Estudiante creó polvo cósmico real en su laboratorio

Nebulosa de la cabeza de caballo hacia la constelación Orión, parte del complejo de la nube molecular donde se forman estrellas. Allí se observa gran cantidad de polvo cósmico. Foto Wikipedia Commons-P Budassi.

Parece algo de ciencia ficción, pero no. Es real. Una estudiante de Ph. D. recreó un pedazo del universo dentro de una botella en su laboratorio, produciendo polvo cósmico a partir de cero. Los resultados arrojan nueva luz sobre cómo se pudieron formar los componentes químicos de la vida mucho antes de la existencia de la Tierra.

Linda Losurdo, candidata a doctorado en física de materiales y plasmas de la Facultad de Ciencias en Sidney utilizó una simple mezcla de gases ( nitrógeno, dióxido de carbono y acetileno) para imitar los entornos hostiles y dinámicos que rodean las estrellas y los remanentes de supernovas.

Al someter estos gases a una intensa energía eléctrica, generó polvo cósmico rico en carbono, similar al material que se encuentra flotando entre las estrellas e incrustado en cometas, asteroides y meteoritos. Los resultados se publicaron en The Astrophysical Journal.

El polvo que creó contiene una mezcla compleja de carbono, hidrógeno, oxíge no y nitrógeno -conocidos como moléculas CHON- que son fundamentales para muchas sustancias orgánicas esenciales para la vida.

Losurdo afirmó que "Ya no tenemos que esperar a que un cometa o un asteroide se acerque a la Tierra para comprender sus historias". Explicó que "Se pueden construir entornos análogos en el laboratorio y aplicar ingeniería inversa a su estructura utilizando dactilares infra rrojas".

Se conoce que el polvo cósmico se forma en ambientes astrofísicos extremos, donde las moléculas son bombardeadas constantemente por iones y electrones. Los científicos pueden identificar este polvo en el espacio porque emite una señal infrarroja distintiva -una huella molecular que revela su estructura química.

El polvo producido en los experimentos de Losurdo presentaron las mismas señales en infrarrojo, confirmando que el proceso en el laboratorio refleja fielmente lo que sucede en el espacio.

Este planeta tiene un océano... pero de lava

Ilustración de cómo podría lucir TOI-561 b, una super Tierra con atmósfera densa y un probable océano de lava. Imagen NASA

TOI-561 b es un planeta extrasolar a unos 280 años luz de nosotros. Fue descubierto hace unos años, pero hay noticias acerca: según astrónomos, que lo estudiaron con imágenes del telescopio espacial James Webb, tiene atmósfera y eso es bien interesante, porque es algo que con insistencia se busca en otros mundos.

Este es un planeta caliente, un de los llamados super Tierra rocoso. Las observaciones no solo sugieren una atmósfera densa sino un océano... de lava.

No se esperaba encontrar una atmósfera allí, porque el planeta orbita muy cerca a su estrella. Su atmósfera es gruesa y rica en volátiles.

Planetas rocosos se han detectados varios, pero pocos con atmósfera. TOI-561 b es un poco más grande que la Tierra pero menor a Neptuno. Su radio es 1.4 veces el nuestro, pero su masa el doble de la terrestre. Su densidad es menor que la de la Tierra, que se explica por su gruesa atmósfera. Y la estrella alrededor de la que gira, TOI-561, es similar pero algo más pequeña que nuestro Sol.

En 2024 astrónomos reportaron también el hallazgo de una atmósfera en el planeta 55 Cancri e, una super Tierra, atmósfera que parece compuesta de dióxido de carbono o monóxido de carbono, y también orbita cerca a su estrella. Están a solo 41 años luz de nosotros.

TOI-561 b es el más interior de cuatro planetas en esa estrella, hacia la constelación el Sextante. Su año es de solo 11 días terrestres.

Mundos donde es muy probable que no exista ninguna forma de vida.

El hallazgo fue publicado en The Astrophysical Journal Letters.

Hay que agradecerles mucho a los cocolitóforos

Vista microscópica de un cocolitóforo, cuyas placas de calcio tienen un rol importante en el ciclo global del carbono. Imagen Jelena Godrijan, Ruder Boskovic Institute

Son más pequeños que un grano de polvo, su forma es de disco y viven en el océano. Pero semejantes organismos son vitales para el clima del planeta, quién creyera. Tan importantes que ya tienen su día internacional, que se celebra el 10 de octubre, promovido por científicos europeos.

