Los años más calurosos de la historia.

Hace unos días surgía la noticia que algunos ya sospechaban de que el año 2014 ha sido el más caluroso de la historia desde 1880. Dos análisis independientes de la NASA parecen confirmarlo. Con 2014, ya son nueve los años más calurosos de la historia que han ocurrido desde el año 2000. Parecen existir cada vez menos dudas de que se está produciendo un calentamiento global y de que ese calentamiento es sobre todo consecuencia de la acción del ser humano, en particular de la combustión de carbón, gas natural y petróleo. Desde 1880 la temperatura media de la Tierra ha subido 0,8ºC, aunque el aumento más importante se ha producido solo en las tres últimas décadas. Puede parecer un aumento sin mucha importancia, pero es más que suficiente como para que se produzca un deshielo significativo de glaciares y casquetes polares.
A este respecto, las investigaciones sobre el asunto se han enfocado en el efecto que tendrá este deshielo para la subida del nivel de océanos y mares, un tema del que hablábamos la semana pasada en este programa en relación al deshielo de Groenlandia. Sin embargo, la subida del nivel de los océanos posiblemente no será la única consecuencia del deshielo. Una secuela esperable será igualmente el aumento más rápido de la temperatura media de la Tierra como consecuencia de una menor superficie de reflexión de la luz solar que ofrece el hielo y la nieve.
Aun otra consecuencia esperable de la descongelación globalizada será el aumento del carbono en la biosfera. Investigadores suizos y estadounidenses abordan el estudio de esta importante cuestión e intentan estimar por primera vez la cantidad de carbono orgánico atrapado en los glaciares, y la cantidad que podría ser liberada a medida que se fundan. Este carbono proviene del que puede producirse en el entorno de los glaciares y quedar atrapado luego en ellos, así como el que puede depositarse debido a hollines y cenizas procedentes de la combustión en todos los lugares del planeta y que luego son transportados a los glaciares por los vientos.
De acuerdo a las estimaciones de estos investigadores, publicadas en la revista Nature Geosciences, la cantidad de carbono liberado por los glaciares fundentes aumentará un 50% en los próximos 35 años y supone una cantidad similar a la mitad de la que el río Misisipi libera cada año a los océanos, que es bastante considerable.
Los investigadores indican que esta cantidad de carbono afectará a los ecosistemas costeros de las zonas ártica y antártica. Esto indica que los efectos del deshielo sobre los ecosistemas no solo serán debidos a las consecuencias directas del aumento del nivel marino, como los cambios en salinidad debidos al agua dulce vertida al océano, sino también a este efecto indirecto del mismo. Por el momento, no es posible predecir ni la naturaleza ni la extensión de estos efectos, pero de lo que sí los científicos están seguros es de que algunos pueden ser muy importantes (1).

Límites del planeta que no deberíamos cruzar, pero que desgraciadamente ya estamos superando.

Nuestro planeta es un espacio finito cuyos límites, analizadas desde el punto de vista de la estabilidad necesaria para nuestra propia supervivencia, es muy conveniente estudiar. Esto, que parece obvio, no tuvo una visión de conjunto hasta 2009 cuando 28 científicos de renombre, varios Premios Nobel entre ellos, publicaron en la revista Nature un artículo identificando nueve límites planetarios que la humanidad debe tener en cuenta si desea continuar avanzando en su desarrollo de manera sostenible. Cruzar esas fronteras – avisan los científicos- podría llevarnos a cambios abruptos e irreversibles. Respetarlas, en cambio, podría reducir el riesgo. En el fondo, subyace una idea fundamental: frente a los retos que plantea el futuro de nada sirven las fronteras culturales, políticas o religiosas. No hay diferencias entre nosotros. Somos terrícolas y entre todos debemos tomar consciencia de los límites planetarios que no debemos cruzar y buscar las soluciones necesarias para mantenernos en zona segura. Ahora, un nuevo artículo (2) publicado en la revista Science, firmado por 18 científicos, ofrece una revisión y puesta al día los límites o fronteras definidos anteriormente.

Estos son esos 9 puntos:

El cambio climático. La concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera ha aumentado dramáticamente durante el último siglo. Este gas de efecto invernadero, y otros que actúan en el mismo sentido, está propiciando un aumento de la temperatura media del planeta que tiene consecuencias prácticamente en todos los ámbitos planetarios, deshielo de los casquetes polares, aumento en el nivel de los océanos, cambios en los hábitats terrestres y marinos, etc. Se hace más necesario que nunca evaluar la relación entre la liberación y el sumidero de CO2, el control de emisiones y otros estudios e investigaciones novedosas que ofrezcan nuevas vías de actuación frente al problema. ¿Cuánto tiempo podremos sobrepasar esta frontera antes de que los cambios del clima sean irreversibles? El artículo estrecha el margen asignado al límite de concentración de CO2 en la atmósfera y lo sitúa entre 350 y 450 partes por millón (ppm). El dato más reciente, correspondiente la concentración media de CO2 durante el año 2013, ofrece una cifra preocupante: 397 ppm.

