😀
Capítulo 5
La vida misma
Contenido:
- Un planeta solitario
- En la troposfera
- El mar delimitador
- La aparición de la vida
- Un mundo pequeño
- La vida sigue
- Adiós a todo eso
- La riqueza del ser
- Células
- La idea singular de Darwin
- El material de la vida
Cuanto más examino el universo
y estudio los detalles de su arquitectura,
mas pruebas hallo que el universo
debe de haber sabido de algún modo que veníamos.
FREEMAN DYSON
16. Un planeta solitario
No es fácil ser un organismo. Por lo que sabemos hasta ahora, sólo hay un lugar en todo el universo, un puesto destacado insignificante de la Vía Láctea llamado la Tierra, que te sustentará, puede que hasta ése lo haga bastante a regañadientes.
Desde el fondo de la fosa oceánica más honda hasta la cumbre de la montaña más alta, la zona que incluye el total de la vida conocida tiene un espesor de sólo unos 20 kilómetros..., no es mucho si se compara con la espaciosidad del cosmos en su conjunto.
Para los seres humanos es peor aún porque sucede que pertenecemos a la porción de seres vivos que tomó, hace cuatrocientos millones de años, la arriesgada y azarosa decisión de arrastrarse fuera de los mares, pasar a residir en tierra y respirar oxígeno. En consecuencia, nada menos que el 99,5% del volumen del espacio habitable del mundo queda, según una estimación, en términos prácticos completamente, fuera de nuestros límites.
No se trata sólo que no podemos respirar en el agua, sino que no podemos soportar la presión. Como el agua es unas 1.300 veces más pesada que el aire, la presión aumenta rápidamente cuando desciendes, en el equivalente a una atmósfera cada lo metros de profundidad. En tierra, si subieses a la cima de una eminencia de 150 metros (la catedral de Colonia o el Monumento a Washington, por ejemplo), el cambio de presión sería tan leve que resultaría inapreciable. Pero a la misma profundidad bajo el agua las venas se colapsarían y los pulmones se comprimirían hasta las dimensiones aproximadas de una lata de refresco. Sorprendentemente, la gente bucea de forma voluntaria hasta esas profundidades, sin aparatos de respiración, por diversión, en un deporte llamado buceo libre. Parece ser que la experiencia que los órganos internos se deformen con brusquedad se considera emocionante, aunque es de suponer que no tan emoción ante como el que vuelvan a sus anteriores dimensiones al aflorar a la superficie. Pero para que los buceadores lleguen a esas profundidades deben hacerse arrastrar hacia abajo, con bastante brutalidad, mediante pesos. La máxima profundidad a la que se ha podido llegar sin ayuda y vivir para contarlo es de 72 metros, una hazaña que realizó un italiano llamado Umberto Pelizzari, que en 1991 descendió buceando hasta esa profundidad, se mantuvo allí un nanosegundo y luego salió disparado hacia la superficie. En términos terrestres, 72 metros es bastante menos que la longitud de un campo de fútbol. Así que ni siquiera en nuestros despliegues propagandísticos más entusiastas podemos proclamar que dominamos las profundidades.
Hay otros organismos, claro, que sí lo consiguen, que logran soportar esas presiones de las profundidades, aunque sea un misterio cómo lo consiguen exactamente algunos de ellos. El punto más profundo del océano es la Fosa de las Marianas, en el Pacífico. Allí, a unos 11,3 kilómetros de profundidad, las presiones se elevan hasta más de 1.120 kilómetros por centímetro cuadrado. Sólo una vez hemos logrado, brevemente, enviar humanos a esa profundidad en un sólido vehículo de inmersión. Sin embargo, es el hogar de colonias de anfípodos, un tipo de crustáceo similar a la gamba pero transparente, que sobrevive allí sin absolutamente ninguna protección. Casi todos los océanos son, por supuesto, mucho menos profundos, pero incluso a la profundidad oceánica media, de cuatro kilómetros, la presión es equivalente al peso de 14 camiones de cemento cargados puestos uno encima de otro.
La mayoría de la gente considera, incluidos los autores de algunos libros de divulgación sobre oceanografía, que el cuerpo humano se arrugaría bajo las inmensas presiones de las profundidades oceánicas. Pero no parece que sea así, en realidad. Como también nosotros estamos hechos principalmente de agua, y el agua es «casi incomprimible, en palabras de Frances Ashcroft de la Universidad de Oxford, el cuerpo se mantiene a la presión del agua que lo rodea y no resulta aplastado en las profundidades». La causa de los problemas son los gases del interior del cuerpo, sobre todo de los pulmones. Estos sí se comprimen, aunque no se sabe en qué punto resulta mortal la presión. Hasta hace muy poco se creía que, todo el que descendiera hasta unos 100 metros, sufriría una muerte dolorosa cuando le implosionasen los pulmones o se le hundiese la caja torácica, pero los que practican el buceo libre han demostrado repetidamente que no es así. Según Ashcroft, parece ser que «los seres humanos deben de ser más parecidos a las ballenas y los delfines de lo que suponíamos.»
Pero puede haber muchos errores más. En los tiempos de los trajes de buzo (de aquellos que estaban conectados a la superficie por largos tubos) se experimentaba a veces en las inmersiones un temido fenómeno llamado «el apretón». Esto ocurría cuando fallaban las bombas de la superficie, lo que provocaba una pérdida catastrófica de presión en el traje. El aire salía de él con tal violencia que el desventurado buzo quedaba prácticamente aspirado en el casco y el tubo. Cuando le izaban a la superficie todo lo que queda en el traje son los huesos y unos andrajos de carne, escribió en 1947 el biólogo B. S. Haldane, añadiendo para convencer a los incrédulos: Eso ha sucedido».
(Diremos, de pasada, que el casco de inmersión original, ideado por un inglés llamado Charles Deane, no era en principio para bucear sino para la lucha contra el fuego. Se le llamó, por ello, «casco de humos», pero al ser de metal se calentaba y resultaba incómodo; como pronto descubrió Deane, a los bomberos no les entusiasmaba la idea de entrar en edificios ardiendo con ningún género de atuendo, pero mucho menos aún con algo que se calentaba como un hervidor y que obstaculizaba además sus movimientos. Deane, para intentar salvar su inversión, lo probó bajo el agua y descubrió que era ideal para tareas de salvamento.)
El auténtico terror de las profundidades es, sin embargo, la enfermedad del buzo..., no tanto porque sea desagradable, aunque sin duda lo es, sino porque es muy probable que se produzca. El aire que respiramos tiene un 80% de nitrógeno. Al someter a presión el cuerpo humano, ese nitrógeno se transforma en pequeñas burbujas que pasan a la sangre y a los tejidos. Si cambia la presión con excesiva rapidez (como en una ascensión demasiado rápida de un buceador), las burbujas atrapadas en el organismo empezarán a bullir exactamente como lo hacen las de una botella de champaña al abrirla, atascando pequeños vasos sanguíneos, privando a las células de oxígeno y causando un dolor tan intenso que quienes lo padecen suelen doblarse angustiados por los retortijones... de ahí el nombre que se da en inglés a esa dolencia, the bends[31].
La enfermedad del buzo ha constituido desde tiempo inmemorial un riesgo laboral para los buceadores que buscan esponjas y perlas, pero no atrajo mucha atención en Occidente hasta el siglo XIX, y entonces lo hizo entre quienes no se mojaban para nada (o, al menos, no se mojaban mucho y, en general, no muy por encima de los tobillos). Eran los trabajadores de los cajones hidráulicos. Estos cajones eran cámaras secas cerradas construidas en los lechos de los ríos para facilitar la construcción de puentes. Se llenaban de aire comprimido y sucedía con frecuencia que, cuando los trabajadores salían de ellos tras un periodo largo de trabajo bajo aquella presión artificial, experimentaban leves síntomas, consistentes en hormigueo y prurito. Pero un número reducido, aunque impredecible, experimentaba un dolor más insistente en las articulaciones y, a veces, se desmoronaba presa de intensos dolores, en algunos casos para no levantarse más.
Todo eso resultaba muy desconcertante. A veces, los trabajadores se acostaban sintiéndose perfectamente y despertaban paralizados. A veces, no se despertaban más. Ashcroft cuenta una historia relacionada con los directores de las obras de un nuevo túnel bajo el Támesis, que celebraron un banquete para conmemorar que estaban terminando el túnel, y descubrieron consternados que su champaña no burbujeaba cuando lo descorcharon en el aire comprimido del túnel. Sin embargo, cuando salieron al aire libre de la noche de Londres, las burbujas empezaron a bullir dentro de ellos, acelerando memorablemente el proceso digestivo.
Aparte de evitar por completo los entornos de alta presión, sólo hay dos estrategias seguras para evitar la enfermedad del buzo. La primera es someterse a una exposición muy breve a los cambios de presión. Por eso quienes practican el buceo libre antes mencionado pueden descender hasta 150 metros sin sentir ningún efecto negativo. No están abajo el tiempo suficiente para que el nitrógeno del organismo se disuelva en los tejidos. La otra solución es ascender en cuidadosas etapas. Esto permite que las burbujitas de nitrógeno se disipen de forma inocua.
