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El universo, ¿lleno de microbios alienígenas muertos?

Poco podía imaginar Ricitos de Oro, cuando allanaba la morada de los tres ositos sin el menor miramiento, que su poco edificante conducta iba a encontrar eco en un campo tan alejado de los cuentos infantiles como la astronomía exoplanetaria.

Ilustración de una exoluna de un exoSaturno gigante. Imagen de Dmytro Ivashchenko / Wikipedia.

Ilustración de una exoluna de un exoSaturno gigante. Imagen de Dmytro Ivashchenko / Wikipedia.

¿Tan alejado de los cuentos infantiles? ¿Realmente el de los exoplanetas habitables es un relato científicamente sólido, o es solo una bonita fantasía?

La niña del cuento llegaba a la casa de los tres ositos, donde descubría tres platos de sopa (creo que en la versión original era porridge, pero dejémoslo mejor en alimentos aptos para el consumo humano). Uno de ellos estaba demasiado caliente, y el otro muy frío. Solo el tercero tenía la temperatura justa. La fábula sirvió a los científicos que buscan planetas fuera del Sistema Solar para definir lo que se llama la zona habitable: dependiendo del tamaño de una estrella y de su intensidad, existe una franja alrededor de ella en la cual un planeta estaría justo a la temperatura necesaria para que exista vida. Bajo este supuesto se han identificado ya numerosos exoplanetas potencialmente habitables.

Pero ¿basta este requisito para suponer la posibilidad de vida? Los científicos planetarios Charley Lineweaver y Aditya Chopra piensan que no.

Lineweaver y Chopra admiten la posibilidad de que la aparición de la vida sea un fenómeno muy frecuente en el universo. Algo con lo que, como ya he contado aquí, no estoy personalmente de acuerdo. El nacimiento de la vida a partir de la no vida tiene dos nombres distintos en biología que se diferencian por su escala temporal: si hablamos de que esto ocurra de hoy para mañana, lo llamamos generación espontánea, algo cuya imposibilidad ya fue demostrada por Pasteur en el siglo XIX; por el contrario, si hablamos de un largo período geológico, lo llamamos abiogénesis, algo que muchos dan por facilísimo.

Es evidente que la escala temporal cambia las cosas: la evolución de las especies, que es la secuela de la abiogénesis, ocurre a lo largo de muchos miles de años, incluso millones. Pero hasta que nadie logre recrear en un laboratorio (o, al menos, en una simulación in silico) un proceso acelerado que pueda replicar lo ocurrido en el primer millardo de años de la historia de la Tierra, no tendremos otra prueba de que esto pueda llegar a suceder sino el hecho de que estamos aquí.

De hecho, la enorme dificultad de llegar a concebir lo que muchos dan como evidente fue lo que llevó a tipos tan listos como Carl Sagan y Francis Crick a sugerir que la vida fue sembrada en este planeta desde otro lugar, fuera cual fuera su (único) origen inicial. Y aunque desde entonces se ha aligerado la dificultad de alguno de los pasos necesarios (ya he hablado aquí del ARN catalítico), la generación espontánea a largo plazo, más correctamente conocida como abiogénesis, continúa siendo para algunos un hueso intelectual que hay que tragarse de través.

Pero en fin, supongamos que sí; que la vida surge. Incluso con esta concesión, gente como Lineweaver y Chopra opinan que de ahí a imaginar alienígenas inteligentes y tecnológicos no hay precisamente una cuesta abajo, sino todo lo contrario, más bien un abismo casi insalvable.

Los dos investigadores ponen como ejemplo nuestros vecinos del segundo y el cuarto: Venus y Marte. En el principio, estos dos planetas eran bastante similares a la Tierra, pero ambos sufrieron sendas catástrofes climáticas: Venus devino demasiado ardiente y Marte demasiado gélido. Y sin embargo, si existieran esos alienígenas inteligentes, desde su lejana estrella considerarían que ambos están dentro de la zona Ricitos de Oro del Sol, tanto como la Tierra.

Lo que Lineweaver y Chopra plantean en su estudio, publicado en Astrobiology, es que la habitabilidad es sólo una fase transitoria en la historia de ciertos planetas, pero que lo normal por defecto es que ese estado se malogre y, aunque haya surgido la vida microbiana, esta acabe desapareciendo. Pudo ocurrir en Venus y Marte; no lo sabemos. Pero sí estamos seguros de que en ninguno de los dos planetas hay nada parecido a algo que podamos llamar gente.

La clave está, según los autores, en que es precisamente la presencia de vida lo único que puede mantener la habitabilidad a largo plazo. La idea ya ha sido propuesta antes, pero aún no ha sido explorada en profundidad. Un planeta necesita unas condiciones de partida favorables, pero si estas no resultan modificadas por una biología con un desarrollo lo suficientemente rápido, el resultado será la catástrofe climática y la vida naciente se marchitará hasta desaparecer.

Los responsables de esta catástrofe, explican Lineweaver y Chopra, son los gases de efecto invernadero. Existe en la naturaleza un fenómeno llamado ciclo de carbono o ciclo de carbonatos-silicatos, al que hoy se presta mucha atención porque está en el centro de la preocupación sobre el cambio climático antropogénico. El CO2 de la atmósfera se disuelve en la lluvia y cae sobre las rocas de silicatos, formándose carbonatos y sílice que llegan al mar y son utilizados por los organismos microscópicos. Una parte de esta comunidad planctónica es engullida en las zonas de subducción de las placas tectónicas, y el magmatismo en el interior de la Tierra produce de nuevo silicatos, que salen por las zonas de crecimiento de placas, y CO2, que regresa a la atmósfera en forma de gas gracias a los volcanes.