Cambio en la integridad de la biosfera (antes identificado como pérdida de la biodiversidad). Estamos ante la llamada sexta extinción en masa del planeta. La reducción de los hábitats por deforestación y por otras actividades humanas está llevando este factor fuera de cualquier límite, aunque éste sea muy difícil de cuantificar. Aumentar la protección de los ecosistemas, mejorando su conexión entre ellos, mientras se mantiene la alta productividad agrícola necesaria para alimentar a la población es un reto que exige mucha investigación. Las especies extintas son una pérdida irreparable de riqueza genómica. En el artículo se propone un índice de biodiversidad intacta (IBI) que utiliza como referencia la abundancia de especies en tiempos anteriores a la era industrial. Así, el mantenimiento de la riqueza biológica de una región proporcionaría un índice del 100% mientras que una pérdida daría porcentajes menores. La frontera es difícil de establecer, se propone un 90%, no obstante los márgenes de incertidumbre son muy grandes (90 – 30%). Existe aquí una enorme variedad regional, como ejemplo se ofrecen los cálculos de 9 países que oscilan entre el 69 y el 91%.

Las dos fronteras anteriores están, según se especifica en el artículo, en el corazón de todas las demás.

La reducción del ozono estratosférico. El ozono de la estratosfera filtra la radiación ultravioleta del Sol y protege de ellos a las criaturas que vivimos en el planeta. La liberación de productos clorfluorocarbonados (CFC), arrastrados a las regiones antárticas, provocó una disminución progresiva de la concentración de ozono y generó un agujero que fue motivo de alarma a finales del siglo pasado. Gracias a la identificación del origen del problema, se llegó a un acuerdo para prohibir los CFCs a escala mundial en el Protocolo de Montreal. Desde entonces, el problema se ha estabilizado y promete mejorar. La frontera establece un mínimo de 275 unidades dobson (DU). El límite sólo es superado en la Antártida durante la primavera austral (200 DU).

Acidificación de los océanos. Un cuarto del CO2 que liberamos a la atmósfera se disuelve en los océanos. Allí forma ácido carbónico, un ácido que reduce el pH del agua y altera la química de las masas de agua y afecta a la vida marina. El aumento de acidez tiene vital importancia en la química que facilita la creación del carbonato cálcico necesario para la formación de los esqueletos de los corales y los caparazones de muchos animales. Se ha calculado que existe un límite en la saturación del carbonato cálcico bajo el cual la formación de estas estructuras es muy difícil para muchos organismos y se ha determinado que ese límite es un 80% del que existía en el periodo preindustrial. Las medidas actuales indican que el valor actuales del 84%. Como la acidificación depende del nivel de CO2 en la atmósfera, se calcula que el límite será superado si ésta contiene de forma continuada (el efecto no es inmediato) concentraciones de CO2 superiores a 350 ppm, algo que como hemos dicho en el primer apartado, ya se superó en 2013.

Flujos Biogeoquímicos. Nitrógeno y fósforo liberado en las corrientes de agua y océanos. El nitrógeno y el fósforo son elementos esenciales para el crecimiento de las plantas. El empleo masivo de fertilizantes en la agricultura aporta al suelo niveles elevados de nitrógeno, fósforo y otros elementos necesarios para la vida. Tan sólo en una pequeña cantidad de ellos son absorbidos por los cultivos, el resto pasa a las corrientes de agua y se acumula en ríos, lagos y mares favoreciendo el crecimiento de algas superficiales. La proliferación explosiva de estas algas impide el paso de la luz hasta el fondo y provoca el deterioro de lagos y otros sistemas acuáticos. Se ha determinado que, en ciertas regiones, se superan ampliamente los límites establecidos.

Uso de la tierra. Cambio de la superficie terrestre como consecuencia de su uso para fines humanos. Los bosques, selvas, sabanas, tundra,etc, intercambian energía, agua y momento con la atmósfera. Las modificaciones de cubierta vegetal, ya sea por deforestación para convertir el terreno en cultivos o por eliminación para las distintas actividades humanas, provocan cambios en la cantidad de energía reflejada al espacio, es decir, el albedo del planeta. Entre la cubierta vegetal, las selvas tropicales tienen gran influencia en el clima debido a la evapotranspiración. Se han establecido límites que están conectados con la diversidad biológica analizada en el segundo apartado.

El consumo de agua dulce y el ciclo hidrológico global. Estamos modificando el funcionamiento del ciclo hidrológico. Se modifica el caudal de los ríos por utilización de sus aguas para regadíos, se desecan zonas anegadas, se utiliza y sobreexplota las reservas subterráneas, etc . Se calcula que para 2050, 500 millones de personas sufrirán la escasez de agua potable. La frontera está situada en los 4.000 km3/año de agua dulce.