Buena parte de lo que sabemos sobre supervivencia en situaciones extremas se lo debemos a un extraordinario equipo formado por un padre y un hijo, John Scott y J. B. S. Haldane. Los Haldane eran muy excéntricos incluso para los criterios no demasiado rigurosos de los intelectuales ingleses. Haldane padre nació en 1860, en el seno de una familia de la aristocracia escocesa (su hermano era vizconde), pero casi toda su carrera transcurrió en una modestia relativa como profesor de fisiología en Oxford. Tenía fama de ser muy distraído. En cierta ocasión en que su esposa le hizo subir al dormitorio a cambiarse para asistir a una cena, no regresaba y cuando subieron a ver lo que le pasaba descubrieron que se había puesto el pijama, se había metido en la cama y estaba dormido. Cuando le despertaron, explicó que se había dado cuenta de pronto que estaba desvistiéndose y había pensado que debía de ser porque era ya hora de acostarse. Su idea de unas vacaciones era irse a Cornualles a estudiar la anquilostoma de los mineros. Aldous Huxley, el novelista nieto de T. H. Huxley, que vivió con los Haldane un tiempo, le parodió de forma implacable, en el personaje del científico Edward Tantamount de su novela Contrapunto.
Lo que hizo Haldane por el submarinismo fue determinar los intervalos de descanso necesarios para efectuar una ascensión desde las profundidades sin contraer la enfermedad del buzo, pero sus intereses abarcaron el total de la fisiología, desde el estudio del mal de altura de los escaladores hasta los problemas de las crisis cardiacas en las regiones desérticas. Sintió especial interés por los efectos de los gases tóxicos en el cuerpo humano. Para entender mejor cómo mataban a los mineros las fugas de monóxido de carbono, se intoxicó metódicamente, tomándose al mismo tiempo muestras de sangre y analizándolas. Interrumpió el experimento sólo cuando estaba ya a punto de perder el control muscular y el nivel de saturación de la sangre había llegado al 56%... Un nivel que, como explica Trevor Norton en Stars Beneath the Sea (Estrellas bajo el mar), su divertida historia del submarinismo, se hallaba sólo a unas fracciones de la muerte segura.
Jack, el Haldane hijo, conocido por la posteridad como J. B. S., fue un notable prodigio que se interesó por el trabajo de su padre casi desde la temprana infancia. A los tres años de edad le oyeron preguntar malhumorado a su padre: «Pero ¿es oxihemoglobina o carboxihemoglobina?» El joven Haldane ayudó a su progenitor durante su juventud en sus experimentos. Siendo aún adolescente, solían probar juntos gases y máscaras antigás, turnándose para hacerlo, con el fin de comprobar el tiempo que tardaban en desmayarse.
Aunque J. B. S. Haldane no llegó a graduarse en ciencias (estudió lenguas clásicas en Oxford), fue un científico eminente por derecho propio y trabajó sobre todo para el Gobierno en Cambridge. El biólogo Peter Medawar, que se pasó la vida entre los llamados «olímpicos mentales», dijo de él que era «el hombre más listo que he conocido». Huxley también parodió a Haldane hijo en su novela Antic Hay, (Antiguo forraje)... pero utilizó sus ideas sobre manipulación genética de los seres humanos como base para la trama de Un mundo feliz. Entre otros muchos logros de este Haldane, figura haber desempeñado un papel decisivo en la fusión de los principios darwinianos de la evolución con la genética mendeliana, cuyo resultado conocen los genetistas como la Síntesis Moderna.
El joven Haldane fue tal vez el único ser humano a quien la Primera Guerra Mundial le pareció «una experiencia muy gozosa», y admitió sin rubor: «Gocé de la oportunidad de matar a gente». Resultó herido dos veces. Después de la guerra se convirtió en un divulgador de la ciencia de bastante éxito y llegó a escribir 23 libros (y 400 artículos científicos). Sus libros aún son legibles e instructivos, aunque no siempre fáciles de encontrar. Se convirtió además en un marxista entusiasta. Se ha dicho, no del todo cínicamente, que esto último no era más que puro afán de llevar la contraria y que si hubiese nacido en la Unión Soviética habría sido un monárquico ferviente. Pero lo cierto es que casi rodos sus artículos aparecieron en primer lugar en el comunista Daily Worker.
Mientras los principales intereses de su padre se centraban en los mineros y en el envenenamiento, el joven Haldane se consagró a la tarea de salvar a submarinistas y buceadores de las consecuencias desagradables de su trabajo. Adquirió con fondos del almirantazgo una cámara de descompresión a la que llamó la «olla a presión». Consistía en un cilindro metálico en el que se podía encerrar a tres personas al mismo tiempo y someterlas a diversas pruebas, todas dolorosas y casi todas peligrosas. Podía
que se sentaran en agua helada mientras respiraban «atmósfera aberrante» o se les sometía a rápidos cambios de presionización. En otro experimento se sometió él mismo a una ascensión simulada peligrosamente rápida para comprobar qué pasaba. Lo que ocurrió fue que le estallaron los empastes de las muelas. «Casi todos los experimentos, escribe Norton, acababan con que alguien tenía un ataque, sangraba o vomitaba». La cámara estaba prácticamente insonorizada, de manera que el único medio que tenían sus ocupantes de indicar que se encontraban mal era golpeando de forma insistente en las paredes o alzando notas hasta una ventanilla. En otra ocasión en que se estaba intoxicando con elevados niveles de oxígeno, sufrió un ataque tan grave que se rompió varias vértebras. Un riesgo habitual consistía en el colapso pulmonar. También eran frecuentes las perforaciones de tímpano. Pero, como indicaba
tranquilizadoramente Haldane
en uno de sus artículos: «El tímpano en general se cura. Y si queda algún orificio, aunque uno se quede un poco sordo, siempre puede expulsar el humo del tabaco por el oído en cuestión, lo que constituye un éxito social».
Lo extraordinario de todo esto no era que Haldane estuviese dispuesto a someterse a tales riesgos y penalidades en la investigación científica, sino que no tuviera problema para convencer a colegas y seres queridos que entrasen también en la cámara. Su esposa, lanzada a un descenso simulado, sufrió una vez un ataque que duró trece minutos. Cuando al fin dejó de dar saltos en el suelo, la ayudó a levantarse y la mandó a casa a hacer la cena. Haldane utilizaba muy gustoso a cualquiera que tuviese a mano, incluido en una ocasión memorable, un primer ministro español, Juan Negrín. El doctor Negrín se quejó después de un leve cosquilleo y «una curiosa sensación aterciopelada en los labios». Pero, por lo demás, parece que resultó ileso. Debió de considerarse muy afortunado. Un experimento similar de privación de oxígeno dejó a Haldane seis años sin sensibilidad en las nalgas y en la parte inferior de la espina dorsal.
Entre las muchas intoxicaciones que le interesaban concretamente a Haldane figuraba la intoxicación con nitrógeno. Por razones que aún no están del todo claras, a profundidades superiores a unos treinta metros, el nitrógeno se convierte en un poderoso embriagante. Bajo sus efectos, sabemos que ha habido buceadores que han ofrecido sus tubos de respiración a los peces que pasaban a su lado o que han decidido hacer un alto para fumarse un cigarrillo. También producía extraños cambios de humor. Haldane cuenta que, en una prueba, el sujeto «osciló entre la depresión y el entusiasmo, rogando en un momento que le descomprimiese porque se sentía muy mal y echándose a reír al momento siguiente, intentando estorbar a su colega que estaba haciendo una prueba de habilidad».
Para medir el grado de deterioro del sujeto, tenía que entrar en la cámara un científico con el voluntario para plantearle sencillas pruebas matemáticas. Pero, como recordaría Haldane más tarde, a los pocos minutos «el científico solía estar tan embriagado como el voluntario y muchas veces se olvidaba de poner el cronómetro en marcha o de tomar las notas que tenía que tomar». La causa de la embriaguez hoy sigue siendo un misterio. Se cree que tal vez se trate de lo mismo que produce la embriaguez alcohólica, pero, como nadie sabe con certeza qué es lo que causa eso, semejante consideración no sirve de mucho. Lo cierto es que, si no se tiene muchísimo cuidado, es fácil que uno tenga problemas cuando abandona el mundo de la superficie.