El CO2 regresa a la atmósfera por los volcanes. Foto del Kilauea, en Hawái. Imagen de Wikipedia.

El CO2 regresa a la atmósfera por los volcanes. Foto del Kilauea, en Hawái. Imagen de Wikipedia.

Sin embargo, este ciclo no es un sistema cerrado perfectamente armónico. En Venus, las altas temperaturas favorecen la formación de silicatos, lo que eleva el CO2 atmosférico, que a su vez aumenta el efecto invernadero y hace subir las temperaturas; el resultado es un ciclo de realimentación que lleva a la catástrofe climática. En la Tierra, históricamente la formación de carbonatos ha tendido a eliminar CO2 de la atmósfera… hasta que llegó la quema de combustibles fósiles. Pero esa es otra historia.

Los autores del estudio estiman que la Tierra no logró mantener una cierta estabilidad climática hospitalaria para la vida hasta hace unos 3.000 millones de años. Pero el factor determinante para alcanzar este relativo equilibrio fue precisamente la existencia de vida, en tiempo y forma suficientes como para alterar el metabolismo terrestre, evitando los ciclos de realimentación hacia la catástrofe climática y consiguiendo superar así lo que llaman el «cuello de botella gaiano» (Gaia hace referencia a la regulación global del planeta, según la idea originalmente propuesta por James Lovelock y Lynn Margulis).

Lo cual, temen Lineweaver y Chopra, es algo probablemente bastante raro en el universo. «Este cuello de botella gaiano puede ser una mejor explicación para la no prevalencia de vida que el paradigma tradicional del cuello de botella en la aparición de la vida», escriben. Su conclusión es que tal vez el cosmos está lleno de microbios alienígenas, pero que están todos muertos y fosilizados.

Puede ser que Lineweaver y Chopra estén en lo cierto; pero el hecho es que tampoco se ha encontrado todavía una solución al otro cuello de botella, el de la aparición de la vida. Con lo cual, lo único que podemos afirmar es que ahora tenemos no una, sino dos graves dificultades para aceptar ese mantra popular de que el universo rebosa vida.

La contaminación empieza en los Pirineos

Desde Torrelodones, donde vivo, se divisa sobre Madrid una gigantesca y perenne nube negra. La famosa boina de contaminación no siempre tiene la misma talla; en períodos de buen tiempo, sin lluvias ni vientos fuertes, la visión de la capital desde el pie de la Sierra parece la del mismo Mordor de Tolkien.

Por desgracia para los capitalinos, pero por suerte para el resto, la humareda se concentra tenazmente sobre el casco urbano. Fuera de la ciudad, la baja densidad de población de España comparada con otros países europeos premia a otras regiones con un aire más respirable en lo que se refiere a emisiones de CO2 procedentes de combustibles fósiles. Y esto es más que una hipótesis, a juzgar por los impactantes gráficos que acaba de publicar un equipo de investigadores de las Universidad Estatales de Arizona y Colorado (EE. UU.), las Universidades de Purdue (EE. UU.) y Melbourne (Australia), y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE. UU.

El trabajo, financiado por la NASA, no es el primero que presenta las emisiones de CO2 a nivel global, pero sí que las cuantifica hora a hora durante 15 años para todo el planeta y con un nivel de resolución que llega a la escala de ciudad. El Fossil Fuel Data Assimilation System (FFDAS, Sistema de Asimilación de Datos de Combustibles Fósiles) combina información de satélites, de población, de consumo de combustibles por países y de centrales energéticas para ofrecer un panorama que es muy fácil de apreciar gráficamente de un vistazo y que ayudará a las administraciones y a los organismos internacionales a la hora de diseñar sus políticas medioambientales.

O, al menos, ese es el propósito de los autores: «Estamos avanzando un gran paso para la creación de un sistema de monitorización global de los gases de efecto invernadero», apunta el director del estudio, Kevin Robert Gurney. «Ahora podemos proporcionar a cada país información detallada de sus emisiones de CO2 y mostrar que es posible disponer de una monitorización independiente y científica de los gases de efecto invernadero».

Los investigadores han estudiado el período comprendido entre 1997 y 2010, y han contrastado sus resultados con datos independientes de EE.UU. tomados individualmente desde tierra, por lo que confían en que el sistema es fiable para todo el planeta. En adelante se proponen actualizar los datos cada año.

Los resultados, publicados en la revista Journal of Geophysical Research, muestran fenómenos como el aumento progresivo de emisiones en China y el sur de Asia o los efectos de la crisis financiera global. Pero sobre todo, es muy llamativo cómo el centro de Europa se colorea del tono de su bandera, el azul, correspondiente a niveles de emisión superiores a 0,1 kilogramos de CO2 por metro cuadrado al año, e incluso en algunas regiones se llega al rojo, más de 1 kg de CO2 por m2 y año. Por el contrario, la mayor parte de la Península Ibérica, exceptuando los grandes núcleos, se mantiene en amarillo o por debajo de 0,1, como se aprecia en la siguiente imagen que corresponde a 2009.

Emisiones globales de CO2 de los combustibles fósiles representadas por el sistema FFDAS. Imagen de FFDAS.

Emisiones globales de CO2 de los combustibles fósiles representadas por el sistema FFDAS. Imagen de FFDAS.

En este vídeo (en inglés), Gurney explica el fundamento del FFDAS y la visualización de los resultados. Además del progreso de las emisiones a lo largo del tiempo, otro mapa muestra cómo la producción de gases de efecto invernadero varía entre el día y la noche. Además se representa cómo los sistemas atmosféricos desplazan las masas de contaminación, lo que, por desgracia, en ocasiones lleva la nube de CO2 producida en Europa central directamente por encima de nuestras cabezas.