naturaleza. Por un lado, destruimos, por el otro, conservamos.

La revista Science publicó ese día un artículo en el que un equipo de investigadores estadounidenses presentó los resultados de un trabajo realizado para predecir mejor los efectos ecológicos y evolutivos de la creciente crisis de biodiversidad en los océanos modernos. Las conclusiones eran claras: la eliminación selectiva de los animales más grandes en los océanos modernos, sin precedentes en la historia de la vida animal, puede alterar los ecosistemas durante millones de años.

El mismo día, el presidente Obama anunció la creación de la primera área protegida en el Atlántico estadounidense, el Monumento Nacional Cañones del Noreste, una muestra más de su compromiso permanente  con la conservación. Obama pasará a la historia por muchas actuaciones y decisiones políticas, pero en la recta final de su segundo mandato parece decidido a marcar perfil en temas ambientales. A finales de agosto, el presidente ratificó la creación de la mayor reserva marina del planeta, en Hawái, y el primer fin de semana de septiembre presentó junto al presidente de China la adhesión de Estados Unidos al Acuerdo de París sobre cambio climático.

La principal cadena montañosa de Nueva Inglaterra no se ve desde el avión. A centenares de metros por debajo del nivel del mar se encuentra la cadena montañosa más larga del Atlántico Norte. Abarca más de 30 grandes picos volcánicos que se encuentran alineados a lo largo de 1.100 kilómetros entre Georges Bank, la elevada plataforma marina que se extiende entre Cape Cod, Massachusetts, y Cape Sable Island, en Nueva Escocia, en dirección sureste hasta el extremo oriental de la meseta submarina de las Bermudas, que termina abruptamente en la montaña submarina Nashville en el noreste de esas islas.

La sección de esa colosal cadena submarina correspondiente a Nueva Inglaterra, la New England Seamount Chain, constituye uno de los territorios oceánicos más sorprendentes de Norteamérica. La cadena incluye cuatro montañas volcánicas submarinas que se formaron hace más de 100 millones de años, cuando la placa de América del Norte migró hasta un "punto caliente", una zona en la que, como ocurre en Hawái, el calor ascendente del núcleo terrestre emerge en forma de magma que se derrite sobre el lecho marino creando enormes volcanes.

Esas enormes montañas submarinas son unos oasis pletóricos de vida que emergen sobre el desierto submarino que las circunda. En las escarpadas laderas rocosas, frágiles corales de aguas profundas únicos en el mundo se alimentan en las aguas ricas en nutrientes que fluyen por gargantas y cañones más profundos que el Gran Cañón. La protección de estos hábitats únicos es fundamental para la supervivencia no sólo de esos bellos jardines de coral, sino también de tortugas y ballenas, de los pequeños peces y de las innumerables criaturas que habitan esos mágicos arrecifes coralinos, que son un elemento fundamental en la cadena alimenticia de las aguas de Nueva Inglaterra.

El pasado 16 de septiembre, en la inauguración de la Conferencia Nuestro Océano, una iniciativa internacional promovida por John Kerry para proteger el medioambiente marino mundial, el presidente Obama trató de dar ejemplo: anunció la creación de la primera área protegida en el Atlántico estadounidense, que ha sido elegida precisamente en la New England Seamount Chain. Los Cañones del Noreste, un área de 12.690 kilómetros cuadrados, más grande que el estado de Massachusetts, han sido declarados Monumento Nacional, el primero establecido en el Atlántico, una figura legal que limita la sobreexplotación pesquera y asegura la protección, la conservación y la recuperación de unos ecosistemas únicos que habían sido objeto de exploraciones científicas desde 1970.

Entre las especies que se beneficiarán del nuevo Monumento Nacional de los Cañones y Montes Submarinos del Nordeste (Northeast Canyons and Seamounts Marine National Monument) se encuentran el frailecillo común (Fratercula arctica), que utiliza esta zona en invierno, o el tiburón de Groenlandia (Somniosus microcephalus), recientemente reconocido como el vertebrado más longevo. Las expediciones de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) con robots marinos han permitido descubrir casi un centenar de nuevas especies en la zona del Atlántico que ahora estará protegida de la pesca comercial, las prospecciones petrolíferas y las explotaciones de minería submarina.