Lo que nos lleva de nuevo (bueno, casi) a nuestra observación anterior que la Tierra no es el lugar más cómodo para ser un organismo, aunque se trate del único lugar de la pequeña porción de la superficie del planeta que está lo bastante seca para poder apoyarse en ella, una cantidad sorprendentemente grande es demasiado cálida, fría, seca, empinada o elevada para servirnos de gran cosa. Hay que decir que eso es en parte culpa nuestra. Los humanos somos inútiles en un grado bastante asombroso por lo que se refiere a la adaptabilidad. Como a la mayoría de los animales, no nos gustan demasiado los lugares muy cálidos porque sudamos mucho y es fácil que sucumbamos a una apoplejía, somos especialmente vulnerables. En las peores circunstancias (a pie, sin agua, en un desierto caluroso...), la mayoría sufrirá delirios y se desmayará, posiblemente para no volver a levantarse, en no más de siete u ocho horas. Y no estamos menos desvalidos frente al frío. Los humanos, como todos los mamíferos, generamos mucho calor. Pero, como casi no tenemos pelo no lo retenemos. Incluso con un tiempo muy benigno, la mitad de las calorías que consumimos son para mantener el cuerpo caliente. Por supuesto, podemos contrarrestar estas debilidades en gran medida con ropa y cobijo, pero, aun teniendo eso en cuenta, las partes de la Tierra en que estamos dispuestos a vivir o podemos hacerlo son, en realidad, modestas: sólo el 12% del total de tierra firme y el 4% de toda la superficie si incluimos los mares.
Pero si consideramos las condiciones existentes en el resto del universo conocido, lo asombroso no es que utilicemos tan poco de nuestro planeta, sino que hayamos conseguido encontrar un planeta del que podamos utilizar un poco. No hay más que echar un vistazo al propio sistema solar (o, en realidad, a la Tierra en ciertos períodos de su historia) para darnos cuenta que la mayoría de los sitios son mucho más inhóspitos y menos propicios para la vida que nuestro suave, azul y acuoso globo terráqueo.
Hasta ahora, los científicos espaciales han descubierto unos setenta planetas fuera del sistema solar, de los 10.000 billones o así que se cree que existen ahí fuera, así que difícilmente pueden pretender hablar los humanos con autoridad sobre el asunto; pero parece ser que para conseguir un planeta adecuado para la vida, tienes que tener muchísima suerte y, cuanto más avanzada sea la vida, más suerte has de tener. Diversos observadores han identificado unas dos docenas de ventajas particularmente afortunadas que hemos gozado en la Tierra, pero como esto es un repaso rápido las reduciremos a las cuatro principales.
Un excelente emplazamiento.Estamos, en un grado casi sobrenatural, a la distancia exacta del tipo exacto de estrella, una lo suficientemente grande para irradiar muchísima energía, pero no tan grande como para que se consuma enseguida. Es una peculiaridad de la física que, cuanto más grande es una estrella, más rápido se consume. Si nuestro Sol hubiese sido 10 veces mayor, se habría consumido al cabo de 10 millones de años en vez de 10.000 millones, y nosotros no estaríamos ahora aquí. También somos afortunados por orbitar donde lo hacemos. Si nos hubiésemos acercado más en nuestra órbita, todo se habría evaporado en la Tierra. Si nos hubiésemos alejado, todo se habría congelado.
En 1978, un astrofísico llamado Michael Art. hizo unos cálculos y llegó a la conclusión que la Tierra habría sido inhabitable si hubiese estado sólo un 1% más alejada del Sol o un 5% más cerca. No es mucho. Y, de hecho, no era suficiente. Las cifras se han revisado desde entonces y han pasado a ser un poco más generosas (un 5% más cerca y un 15% más lejos se cree que son valoraciones más exactas de nuestra zona de habitabilidad), pero sigue siendo un margen muy exiguo
[32].
Para apreciar hasta qué punto es exiguo, no tenemos más que echar un vistazo a Venus. Venus queda 40.000 millones de kilómetros más cerca del Sol que la Tierra. El calor del Sol llega allí sólo dos minutos antes que a nosotros. Venus es muy parecido a la Tierra en tamaño y en composición, pero la pequeña diferencia de distancia orbital fue el elemento decisivo en el proceso que hizo que se convirtiera en lo que se convirtió. Al parecer, Venus era poco más cálido que la Tierra durante el primer periodo del sistema solar y es probable que tuviese mares. Pero esos pocos grados de calor extra hicieron que no pudiese conservar agua en su superficie, con consecuencias desastrosas para el clima. Al evaporarse el agua, los átomos de hidrógeno escaparon al espacio y, los de oxígeno, se combinaron con el carbono para formar una densa atmósfera gaseosa de dióxido de carbono de efecto invernadero. Venus se volvió sofocante. Aunque la gente de mi edad recordará la época en que los astrónomos acariciaban la esperanza que hubiera vida en Venus bajo sus nubes acolchadas, hasta quizás un tipo de verdor tropical, hoy se sabe que es un entorno demasiado implacable para cualquier género de vida que razonablemente podamos concebir. La temperatura de la superficie es de unos calcinantes 470 °C, un calor suficiente para fundir el plomo, y la presión atmosférica en la superficie es 90 veces mayor que la de la Tierra, más de lo que podría soportar el cuerpo humano. No disponemos de la tecnología necesaria para hacer trajes o naves espaciales que nos permitan visitar ese planeta. Nuestros conocimientos de la superficie de Venus se basan en imágenes lejanas de radar y en algunos graznidos sobresaltados de una sonda soviética, sin tripulación, que se dejó caer entre las nubes venusianas en 1972, que funcionó durante una hora escasa y luego se sumió para siempre en el silencio.
Así que eso es lo que pasa cuando te acercas dos minutos luz más al Sol. Si te alejas, el problema no será el calor sino el frío, como atestigua frígidamente Marte. También Marte fue en tiempos un lugar mucho más agradable, pero no pudo retener una atmósfera utilizable y se convirtió en una desolación gélida.
Sin embargo, el simple hecho de hallarse a la distancia correcta del Sol no puede ser toda la historia porque, si así fuese, la Luna sería un hermoso lugar cubierto de árboles, algo que claramente no es. Para eso tiene que haber algo más.
El tipo de planeta adecuado.No creo que haya ni siquiera muchos geofísicos que cuando se les pidiese que enumerasen las ventajas con las que cuentan incluyesen vivir en un planeta con un interior fundido, pero es casi seguro que, sin todo ese magma girando debajo de nosotros, no estaríamos aquí ahora. Aparte de muchas otras cosas, nuestro animado interior creó las emanaciones de gas que ayudaron a formar una atmósfera y nos proporcionaron el campo magnético que nos protege de la radiación cósmica. Nos dio también la tectónica de placas, que renueva y agita sin cesar la superficie. Si la Tierra fuese perfectamente lisa, estaría cubierta por completo de agua hasta una profundidad de cuatro kilómetros. Podría existir vida en ese océano solitario, pero desde luego no habría fútbol.
Además de tener un benéfico interior; tenemos también los elementos adecuados en las proporciones correctas. Estamos hechos de la materia apropiada, en el sentido más literal. Eso es tan crucial para nuestro bienestar que vamos a considerarlo más ampliamente en un momento, pero tenemos que analizar antes los dos factores restantes, empezando por uno que suele pasarse por alto.
Somos un planeta gemelo.No somos muchos quienes consideramos normalmente la Luna un planeta acompañante, aunque sea eso lo que es en realidad. Casi todas las lunas son pequeñas comparadas con sus respectivos planetas. Fobo y Deimo, por ejemplo, sólo tienen unos diez kilómetros de diámetro. Sin embargo, nuestra Luna tiene más de un cuarto del diámetro de la Tierra, lo que convierte a ésta en el único planeta de nuestro sistema solar con una luna de tamaño apreciable en comparación consigo misma, salvo Plutón, que en realidad no cuenta porque es muy pequeño... y ¡qué diferencia supone para nosotros!
Sin la influencia estabilizadora de la Luna, la Tierra se bambolearía como una peonza al perder impulso, con quién sabe qué consecuencias para el clima y la meteorología. El influjo gravitatorio estabilizador de la Luna hace que la Tierra gire a la velocidad justa y en el ángulo justo para aportar el tipo de estabilidad necesario para un largo desarrollo con éxito de la vida. Eso no perdurará siempre. La Luna se está librando de nuestras garras a un ritmo de cuatro centímetros por año. En otros 2.000 millones de años se habrá alejado tanto que no nos mantendrá equilibrados y tendremos que encontrar alguna otra solución. Pero, mientras tanto, deberías considerarla mucho más que un simple rasgo agradable del cielo nocturno.
Los astrónomos pensaron durante mucho tiempo que o bien la Luna y la Tierra se habían formado juntas, o bien la Tierra había capturado a la Luna cuando pasaba cerca. Hoy creemos, como recordarás de un capítulo anterior; que hace unos 4.400 millones de años un objeto del tamaño de Marte impactó en la Tierra haciendo estallar y desprenderse material suficiente para que se creara a partir de él la Luna. Fue para nosotros una cosa magnífica... sobre todo por haber sucedido hace tantísimo. Es evidente que no estaríamos tan contentos si hubiese sucedido en 1986 o el miércoles pasado. Y eso nos lleva a la cuarta consideración, que es en varios sentidos la más importante.
El cronometraje.El universo es un lugar asombrosamente voluble y lleno de acontecimientos. Y nuestra existencia en él es un milagro. Si no se hubiese producido una larga serie de acontecimientos inconcebiblemente compleja, que se remonta a unos 4.000 millones de años atrás, de un modo determinado y en momentos determinados (si, por atenernos sólo a un ejemplo evidente, los dinosaurios no hubiesen sido aniquilados por un meteorito en el momento en que lo fueron), tú podrías muy bien ser unos cuantos centímetros más alto, tener rabo y bigotes como los de los gatos y estar leyendo esto en una madriguera.