Aerosoles liberados a la atmósfera. Afectan a la formación de nubes e influyen en el clima y regulan a la cantidad de radiación que alcanza el planeta. Los aerosoles se forman por partículas de carbón procedente de combustiones, carbón orgánico procedente de calefacciones, emisiones de los motores diésel, sulfatos y nitratos liberados durante las combustiones de combustibles fósiles. Los contaminantes se combinan con el agua y permanecen en la atmósfera produciendo efectos nocivos en la salud humana. Cada año se producen del orden de 7.200.000 muertes al año debidas a la ingestión de los aerosoles. Como consecuencia de las partículas de aerosol,en la atmósfera baja se forman nubes que impiden el paso de la luz solar, amenazan la salud e influye en la fotosíntesis de las plantas. El efecto de estas partículas se mide con la profundidad óptica de los aerosoles (AOD). Las consecuencias tienen una alta variabilidad regional, una de más notorias es el cambio en la periodicidad e intensidad de los monzones en la India y países de la zona. El límite establecido es un AOD de 0,25 con una incertidumbre entre 0,25 y 0,50. Los valores actuales dan un EOD de 0,3 que se sitúa dentro de la región de incertidumbre.

“La contaminación química y la liberación de nuevos productos que pueden dañar el ambiente (Ahora se conoce como “Introducción de Nuevas entidades (entities). Existen más de 100.000 sustancias en el comercio global que tienen potenciales efectos nocivos: contaminantes químicos, metales pesados, desechos radiactivos, microplásticos, polímeros y nanomateriales. La frontera es difícil de calcular porque a la diversidad de productos se suma su particular persistencia y durabilidad en el medio ambiente, así como su movilidad o capacidad para extenderse y alcanzar nuevos territorios. Los efectos son evidentes en los organismos vivos incluso en dosis bajas: pérdida de resistencia a enfermedades, baja tasa de reproducción en aves o modificación de los procesos de apareamiento. Existen muchos efectos, pero pobremente entendidos. Un buen ejemplo de la inesperada acción de los nuevos contaminantes está en lo sucedido con los CFC’s y la capa de ozono. Es difícil calcular los límites.

Así se distribuyen los nueve puntos cuya consideración es fundamental respetar, si queremos que las sociedades humanas puedan desarrollarse y prosperar en un planeta que está en continuo cambio. (2)

El animal más venenoso de la Tierra.

La última noticia de la que hablamos hoy tiene que ver con otro de esos descubrimientos de la Naturaleza que nos dejan sorprendidos y preguntándonos qué mas insospechadas sorpresas guarda aún el reino animal. Esta vez la sorpresa surge de unos animales poco comunes: los caracoles marinos depredadores. Para empezar, la mera existencia de esos animales puede resultar sorprendente. Los caracoles si por algo se caracterizan es por su lentitud, mayor aún que la de las tortugas. Parece, por tanto, imposible que estos lentos animales puedan basar su supervivencia en la caza de escurridizos pececillos, una actividad que requiere, en general, reflejos y rapidez de movimientos. No obstante, varias especies de estos caracoles, que habitan aguas tropicales del mar Rojo y el océano Índico, son capaces de secretar a los alrededores un veneno muy poderoso, compuesto de cientos de toxinas diferentes, que atacan el sistema nervioso de sus presas, inmovilizándolas, lo que les da el tiempo necesario para capturarlas. La dosis eficaz de este veneno es tan pequeña que convierte a estos animales en los más venenosos del mundo.
Las toxinas contenidas en los venenos de estos caracoles marinos pueden poseer propiedades farmacológicas, por lo que es interesante determinar su naturaleza y estudiar su actividad. Al mismo tiempo, los caracoles venenosos han matado a decenas de personas de manera accidental, submarinistas o bañistas, que tal vez hubieran podido ser salvados de poseer un buen antídoto contra su veneno, para lo que conviene analizarlo.
Por estas razones, investigadores de la Universidad de Utah deciden estudiar en mayor profundidad los genes de todas las toxinas presentes en la composición del veneno de la especie de caracol marino más venenosa de todas: Conus geographus. En el veneno de este animal, los investigadores encuentran de este modo una sustancia inesperada, que carece de propiedades neurotóxicas: una variedad única de la hormona insulina.
Esta molécula es diferente a todas las insulinas descritas en otras especies animales y se encuentra en elevada cantidad en el veneno. Para estudiar su actividad y efectos, los investigadores sintetizan esta hormona en el laboratorio, lo que es mucho más seguro que extraerla del veneno de los caracoles, y exponen a la misma a peces cebra, unos pececillos muy comunes en acuarios y también en laboratorios del mundo entero. Como era de esperar, los niveles de glucosa en la sangre de estos animales se desplomaron, generándoles un shock hipoglucémico con el que, desgraciadamente, algunos enfermos de diabetes pueden estar familiarizados. La bajada de la concentración de glucosa en sangre afecta sobre todo, de nuevo, al funcionamiento de las neuronas, que es muy dependiente de la glucosa.
Este descubrimiento, además de elucidar un nuevo mecanismo por el que el potente veneno de los caracoles ejerce su acción, permite estudiar esta variedad de insulina en busca de potenciales derivados de utilidad para el tratamiento de pacientes de diabetes.

(1) NASA, NOAA Find 2014 Warmest Year in Modern Record

(2) Planetary Boundaries: Guiding human development on a changing planet, by W. Steffen;

(3) “Specialized insulin is used for chemical warfare by fish-hunting cone snails”, by Helena Safavi-Hemami et al.