Claramente comprometido en la lucha contra el cambio global, Barack Obama ha protegido más tierra y agua que cualquier otro presidente en la historia de Estados Unidos. Y es que la designación del santuario marino en el Atlántico llega dos semanas después de que anunciase en Hawái la creación de la mayor área protegida del planeta, el Monumento Nacional de Papahānaumokuākea, en el Pacífico, cuyo tamaño casi se quintuplicó hasta alcanzar los 1,5 millones de kilómetros cuadrados, tres veces la superficie peninsular española.

Vivimos en pleno Antropoceno, un término ampliamente utilizado desde su acuñación por el premio Nobel Paul Crutzen en 2000 para acotar el intervalo de tiempo en el que muchas de las condiciones ambientales han sido profundamente alteradas por las actividades humanas. Los procesos directamente inducidos o acelerados por el hombre incluyen el calentamiento global; la acidificación del océano y la profusión de "zonas muertas oceánicas”; los cambios en la composición química de la atmósfera, los océanos y los suelos, con perturbaciones antropogénicas significativas de los ciclos de los elementos como el carbono, el nitrógeno, el fósforo y diversos metales; la deforestación la pérdida de hábitats, tanto en tierra como en el mar, o las invasiones de especies que están alterando el equilibrio ecológico a escala local, regional y global.

En todos esos procesos, mares y océanos han jugado un papel regulador fundamental. Se calcula que los océanos han absorbido el 30% del dióxido de carbono emitido a la atmósfera desde el inicio de la Revolución Industrial en el siglo XVIII. Eso ha ayudado a atenuar el impacto del cambio climático, pero con una contrapartida negativa: las aguas oceánicas son un 26% más ácidas que antes de la era industrial. Lo mismo ha sucedido con la temperatura: los océanos han absorbido el 90% del incremento de las temperaturas desde 1970 pero provocando efectos perjudiciales en su propia regulación y sin que hayan podido detener nuestro imparable camino hacia la insostenibilidad térmica: agosto ha sido el año más caluroso jamás registrado.

Una veintena de países anunciaron en la Conferencia la designación de 40 nuevos santuarios marinos. Se espera que en la conferencia se acuerde proteger nuevas zonas equivalentes a una extensión de 1,19 millones de kilómetros cuadrados, similar al tamaño de Sudáfrica. En su discurso, Obama se mostró esperanzado:  «En una competición entre nosotros y los océanos, los océanos acabarán venciendo de una manera u otra. Somos nosotros los que nos tenemos que adaptar. La naturaleza es resistente. Ciertamente, los océanos pueden volver». Ojalá sea así.

Ámbar gris: la caca de los cachalotes

Charlie Naysmith muestra su valioso pedrusco
Si estás caminando por la playa y te encuentras un pedrusco, lo más probable es que sea... un pedrusco. Pero ¡ojo!, míralo con atención porque existe la remota posibilidad -tan remota como que te toque el gordo de Navidad- de que te hayas topado con un tesoro: un trozo de ámbar gris, el nombre elegante con el que se conoce a cierto tipo de materia fecal de una mínima parte de los cachalotes.

Los cachalotes tienden a expulsar una secreción intestinal llamada ámbar gris y esta sustancia termina por endurecerse a medida que flota en el agua. A veces, pocas veces, aparecen en la orilla del mar y la gente las recoge, como fue el caso de Charlie Naysmith, un niño de ocho años que encontró una de esas piezas mientras paseaba con su padre por Dorset (Inglaterra). Cuando buscó que tipo de material era en Google se dio cuenta de que el valor de aquel pedrusco que le cabía en el bolsillo ascendía a 63.000 dólares americanos. El precio de esta sustancia es tan alto por su utilización en la industria del perfume, porque marcas como Chanel o Lanvin lo aplican a sus perfumes para fijar los aromas a la piel del consumidor.