Aunque no lo sepamos con seguridad, porque no tenemos nada con lo que podamos comparar nuestra existencia, parece evidente que, para desembocar en una sociedad moderadamente avanzada y pensante, tienes que figurar en el extremo adecuado de una cadena muy larga de acontecimientos que entrañan periodos razonables de estabilidad, intercalados exactamente con la cantidad justa de tensiones y de retos (las glaciaciones parecen ser especialmente auxiliadoras a este respecto) y caracterizados por la ausencia absoluta de un verdadero cataclismo. Como veremos en las páginas que nos quedan, somos muy afortunados por hallarnos en esa situación.
Y tras dicha nota aclaratoria, volvamos ya brevemente a los elementos que nos compusieron:
Hay 92 elementos que aparecen de forma natural en la Tierra, más unos 20 suplementarios que han sido creados en el laboratorio; pero podemos dejar algunos de estos a un lado, tal como suelen hacer, en realidad, los químicos. Hay bastantes sustancias químicas terrenas muy poco conocidas. El astato, por ejemplo, apenas se ha estudiado. Tiene un nombre y un lugar en la Tabla Periódica (en la puerta contigua del polonio de Marie Curie), pero casi nada más. No se trata de indiferencia científica, sino de rareza. No hay sencillamente mucho astato por ahí. El elemento más esquivo parece ser, sin embargo, el francio, que es tan raro que se cree que en todo nuestro planeta puede haber, en cualquier momento dado, menos de 20 átomos de él. Sólo unos 30 de los elementos que aparecen de forma natural están ampliamente extendidos por la Tierra y apenas media docena son fundamentales para la vida.
El oxígeno es, como cabria esperar, el elemento más abundante, constituyendo algo menos del cincuenta por ciento de la corteza terrestre, pero tras eso, la abundancia relativa suele ser sorprendente. ¿Quién pensaría, por ejemplo, que el silicio es el segundo elemento más común de la Tierra, o que el titanio es el décimo? La abundancia tiene poco que ver con la familiaridad o la utilidad que tenga para nosotros. Muchos de los elementos más oscuros son en realidad más comunes que los más conocidos. En la Tierra hay más cerio que cobre, más neodimio y lantano que cobalto o nitrógeno. El estaño consigue a duras penas figurar entre los primeros 50, eclipsado por relativos desconocidos como el praseodimio, el samario, el gadolinio y el disprosio.
La abundancia tiene también poco que ver con la facilidad para la detección. El aluminio ocupa el cuarto lugar entre los elementos más comunes de la Tierra, constituyendo casi la décima parte de todo lo que hay bajo tus pies, pero su existencia no llegó ni a sospecharse hasta que lo descubrió Humphrey Davy en el siglo XIX, y fue considerado después raro y precioso durante mucho tiempo. El Congreso estadounidense estuvo a punto de colocar un forro relumbrante de aluminio sobre el monumento a Washington para demostrar en que próspera y distinguida nación nos habíamos convertido. Y la familia imperial francesa prescindió en la misma época de la cubertería de plata oficial y la sustituyó por una de aluminio. El aluminio estaba en la vanguardia de la moda, aunque los cuchillos de aluminio no cortasen.
La abundancia tampoco está relacionada con la importancia. El carbono ocupa el decimoquinto lugar entre los elementos más comunes y constituye el modestísimo 0,048% de la corteza terrestre; pero sin él estaríamos perdidos. Lo que sitúa al átomo de carbono en una posición especial es que es desvergonzadamente promiscuo. Se trata del juerguista del mundo atómico, que se une a muchos otros átomos (incluidos los propios) y mantiene una unión firme, formando hileras de conga moleculares de desbordante robustez..., precisamente el truco necesario para construir proteínas y ADN. Como ha escrito Paul Davies: «Si no fuese por el carbono, la vida tal como la conocemos sería imposible. Puede que cualquier tipo de vida». Sin embargo, el carbono no es, ni mucho menos, tan abundante ni siquiera en nosotros, que dependemos vitalmente de él. De cada 200 átomos de nuestro organismo, 126 son de hidrógeno, 51 de oxígeno y sólo 19 de carbono[33]. Hay otros elementos decisivos no para crear la vida sino para mantenerla. Necesitamos hierro para fabricar hemoglobina, sin la cual moriríamos. El cobalto es necesario para la formación de vitamina B12. El potasio y una pizca de sodio son literalmente buenos para los nervios. El molibdeno, el manganeso y el vanadio ayudan a mantener las enzimas ronroneando. El zinc (bendito sea) oxida el alcohol.
Hemos evolucionado para utilizar o tolerar estas cosas (difícilmente estaríamos aquí si no). Pero vivimos en reducidos márgenes de aceptación. El selenio es vital para los seres humanos, pero, si nos excedemos sólo un poquito en la cantidad, será lo último que hagamos. El grado en que los organismos necesitan o toleran determinados elementos es una reliquia de su evolución. El ganado ovino y vacuno pasta hoy junto, pero tienen en realidad necesidades muy distintas por lo que se refiere a los minerales. El ganado vacuno moderno necesita muchísimo cobre porque evolucionó en zonas de Europa y de África donde era abundante. El ganado ovino evolucionó, por su parte, en zonas de Asia Menor pobres en cobre. Nuestra tolerancia a los elementos es, por norma, y no tiene nada de extraño, directamente proporcional a su abundancia en la corteza terrestre. Hemos evolucionado para esperar, y en algunos casos realmente necesitar, las pequeñas cantidades de elementos raros que se acumulan en la carne o la fibra que ingerimos. Pero, si elevamos las dosis, en algunos casos en una cuantía mínima, podemos cruzar muy pronto el umbral. Buena parte de esto se conoce bastante mal. Nadie sabe, por ejemplo, si una pequeña cantidad de arsénico es necesaria para nuestro bienestar o no. Algunas autoridades en la materia dicen que sí. Otras que no. Lo único cierto es que si tomamos demasiado nos matará.
Las propiedades de los elementos pueden resultar más curiosas aun cuando se combinan. El oxígeno y el hidrógeno, por ejemplo, son dos de los elementos más amigos de la combustión que existen[34]. Pero si los unimos, forman agua, que es incombustible. Incluso son más extraños combinados el sodio, uno de los elementos más inestables, y el cloro, uno de los más tóxicos. Si dejas caer un poco de sodio puro en agua normal, explotará con la fuerza suficiente para matarte. El cloro es todavía más peligroso. Aunque útil en pequeñas concentraciones para matar microorganismos, es cloro lo que olemos en la lejía, en cantidades mayores resulta mortal. Fue el elemento preferido para muchos de los gases venenosos de la Primera Guerra Mundial. Y, como más de un nadador con los ojos irritados atestiguará, el organismo humano no lo acepta de buen grado ni siquiera en forma muy diluida. Pero pon juntos esos dos elementos desagradables y, ¿qué es lo que tienes? Cloruro sádico..., es decir, sal común.
En términos generales, si un elemento no halla el medio natural de incorporarse a nuestros sistemas (Sí no es soluble en agua, por ejemplo, tendemos a no tolerarlo. El plomo nos intoxica porque, hasta que empezamos a utilizarlo en envases, recipientes y tuberías de instalaciones sanitarias, no habíamos estado nunca expuestos a él. (Por cierto, que el símbolo del plomo es Pb, del latín plumbum). Los romanos también sazonaban el vino con plomo, lo que quizá sea el motivo que no sean ya la potencia que eran. Como hemos visto en otra parte, nuestra resistencia al plomo, por no mencionar el mercurio, el cadmio y demás contaminantes industriales con que nos dosificamos habitualmente, no nos deja mucho margen para el optimismo. Cuando los elementos no aparecen de forma natural, no hemos adquirido en el proceso evolutivo tolerancia a ellos, por lo que suelen ser sumamente tóxicos para nuestro organismo, como en el caso del plutonio. Nuestra tolerancia al plutonio es cero: no existe ningún nivel al que no haga que quieras tumbarte.
Hemos hecho un largo camino con el fin de exponer lo siguiente: que la Tierra parezca tan prodigiosamente acogedora se debe en gran parte a que evolucionamos para ir adaptándonos a sus condiciones. De lo que nos maravillamos no es que sea adecuada para la vida, sino que sea adecuada para nuestra vida... Y no es muy sorprendente, en realidad. Puede que muchas cosas que la hacen tan espléndida para nosotros (un Sol bien proporcionado, una Luna que la adora, un carbono sociable, una cantidad adecuada de magma fundido y todo lo demás) nos parezcan espléndidas sólo porque nacimos para contar con ellas. Nadie puede saberlo exactamente.
Otros mundos pueden tener seres que agradezcan sus lagos plateados de mercurio y sus nubes errantes de amonio. Que estén encantados porque su planeta, en vez de zarandearlos bobamente con sus chirriantes placas y vomitar sucios pegotes de lava que ensucian el paisaje, se mantenga en una tranquilidad tectónica permanente. A los visitantes que lleguen a la Tierra de lejos, les parecerá curioso, casi con toda seguridad, que vivamos en una atmósfera compuesta de nitrógeno, un gas hoscamente reacio a combinarse con lo que sea, y de oxígeno, tan partidario de la combustión que tenemos que tener parques de bomberos en todas las ciudades para protegernos de sus efectos especiales más tempestuosos. Pero incluso en el caso que nuestros visitantes fuesen bípedos, respirasen oxígeno, tuviesen supermercados y les gustasen las películas de acción, es improbable que la Tierra les pareciese ideal. Ni siquiera podríamos ofrecerles alimentos, porque todos contienen rastros de manganeso, selenio, zinc y otras partículas elementales algunas de las cuales serían venenosas para ellos. La Tierra quizá no les pareciese un lugar tan maravilloso y agradable.
El físico Richard Feynman solía bromear sobre las conclusiones a posteriori, lo de remontarse a partir de hechos conocidos hasta sus posibles causas. «Sabes, anoche me pasó una cosa asombrosa, decía. Vi un coche que tenía la placa de licencia ARX 357. ¿Te imaginas? De todos los millones de placas de licencia que hay en el estado ¿qué posibilidades había que yo viese una noche ésa en concreto? ¡Es asombroso!» Lo que quería decir era, claro, que es fácil hacer que cualquier situación intrascendente parezca extraordinaria si la tratamos como algo profético.
Así que es posible que los acontecimientos y las condiciones que condujeron a la aparición de vida en la Tierra no sean tan extraordinarios como nos gusta pensar. Aunque, de todos modos, fueron bastante extraordinarios. Y hay algo seguro: tendremos que arreglárnoslas con ellos hasta que encontremos algo mejor.
17. En la troposfera
Menos mal que existe la atmósfera. Nos mantiene calientes. Si no existiera, la Tierra sería una bola de hielo sin vida, con una temperatura media de, 50 °C. Además, la atmósfera absorbe o desvía los enjambres que llegan de rayos cósmicos de partículas con carga, de rayos ultravioleta, etcétera. El relleno gaseoso de la atmósfera es, en conjunto, equivalente a un grosor de hormigón protector de 4,5 kilómetros, y sin él esos visitantes espaciales invisibles nos atravesarían como pequeñas dagas y nos harían trizas. Hasta las gotas de la lluvia nos dejarían inconscientes si no fuese porque las frena la atmósfera.
Lo más sorprendente de la atmósfera es que no hay mucha. Se extiende hacia arriba unos 190 kilómetros, lo que podría parecer razonable visto desde el nivel del suelo, pero si redujésemos la Tierra al tamaño de un globo terráqueo normal de mesa, sólo tendría el grosor aproximado de un par de capas de barniz.
La atmósfera se divide, por conveniencia científica, en cuatro capas desiguales: troposfera, estratosfera, mesosfera e ionosfera (que suele llamarse ahora termosfera). La troposfera es para nosotros la parte más valiosa. Contiene oxígeno y calor suficientes para permitirnos funcionar aunque hasta ella se haga rápidamente incompatible con la vida a medida que se asciende en su interior. Desde el nivel del suelo a su punto más alto, la troposfera («esfera giratoria») tiene unos 16 kilómetros de espesor en el ecuador y sólo 10 u 11 kilómetros en las latitudes templadas en que vivimos la mayoría de los seres humanos. El 80% de la masa atmosférica y casi toda el agua, se encuentra en esta pequeña capa, de la que depende casi toda la meteorología. No hay en realidad mucho entre tú y el olvido.
Después de la troposfera está la estratosfera. Cuando ves la cúspide de un nubarrón que se achata en la forma clásica de yunque, lo que ves es la frontera entre la troposfera y la estratosfera. Ese techo invisible se llama tropopausa, y lo descubrió desde un globo en 1902 un francés, León Philippe Teisserenc de Bort. Pausa en este sentido no significa paro momentáneo, sino cese absoluto. Procede de la misma raíz griega que menopausia. Ni siquiera donde alcanza la troposfera su máxima extensión está muy distante la tropopausa. Un ascensor rápido, de los que se emplean en los modernos rascacielos, te llevaría hasta allí en unos veinte minutos, aunque harías bien en no emprender el viaje. Una ascensión tan rápida sin presionización, provocaría como mínimo graves edemas pulmonares y cerebrales, así como un peligroso exceso de fluidos en los tejidos orgánicos. Cuando se abrieran las puertas en la plataforma de observación, lo más seguro es que todos los del ascensor estuviesen muertos o agonizantes. Hasta un ascenso más moderado iría acompañado de graves inconvenientes. La temperatura sería a 10 kilómetros de altura de, 57 °C y necesitarías, o al menos agradecerías enormemente, un suministro de oxígeno suplementario.
Al dejar atrás la troposfera, la temperatura se eleva de nuevo hasta los 4 °C, debido a los efectos absorbentes del ozono (algo que también descubrió De Bort en su audaz ascensión de 1902). Luego desciende hasta, 90 °C en la mesosfera, para dispararse otra vez hasta 1.500 °C o más en la correctamente denominada pero muy errática termosfera, donde las temperaturas pueden variar más de 500 °C del día a la noche..., aunque hay que decir que «temperatura» a esa altura se convierte en un concepto un tanto teórico. Temperatura no es en realidad más que un indicador de la actividad molecular. Al nivel del mar, las moléculas del aire son tan densas que sólo pueden moverse una distancia mínima (una octomillonésima de centímetro, para ser exactos) sin chocar unas con otras. Como hay millones de moléculas que chocan constantemente, se intercambia muchísimo calor, pero, a la altura de la termosfera, a 80 kilómetros o más, el aire es tan sutil que hay kilómetros de separación entre las moléculas y éstas apenas entran en contacto. Así que, aunque cada molécula esté muy caliente, apenas interactúan unas con otras, por lo que hay escasa transferencia calórica. Eso es una buena noticia para los satélites y las naves espaciales porque, si el intercambio de calor fuese más eficiente, cualquier objeto hecho por el hombre que orbitase a ese nivel se incendiaría.
De todos modos, las naves espaciales tienen que tener cuidado en la atmósfera exterior, sobre todo en los viajes de regreso a la Tierra, como demostró tan trágicamente, en febrero de 2003, la lanzadera espacial Columbia. Aunque la atmósfera es muy sutil, si un vehículo entra en ella en un ángulo demasiado inclinado (más de unos 6º) o con demasiada rapidez, puede impactar con moléculas suficientes para generar una resistencia aerodinámica extraordinariamente combustible. Por otra parte, si un vehículo que entra en la atmósfera penetra en la termosfera con un ángulo demasiado pequeño, podría rebotar al espacio como esas piedras planas que se tiran al ras del agua para cortar la superficie con ellas.
Pero no es necesario aventurarse hasta el borde de la atmósfera para constatar hasta qué punto somos seres confinados a nivel de suelo. Como muy bien sabe quien haya pasado un tiempo en una población elevada, no hace falta ascender muchos cientos de metros del nivel del mar para que empiece a protestar el organismo. Hasta los alpinistas veteranos con el apoyo de una buena forma física, la experiencia y el oxigeno embotellado son vulnerables a gran altura a la confusión, las nauseas y el agotamiento, la congelación, la hipotermia, la migraña, la pérdida del apetito y otros muchos trastornos. El cuerpo humano recuerda por un centenar de enérgicos medios a su propietario que no ha sido diseñado para operar tan por encima del nivel del mar.
«Incluso en las circunstancias más favorables, nos dice el escalador Peter Habeler hablando de las condiciones que se dan en la cima del Everest, cada paso a esa altitud exige un colosal esfuerzo de voluntad. Tienes que forzarte a hacer cada movimiento y recurrir a todos los asideros. Te amenaza perpetuamente una fatiga mortal, plúmbea.»
El montañero y cineasta británico Matt Dickinson explica en The Other Side of Everest (La otra cara del Everest) que Howard, en una expedición inglesa al Everest de 1924, «estuvo a punto de morir cuando un trozo de carne infectada se desprendió y le bloqueó la tráquea». Somervell consiguió toser y expulsaría con un supremo esfuerzo. Resultó ser «toda la capa mucosa de la laringe».
Los trastornos físicos son notorios por encima de los 7.500 metros (la zona que los escaladores denominan zona «de la muerte»). Pero son muchos quienes experimentan una debilidad patente, que se ponen incluso gravemente enfermos, a alturas no superiores a los 4.500 metros. La susceptibilidad a la altura tiene poco que ver con la forma física. A veces, las abuelitas se las arreglan mejor a mucha altura que sus descendientes más en forma, que quedan reducidos a guiñapos gemebundos y desvalidos hasta que los trasladan a cotas más bajas.