Que el ámbar gris sea tan caro no es ninguna novedad. Desde hace siglos, ha sido considerado un producto de lujo. Los antiguos chinos conocían esta sustancia como lung sien hiang o aroma de baba de dragón, y la utilizaban para aromatizar el vino que consumían los poderosos. Como cuenta Philip Hoare en Leviatán o la ballena (Ático de los libros, 2010), un extraordinario libro sobre los cetáceos, era también una de las fragancias que, mezclada con jazmín, rosa, canela, almizcle y civeta, se preparaba el enigmático perfume con el que se ungía la cabeza de un soberano británico durante la parte más secretade la sagrada ceremonia de coronación.

En 1851, Herman Melville, dejó escrito en uno de los grandes clásicos de la literatura universal, Moby Dick, el valor de tan repugnante excremento: «¿A quién podría ocurrírsele, pues, que damas y caballeros exquisitos se deleiten con una esencia surgida de las tristes entrañas de una ballena enferma? Y sin embargó es así». En esta misma novela, Ismael, el protagonista, cuenta que los turcos introdujeron esta sustancia en La Meca «con el mismo propósito que el incienso fue llevado hasta San Pedro en Roma».


A pesar de ser una de las sustancias más caras del mundo (su valor es casi el del oro y en otros tiempos llegó a triplicarlo), el ámbar gris es también una de las menos conocidas del mundo. Su valor exorbitante se debe a sus propiedades como fijador de perfumes, pero también a otros factores, según explica el biólogo molecular Christopher Kemp en su libro Floating Gold: A Natural (and Unnatural) History of Ambergris [Oro flotante: una historia natural (y poco natural) del ámbar gris], inédita en español y publicada en Estados Unidos por The University of Chicago Press (2012). Según Kemp, es escaso, tiene propiedades muy raras -como la de estabilizar las fragancias- y es imposible de fabricar en laboratorio. Es cierto que se han creado versiones artificiales similares, pero distan en mucho del original. Es algo así como escuchar tocar a los U2 o a una buena banda que interpreta un tema de los U2. Suenan de alguna manera igual, pero les falta algo imposible de definir.

Aunque todavía hay quien piensa que el ámbar gris es producto del vómito de las ballenas, en realidad es una rara secreción producida solamente por los cachalotes, a quienes les encanta zampar calamares gigantes (en un día pueden llegar a ingerir hasta una tonelada), pero cuyos picos córneos son incapaces de digerir. Normalmente, lo que hacen es regurgitarlos enteros por la boca, pero en algunos casos los indigeribles picos continúan su recorrido por el sistema digestivo e irritan el estómago y el intestino delgado. Como respuesta al problema intestinal y para amortiguar el daño que provocan en el interior del animal, los desdichados cachalotes que han engullido los picos los recubren con una secreción grasa rica en colesterol que cementa el codiciado elemento. Por suerte para los cetáceos y gozo de quienes tienen la fortuna de encontrarlo, el ámbar gris lo produce sólo una mínima fracción de la población de cachalotes -cerca del 1%-, y no todos lo expulsan porque algunos mueren de indigestión.

Por tanto, se trata de un tipo de materia fecal que se genera en el mismo sitio que los excrementos y se expulsa también por el ano. Como no podía ser menos dado su origen, en principio la materia que luego pasará a formar parte de carísimos perfumes huele literalmente a mierda, pero una vez expulsado al mar flota sobre las corrientes oceánicas durante años, va transformándose poco a poco y adquiriendo un aroma particular hasta que el azar del oleaje lo deposita en alguna parte como un anodino guijarro céreo.

A manera de la legendaria piedra filosofal, el mar transforma la caca en oro.

sábado, 17 de septiembre de 2016

Una erección de aúpa


En la mitología griega, Príapo, cuyo nombre está en la raíz del priapismo, una enfermedad que provoca la erección permanente y dolorosa del pene, es un dios de la fertilidad y un personaje puramente fálico. Príapo se solía representar con un enorme falo en perpetua erección o en posición fálica, símbolo de la fuerza fecundadora de la naturaleza.