El límite absoluto de tolerancia humana para la vida continuada parece situarse en unos 5.500 metros; pero incluso las personas condicionadas a vivir a bastante altitud podrían no tolerar esas alturas mucho tiempo. Frances Ashcroft comenta, en Life at the Extremes, que hay minas de azufre en los Andes a 5.800 metros, pero que los mineros prefieren bajar todos los días 460 metros y volver a subirlos al día siguiente que vivir continuamente a esa altura. Los pueblos que viven habitualmente a gran altura suelen llevar miles de años desarrollando pechos y pulmones desproporcionadamente grandes y aumentando la densidad de hematíes portadores de oxígeno hasta casi en un tercio, aunque la cuantía de hematíes en la sangre que puede soportarse sin que llegue a ser demasiado densa para una circulación fluida tiene sus límites. Además, por encima de los 5.500 metros ni siquiera las mujeres mejor adaptadas pueden aportar a un feto en crecimiento oxígeno suficiente para que pueda completar su desarrollo.
En la década de 1780, en que se empezaron a hacer ascensiones experimentales en globo por Europa, una cosa que sorprendió a los investigadores fue el frío que hacía cuando se elevaban. La temperatura desciende 1,6 °C por cada 1.000 metros que asciendes. La lógica parecería indicar que, cuanto más te acercases a una fuente de calor, deberías sentir más calor. El hecho se explica, en parte, porque no estás en realidad acercándote más al Sol en una cuantía significativa. El Sol está a unos 149 millones de kilómetros de distancia. Aproximarse unos cuantos centenares de metros a él es como acercarte un paso a un incendio forestal en Australia y esperar oler el humo estando en Ohio. La explicación del hecho nos lleva de nuevo a la cuestión de la densidad de las moléculas en la atmósfera. La luz del Sol energiza los átomos. Aumenta el ritmo al que se mueven y se agitan; en ese estado de animación chocan entre sí, liberando calor. Cuando sientes que el Sol te calienta la espalda en un día de verano, lo que sientes en realidad es la excitación de los átomos. Cuanto más asciendes, menos moléculas hay, y habrá por tanto menos colisiones entre ellas. El aire es una cosa engañosa. Tendemos a pensar que es, incluso al nivel del mar, etéreo y hasta ingrávido. En realidad tiene una gran masa, y esa gran masa suele excederse en sus esfuerzos. Como escribió hace más de un siglo Wyville Thomson, un científico marino: «A veces nos encontramos al levantarnos por la mañana con que, debido a una subida de una pulgada en el barómetro, se ha amontonado sobre nosotros silenciosamente casi media tonelada durante la noche, pero no experimentamos ninguna molestia, más bien una sensación de optimismo y euforia, porque mover el cuerpo en un medio más denso exige un esfuerzo algo menor». La razón que no te sientas aplastado bajo esa media tonelada extra de presión es la misma por la que no quedaría aplastado tu cuerpo al sumergirte en las profundidades del mar: el cuerpo está compuesto principalmente de fluidos incomprimibles, que empujan en sentido contrario, equilibrando la presión interior y la exterior. Pero, si lo que experimentas es aire en movimiento, como en el caso de un huracán e incluso de un viento fuerte, te das cuenta enseguida que tiene una masa muy considerable. Hay en total unos 5.200 billones de toneladas de aire a nuestro alrededor (25 millones de toneladas por cada 2,6 kilómetros cuadrados del planeta) un volumen nada desdeñable. Cuando hay millones de toneladas de atmósfera desplazándose a 50 ó 60 kilómetros por hora, no tiene nada de sorprendente que se rompan las ramas de los árboles y salgan volando las tejas de las casas. Como comenta Anthony Smith, un frente meteorológico típico puede consistir en 750 millones de toneladas de aire frío inmovilizado debajo de 1.000 millones de toneladas de aire más caliente. Es natural que el resultado sea a veces meteorológicamente interesante.
Es indudable que no hay escasez de energía en el mundo por encima de nuestras cabezas. Se ha calculado que una tormenta puede contener una cantidad de energía equivalente a la electricidad que se consume en cuatro días en Estados Unidos. Las nubes de tormenta pueden elevarse en condiciones adecuadas hasta alturas de entre 10 y 15 kilómetros y contienen corrientes ascendentes y descendentes de más de 150 kilómetros por hora. Estas corrientes están a menudo una al lado de otra, y ésa es la razón que los pilotos no quieran volar a través de ellas. Las partículas que hay dentro de la nube captan en todo ese torbellino interior cargas eléctricas. Por razones que no están todavía demasiado claras, las partículas más ligeras tienden a adquirir carga positiva y las corrientes de aire tienden a arrastrarlas hacia la cima de la nube. Las partículas más pesadas se quedan en la base, acumulando cargas negativas. Estas partículas con carga negativa tienen un fuerte afán de lanzarse hacia la Tierra, que tiene una carga positiva, y cualquier cosa que se interponga en su camino está arreglada. Un relámpago se desplaza a 435.000 kilómetros por hora y puede calentar el aire en torno a él hasta unos 28.000 °C, una temperatura decididamente achicharrante, varias veces mayor que la de la superficie del Sol. En cualquier momento que consideremos hay en el planeta 1.800 tormentas en marcha..., unas 40.000 diarias. Día y noche, en todo el globo, alcanzan el suelo unos 100 rayos por segundo. El cielo es un lugar bastante animado.
Mucho de lo que sabemos sobre lo que pasa allá arriba es sorprendentemente reciente. Las corrientes en chorro, que se localizan normalmente a entre 9.000 y 10.000 metros de altura, pueden alcanzar casi los 300 kilómetros por hora e influyen muchísimo en los sistemas meteorológicos de continentes enteros y, sin embargo, no se sospechó su existencia hasta que los pilotos empezaron a entrar en ellas en sus vuelos durante la Segunda Guerra Mundial. Hoy en día incluso hay muchas cosas que apenas entendemos sobre los fenómenos atmosféricos. Una forma de movimiento ondular, conocida vulgarmente como turbulencia del aire claro, anima de cuando en cuando los vuelos aeronáuticos. Hay unos veinte incidentes de éstos al año, que son lo suficientemente graves para que sea necesario informar de ellos. No están relacionados con formaciones de nubes ni con ninguna otra cosa que se pueda apreciar visualmente o con radar. Son sólo bolsas de turbulencia súbita en medio de cielos tranquilos. En un incidente característico de este género, un avión en ruta de Singapur a Sydney iba volando en condiciones normales cuando descendió brusca y súbitamente 90 metros..., lo suficiente para lanzar contra el techo a todos los que no llevasen puesto el cinturón. Hubo doce heridos, uno de ellos de gravedad. Nadie sabe cuál es la causa de esas celdas de aire perturbadoras.
El proceso que hace circular el aire en la atmósfera es el mismo proceso que dirige el motor interno del planeta, es decir la convección. El aire cálido y húmedo de las regiones ecuatoriales asciende hasta que choca con la barrera de la tropopausa y se esparce. Al alejarse del ecuador y enfriarse, desciende. Parte del aire que desciende busca, cuando toca fondo, una zona de baja presión para llenarla y se dirige de nuevo al ecuador, completando el circuito.
En el ecuador; el proceso de convección es en general estable y el tiempo predeciblemente bueno, pero en las zonas templadas las pautas son mucho más estacionales, localizadas y aleatorias y el resultado es una batalla interminable entre sistemas de aire de alta y de baja presión. Los sistemas de baja presión los crea el aire que asciende, que transporta al cielo moléculas de agua, formando nubes y finalmente lluvia. El aire cálido puede contener más humedad que el frío, ésa es la razón que las tormentas estivales y tropicales tiendan a ser más intensas. Las zonas bajas tienden así a estar asociadas con nubes y lluvia y, las altas, prometen en general buen tiempo. Cuando se encuentran dos sistemas, suele ponerse de manifiesto en las nubes. Por ejemplo, los estratos (esas expansiones informes y antipáticas responsables de nuestros cielos encapotados) se producen cuando corrientes ascendentes con carga de humedad carecen del brío necesario para atravesar un nivel de aire más estable, que hay encima y en vez de ello se esparcen, como el humo cuando llega al techo. De hecho, si observas alguna vez a un fumador, puedes hacerte bastante buena idea de cómo funcionan las cosas considerando cómo se eleva el humo desde un cigarrillo en una habitación en calma. Al principio sube en línea recta (te diré, por si necesitas impresionar a alguien, que eso es lo que se llama un flujo laminar) y luego se esparce en una capa ondulante y difusa. El superordenador más grande del mundo, efectuando mediciones en el entorno más cuidadosamente controlado, es incapaz de predecir con exactitud qué formas tendrán esas ondulaciones, así que puedes hacerte una idea de las dificultades a las que se enfrentan los meteorólogos al intentar predecir esos movimientos en un mundo a gran escala ventoso y giratorio.
Lo que sabemos es que debido a que el calor del Sol está irregularmente distribuido, se producen sobre el planeta diferencias en la presión del aire. El aire no puede soportar esto, así que anda de aquí para allá intentando igualar las cosas en todas partes. El viento no es más que la forma que tiene el aire de intentar mantener las cosas en equilibrio. Siempre va de zonas de alta presión a zonas de baja (tal como se podría esperar; piensa en cualquier cosa con aire bajo presión, un globo, un depósito de aire o un avión al que se le rompe una ventanilla, y piensa en la obstinación con que el aire presionado quiere ir a algún otro sitio) y, cuanto mayor es la diferencia de presiones, más rápido se mueve el viento.
Por otra parte, la velocidad del viento, como la mayoría de las cosas que se acumulan, crece exponencialmente, de manera que un viento que sopla a 300 kilómetros por hora no es sólo 10 veces más fuerte que el que lo hace a 30, sino un centenar de veces más y, en consecuencia, el mismo número de veces más destructivo. Aplica este efecto acelerador a varios millones de toneladas de aire y el resultado puede ser extraordinariamente enérgico. Un huracán tropical puede liberar en veinticuatro horas tanta energía como la que consume en un año una nación rica de tamaño medio como Inglaterra o Francia.
El primero que sospechó de la existencia de esa tendencia de la atmósfera a buscar el equilibrio fue Edmond Halley (el hombre que estaba en todas partes) y, en el siglo XIII, profundizaría más en el asunto el también británico George Hadley, que se dio cuenta que las columnas ascendentes y descendentes de aire tendían a producir «celdas» (conocidas desde entonces como «celdas de Hadley»). Hadley, aunque abogado de profesión, se interesaba mucho por la meteorología, después de todo, era inglés, y sugirió también la existencia de un vínculo entre sus celdas, el giro de la Tierra y las aparentes desviaciones del aire que nos proporcionan nuestros vientos alisios. Fue, sin embargo, un profesor de ingeniería de la Escuela Politécnica de París, Gustave Gaspard de Coriolis, quien determinó los detalles de esas interacciones en 1835, y, por eso, le llamamos el efecto Coriolis. (Coriolis se destacó también por introducir en la escuela enfriadores de agua, que aún se conocen allí, al parecer; como Corios). La Tierra gira a unos briosos 1.675 kilómetros por hora en el ecuador; aunque esa velocidad disminuye considerablemente si te desplazas hacia los polos, hasta situarse en unos 900 kilómetros por hora en Londres o en París, por ejemplo. La razón de esto es evidente si lo piensas un poco. Cuando estás en el ecuador; la Tierra tiene que llevarte a lo largo de una buena distancia (unos 40.000 kilómetros) para volverte al mismo punto, mientras que si estás al lado del polo Norte, sólo necesitarás desplazarte unos metros para completar una revolución; se tarda, sin embargo, veinticuatro horas en ambos casos en volver adonde empezaste. Así que se deduce de ello que cuanto más cerca estés del ecuador, más deprisa debes girar.
El efecto Coriolis explica por qué cualquier cosa que se mueva a través del aire en línea recta, lateralmente respecto al giro de la Tierra, parecerá, si se da suficiente distancia, curvarse a la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur al girar la Tierra bajo ella. El modo habitual de visualizar esto es imaginarte en el centro de un gran tiovivo y lanzar una pelota a alguien situado en el borde. Cuando la pelota alcanza el perímetro, la persona a la que se le tira se ha desplazado ya y la pelota pasa detrás de ella. Desde su perspectiva, parece como si se hubiese alejado de él describiendo una curva. Este es el efecto Coriolis y es lo que da su sinuosidad a los sistemas meteorológicos y lanza los huracanes haciéndolos girar como si fueran peonzas. El efecto Coriolis es también la razón que los cañones de los barcos que disparan proyectiles artilleros tengan que ajustarse a la izquierda o a la derecha; un proyectil disparado a 15 millas se desviaría, si no, en unas 100 yardas y se hundiría inofensivamente en el mar.
A pesar de la importancia práctica y psicológica del tiempo para casi todo el mundo, la meteorología no se puso en realidad en marcha como ciencia hasta poco antes de iniciarse el siglo XIX (aunque el término en sí, meteorología, llevaba rodando por ahí desde 1626, en que lo acuñó un tal T. Granger en un libro de lógica).
Parte del problema era que una meteorología satisfactoria exige mediciones precisas de temperaturas, y los termómetros demostraron ser durante mucho tiempo más difíciles de hacer de lo que podría suponerse. Una lectura precisa dependía que se consiguiese una perforación muy uniforme de un tubo de cristal, y eso no era fácil de hacen El primero que resolvió el problema fue Daniel Gabriel Fahrenheit, un constructor de instrumentos holandés que consiguió hacer un termómetro preciso en 1717. Sin embargo, por razones desconocidas, calibró el instrumento de manera que situó la congelación a los 32 grados y la ebullición a los 212. Esa excentricidad numérica molestó desde el principio a algunas personas y, en 1742, Anders Celsius, un astrónomo sueco, presentó una escala rival. Para probar la proposición que los inventores raras veces hacen las cosas bien del todo, Celsius situó la ebullición en el punto 0 y la congelación en el punto 100 de su escala, pero eso no tardó en invertirse.
La persona a la que se considera mayoritariamente el padre de la meteorología moderna fue un farmacéutico inglés llamado Luke Howard, que se hizo célebre a principios del siglo XIX. Hoy se le recuerda sobre todo por haber puesto nombre a los tipos de nubes en 1803. Aunque era un miembro activo y respetado de la Sociedad Linneana y empleó los principios de Linneo en su nuevo esquema, Howard eligió como foro para comunicar su nuevo esquema de clasificación una asociación mucho menos conocida, la Sociedad Askesiana. (Puede que recuerdes que un capítulo anterior que esta última era la asociación cuyos miembros eran extraordinariamente adeptos a los placeres del óxido nitroso, así que no podemos estar seguros del todo que otorgasen a la exposición de Howard la sobria atención que se merecía. Es un tema respecto al cual los estudiosos de Howard curiosamente guardan silencio.)
Howard dividió las nubes en tres grupos: estrato para las nubes en capas, cúmulo para las esponjosas (del latín cumulus, cúmulo o montón) y cirro (de cirrus, que significa en latín rizo o copete) para las formaciones altas, finas y livianas que suelen presagiar tiempo más frío. A estos términos añadió posteriormente un cuarto, nimbo (del latín nimbus, nube), para una nube de lluvia. Lo bueno del sistema de Howard era que los elementos básicos se podían combinar libremente para describir cualquier forma o tamaño de una nube pasajera: estratocúmulo, cirroestratos, cumulonimbo, etcétera. Tuvo un éxito inmediato y no solo en Inglaterra. A Goethe le entusiasmó tanto el sistema que le dedicó a Howard cuatro poemas.
Se ha añadido mucho al sistema a lo largo de los años, tanto que el Atlas Internacional de Nubes, enciclopédico aunque poco leído, consta de dos volúmenes, pero es interesante considerar que de todos los tipos de nubes posthowarianos no ha llegado a retener nadie casi ninguno fuera del medio de la meteorología e incluso, según me han dicho, tampoco demasiado dentro de ese medio (mamato, pileo, nebulosis, espisato, floco y mediocrisis son una muestra de esos nombres). Por otra parte, la primera edición, mucho más breve, de ese atlas, hecha en 1896, dividía las nubes en 10 tipos básicos, de los que la más llenita y de aspecto más blando y mullido era la número 9, el cumulonimbo[35]. Ése parece haber sido el motivo de la expresión inglesa «estar en la novena nube»
Pese a todo el brío y la furia de la esporádica nube de tormenta de cabeza de yunque, la nube ordinaria es en realidad una cosa benigna y, sorprendentemente, insustancial. Un esponjoso cúmulo estival de varios cientos de metros de lado puede contener sólo de 100 a 150 litros de agua, es decir; como ha explicado James Trefil, «más o menos lo suficiente para llenar una bañera». Puedes hacerte cierta idea del carácter inmaterial de las nubes caminando entre la niebla, que es, después de todo, una nube que no tiene ganas de volar. Citando de nuevo a Trefil: «Si caminas 100 metros entre una niebla típica, entrarás en contacto sólo con media pulgada cúbica de agua, que no es bastante ni siquiera para un trago decente». Así que las nubes no son grandes depósitos de agua. Sólo aproximadamente un 0,035% del agua potable de la Tierra flota alrededor y por encima de nosotros continuamente.
La prognosis de una molécula de agua varía mucho, dependiendo de dónde caiga. Si aterriza en suelo fértil, la absorberán las plantas o volverá a evaporarse directamente en un plazo de horas o días. Pero, si se abre camino hasta la capa freática, puede tardar muchos años en volver a ver la luz del Sol, miles si llega realmente a penetrar muy hondo. Cuando contemplas un lago, estás contemplando una colección de moléculas que llevan allí como media diez años. Se cree que el tiempo de residencia en el mar se acerca más a los cien años. Aproximadamente, un 60% de las moléculas de agua de un chaparrón vuelve a la atmósfera en uno o dos días. Una vez que se evaporan, no pasan en el cielo más de una semana, Drury dice que doce días, sin que caigan de nuevo a tierra como lluvia.