Acabamos de saber que las arañas tienen su propio Príapo. Un desafortunado arácnido de la familia de los opiliónidos, lleva casi cien millones de años con el pene erecto. Los opiliones son un nutrido grupo de arácnidos de los que se han descrito unas 6.500 especies[i], conocidos vulgarmente como murgaños o segadores. Superficialmente son parecidos a las arañas de las que se diferencian porque su cuerpo no aparece claramente segmentado como en la mayoría de los arácnidos, sino que cefalotórax y abdomen forman una unidad globosa en la que apenas se distinguen. El tronco globoso mide típicamente entre cinco y diez milímetros, pero puede llegar a veinte en especies tropicales aunque también hay formas diminutas.

Del cuerpo salen los mismos apéndices que en todos los arácnidos: un par de quelíceros, un par de pedipalpos y cuatro pares de patas locomotoras. Los opiliones pertenecen a una de las familias de arácnidos que cuentan con un pene. Otras especies de araña cuentan con unos bulbos para reproducirse. Los opiliónidos son muy comunes en las viviendas, pero no se asusten: sus quelíceros, los órganos con lo que muerden las arañas, acaban en pinza en vez de en una uña, y carecen de glándula venenosa.

Vista frontal de un ejemplar de un
opiliónido del género  Leiobunum.
En un reciente artículo publicado en la revista científica The Science of Nature, los investigadores Jason A. Dunlop (curador de la colección de arácnidos del Museo de Historia Natural de Berlín), Paul A. Selden (geólogo de la Universidad de Kansas) y Gonzalo Giribet (Departamento de Biología Evolutiva de Harvard) han encontrado un ejemplar del segador fósil Halitherses grimaldii del Cretácico (hace unos 99 millones de años) preservado en un trozo de ámbar birmano. La novedad no está en que se trate de una nueva especie, puesto que H. grimaldii ya había sido descrito en  2005, sino que el espécimen muestra un pene completamente extendido.

Este es el primer registro de un órgano copulador masculino de esta naturaleza preservado en ámbar y es de especial importancia debido a la antigüedad del depósito. El pene presenta un delgado tronco con el extremo distal aplanado, un glande espatular en forma de corazón y un estilo distal corto, torcido en la punta. En los opiliones actuales, el pene es uno de los caracteres más importantes para clasificarlos. La morfología genital masculina en H. grimaldii parece ser excepcional dentro del grupo (cladoDyspnoi al que pertenece este fósil. Los grandes ojos difieren también notablemente de otros miembros de la subfamilia Ortholasmatinae en la que se incluyó en principio a H. grimaldii. Por tanto, la estructura única del pene, la originalidad de los ojos y la probable ausencia de dientes diáfanos, presentes en todos los demás Dyspnoi existentes, sugieren que H. grimaldii representa una nueva familia ya extinta de opiliones.

La flecha señala el pene erecto de esta araña
que mide un cuarto de su cuerpo.
© J. Dunlop et al. y The science of Nature.
Y ahora vamos a lo que vamos. Encontrar tamaño órgano copulador fue toda una sorpresa, porque por lo general están escondidos dentro del cuerpo de los opiliones. De hecho, este es el primer registro que se tiene de un órgano copulador masculino de esta naturaleza preservado en ámbar. Y el animalito no estaba precisamente mal dotado. El pene de H. grimaldii, se extiende casi medio milímetro desde la parte baja del abdomen, una longitud nada desdeñable si se tiene en cuenta que el cuerpo, sin contar las patas, mide dos milímetros de largo. Si el mismísimo Príapo hubiese medido, pongamos, un metro ochenta, su pene, de querer equipararse al de H. grimaldii, debería haber medido 45 centímetros más o menos.

Me gusta más la primera, pero sea como sea, allí se quedó, enhiesto y sorprendido.




Detalle aumentado de la foto anterior.
© J. Dunlop et al. y The science of Nature.



[i] Pinto-da-Rocha, R., Machado, G. & Giribet, G. (eds.) (2007): Harvestmen-The Biology of Opiliones. Harvard University Press.