La evaporación es un proceso rápido, como se puede comprobar por el destino de un charco en un día de verano. Incluso algo tan grande como el Mediterráneo se secaría en mil años si no se repusiese el agua continuamente. Ese acontecimiento se produjo hace poco menos de seis millones de años y provocó lo que la ciencia conoce como la Crisis de Salinidad Mesiniana. Lo que pasó fue que el movimiento continental cerró el estrecho de Gibraltar. Cuando el Mediterráneo se secó, su contenido evaporado cayó como lluvia de agua dulce en otros mares, diluyendo levemente su salinidad..., diluyéndolos, en realidad, lo suficiente para que se congelasen áreas mayores de lo habitual. La región de hielo ampliada rechazó más el calor solar e introdujo a la Tierra en una edad del hielo. Eso es al menos lo que sostiene la teoría.
Lo que es seguro, en la medida en que podemos saberlo, es que un pequeño cambio en la dinámica de la Tierra puede tener repercusiones que desbordan nuestra imaginación. Un acontecimiento de ese tipo puede incluso habernos creado, como veremos un poco más adelante.
El verdadero centro motor del comportamiento de la superficie del planeta son los mares. De hecho, los meteorólogos tratan cada vez más la atmósfera y los mares como un sistema único, y ése es el motivo que debamos prestarles un poco de atención ahora. Al agua se le da de maravilla la tarea de retener y transportar calor, cantidades increíblemente grandes de él. La Corriente del Golfo transporta a diario una cantidad de calor hacia Europa equivalente a la producción de carbón mundial de diez años, que es el motivo que Inglaterra e Irlanda tengan unos inviernos tan suaves comparados con los de Canadá y Rusia. Pero el agua también se calienta despacio, y por eso lagos y piscinas están fríos incluso los días más calurosos. Por esa razón tiende a haber un lapso entre el inicio oficial astronómico de una estación y la sensación concreta que ha empezado. Así, la primavera puede empezar oficialmente en el hemisferio norte en marzo, pero en la mayoría de los lugares no se tiene la sensación que sea primavera hasta el mes de abril como muy pronto.
Los mares no son una masa de agua uniforme. Sus diferencias de temperatura, salinidad, profundidad, densidad, etcétera, tienen enormes repercusiones en su forma de transmitir el calor de un lugar a otro, lo que afecta a su vez al clima. El Atlántico, por ejemplo, es más salado que el Pacífico, y es bueno que lo sea. El agua es más densa cuanto más salada es, y el agua densa se hunde. Sin su peso suplementario de sal, las corrientes atlánticas continuarían hasta el Ártico, calentando el polo Norte, pero privando a Europa de todo ese agradable calor. El principal agente de transferencia de calor que hay en la Tierra es lo que se llama circulación termohalina[36], que se origina en las corrientes lentas y profundas a gran distancia de la superficie, un proceso que detectó por primera vez el científico-aventurero conde Von Rumford en 1797. Lo que sucede es que las aguas superficiales, cuando llegan a las proximidades de Europa, se hacen más densas y se hunden a grandes profundidades e inician un lento viaje de regreso al hemisferio sur. Cuando llegan a la Antártica, se incorporan a la corriente circumpolar antártica, que acaba conduciéndolas al Pacífico. El proceso es muy lento (el agua puede tardar 1.500 años en llegar desde el Atlántico Norte a la zona media del Pacífico), pero los volúmenes de calor y de agua que se desplazan son muy considerables y la influencia en el clima es enorme. (En cuanto a la cuestión de cómo pudo alguien calcular lo que tarda una gota de agua en desplazarse de un océano a otro, la respuesta es que los científicos pueden determinar en qué cuantía están presentes en el agua compuestos como los clorofluorocarbonos y calcular el tiempo transcurrido desde la última vez que estuvieron en el aire. Comparando un gran número de mediciones de profundidades y emplazamientos diferentes, pueden cartografiar con razonable precisión los movimientos del agua).
La circulación termohalina no sólo desplaza el calor de un punto a otro, sino que contribuye también a elevar los nutrientes cuando las corrientes ascienden y descienden, haciendo habitables mayores volúmenes de océano para los peces y otras criaturas marinas. Parece, por desgracia, que la circulación puede ser también muy sensible al cambio. Según simulaciones de ordenador, incluso una dilución modesta del contenido de sal del océano (por un aumento de la fusión de la capa de hielo de Groenlandia, por ejemplo) podría perturbar de forma desastrosa el ciclo.
Los mares se hacen favores unos a otros que también nos favorecen a nosotros. Absorben enormes volúmenes de carbono y proporcionan un medio para que éste quede bien guardado. Una de las peculiaridades de nuestro sistema solar es que el Sol arde con un 25% más de luminosidad ahora que cuando el sistema solar era joven. Eso debería haber tenido como consecuencia, que la Tierra fuese mucho más cálida. De hecho, como ha dicho el geólogo inglés Aubrey Manning: «Este cambio colosal debería haber tenido unas consecuencias absolutamente catastróficas en la Tierra y, sin embargo, parece que nuestro mundo apenas se ha visto afectado».
¿Qué mantiene, pues, estable y fresco el planeta? Lo hace la vida. Trillones y trillones de pequeños organismos marinos, de los que muchos de nosotros no hemos oído hablar jamás (foraminíferos, cocolitos y algas calcáreas), captan el carbono atmosférico en forma de bióxido de carbono, cuando cae como lluvia, y lo emplean (en combinación con otras cosas) para hacer sus pequeñas cáscaras. Encerrando el carbono en sus cáscaras, impiden que vuelva a evaporarse y a pasar a la atmósfera, donde se acumularía peligrosamente como gas de efecto invernadero. Más tarde, todos los pequeños foraminíferos, cocolitos y demás animales similares mueren y caen al fondo del mar, donde se convierten en piedra calcárea. Resulta extraordinario, al contemplar un rasgo natural asombroso como los acantilados blancos de Dover en Inglaterra, considerar que están compuestos casi exclusivamente por pequeños organismos marinos muertos, pero resulta todavía más notable cuando te das cuenta de la cantidad de carbono que retienen acumulativamente. Un cubo de 15 centímetros de greda de Dover contendrá bastante más de mil litros de dióxido de carbono comprimido que, de no estar allí, no nos haría ningún bien.
Hay en total 20.000 veces más carbono retenido en las rocas de la Tierra que en la atmósfera. Gran parte de esa piedra calcárea acabará alimentando volcanes, y el carbono volverá a la atmósfera y caerá con la lluvia a la Tierra, que es el motivo que se llame a esto el ciclo a largo plazo del carbono. El proceso lleva mucho tiempo (aproximadamente medio millón de años para un átomo de carbono típico), pero si no hay ninguna otra perturbación colabora con notable eficiencia en la tarea de mantener estable el clima.
Por desgracia, los seres humanos tienen una imprudente tendencia a perturbar ese ciclo incorporando a la atmósfera grandes cantidades de carbono suplementarias, estén los foraminíferos preparados para ello o no. Se ha calculado que, desde 1850, se han lanzado al aire 100.000 millones de toneladas de carbono extra, un total que aumenta en unos 7.000 millones de toneladas al año. En realidad, no es tanto, en conjunto. La naturaleza (principalmente a través de las erupciones volcánicas y la descomposición de las plantas) lanza a la atmósfera unos 100.000 millones de toneladas de dióxido de carbono al año, casi treinta veces más que los humanos con los coches y las fábricas. Pero no hay más que contemplar la niebla que se cierne sobre nuestras ciudades, el Gran Cañón del Colorado o incluso, a veces, los Acantilados Blancos de Dover; para darse cuenta de la diferencia entre una aportación y otra.
Sabemos por muestras de hielo muy antiguo que el nivel «natural» de dióxido de carbono atmosférico (Es decir; antes que empezásemos a aumentarlo con la actividad industrial) es de unas 280 partes por millón. En 1958, cuando los científicos empezaron a prestar atención al asunto, se había elevado a 315 partes por millón. Hoy es de más de 360 partes por millón y aumenta aproximadamente un cuarto del 1% al año. A finales del siglo XXI se prevé que ascienda a unas 560 partes por millón.
Hasta ahora, los bosques, que también retienen un montón de carbón, y los océanos han conseguido salvarnos de nosotros mismos; pero, como dice Peter Cox de la Oficina Meteorológica Británica: «Hay un umbral crítico en el que la biosfera natural deja de protegernos de los efectos de nuestras emisiones y, en realidad, empieza a amplificarlos». Lo que se teme es que pueda producirse un aumento muy rápido del calentamiento de la Tierra. Muchos árboles y otras plantas incapaces de adaptarse morirían, liberando sus depósitos de carbono y aumentando el problema. Ciclos así se han producido de cuando en cuando en el pasado lejano, sin contribución humana. La buena noticia es que, incluso en esto, la naturaleza es absolutamente maravillosa. Es casi seguro que el ciclo del carbono se restablecerá al final y devolverá a la Tierra a una situación de estabilidad y felicidad. La última vez que lo hizo, no tardó más que 60.000 años.
18. El mar delimitador