Bueno, se trata de cocolitóforos, una pequeñísima alga que ha sido vital para la regulación del clima, pues retienen grandes cantidades de carbono, producen oxígeno uy contribuyen con la salud de los ecosistemas marinos.

Muy pocos, tal vez poquísimas personas los conocen, pero sin ellos los océanos y el clima del planeta serían drásticamente diferentes. Algas unicelulares que contienen clorofila, flotan en las capas iluminadas del mar y están cubiertas con placas de carbonato de calcio, conocidas como cocolitos.

Pese a su tamaño, están entre los más efectivos reguladores del carbono en la Tierra. Cada año generan más de 1500 millones de toneladas de carbonato de calcio, capturando dióxido de carbono y almacenándolo en las profundidades marinas. Aparte de remover carbono, producen oxígeno, nutren las redes marinas de alimento e influyen en el equilibrio de gases de invernadero del planeta.

A menudo dominan largas áreas del océano, pero el cambo climático está alterando la temperatura, la química y la composición de nutrientes del agua marina. Por eso está amenazada su supervivencia y sería la desestabilización de ecosistemas que dependen de ellos.

Lo que distingue a los cocolitóforos de otros plancton es su papel en el ciclo global del carbono y el registro único que dejan. Alex Poulton, profesor del Centro Lyell, explica que "A diferencia de otros grupos, construyen intrincadas placas de carbonato de calcio que no solo ayudan a extraer dióxido de carbono de la atmósfera, sino que también lo transportan a los sedimentos marinos profundos, donde puede quedar atrapado durante milenios. Esta biomineralización deja un registro geológico excepcional, que nos permite estudiar cómo han respondido a los cambios climáticos pasados y predecir mejor su futuro".

Cuando la Tierra estuvo 5 millones de años atrapada en CO2

Una monumental actividad volcánica de las Escaleras Siberianas activó los fenómenos que condujeron a la Gran Extinción y a la lenta recuperación de la vida. Imagen Public Domain

Ocurrió hace unos 252 millones de años. Un evento que eliminó más del 90 % de las especies marinas y al menos el 70 % de las terrestres. La Gran Extinción, la peor de las que han ocurrido en el planeta.

¿Qué fue lo que pasó? Se sabe hoy que se debió a una enorme actividad volcánica de las Escaleras Siberianas o Siberian Traps, una enorme región ígnea. 

Como toda extinción, no ocurrió de un momento a otro, ni de un año a otro, tampoco de un siglo a otro. Es un proceso que puede tomar cientos de miles de años. Así ha sucedido en las otras extinciones masivas, salvo en la del Cretácico-Paleógeno que acabó con los dinosaurios y unas tres cuartas partes de las especies terrestres más grandes y que fue cuestión de alrededor de un año.

La Gran Extinción duró casi un millón de años. La sorprendente actividad volcánica calentó la atmósfera por las emisiones de cenizas y gases, los océanos se acidificaron y quedaron sin oxígeno y se afectó la capa de ozono. Los investigadores siempre se han preguntado porqué las condiciones de super gases de invernadero persistió durante cinco millones de años.

Ahora un estudio parece tener la respuesta, a cargo de científicos de la University of Leeds y China University of Geosciences en Wuhan.

¿Qué fue lo que permitió tal anomalía tan larga?

Fue la muerte de las selvas y su lentísima recuperación el hecho que evitó que fuera más acelerado el secuestro de carbono, ese proceso mediante el cual el CO2 es removido de la atmósfera y almacenado en plantas, el suelo o los minerales.

Los resultados, publicados en Nature Communications, mostraron que la pérdida de vegetación durante el catastrófico evento volcánico condujo a una enorme reducción del secuestro de carbono, situación que derivó en un prolongado periodo durante el cual hubo gigantescas cantidades de CO2 en la atmósfera.

Un efecto dominó que algunos sugieren podría ser la situación actual de calentamiento global: más dióxido de carbono en la atmósfera, pérdida de bosques e incapacidad de estos para retener carbono y mayor aumento entonces de la temperatura.

Tic, tac, tic, tac: la acidez amenaza los océanos

Los corales son uno de los organismos marinos que más sufre por la acidez de las aguas. La situación empeora cada vez más. Foto Wikipedia Commons

Es una reacción en cadena y cada vez será peor. Un nuevo estudio reveló que los océanos de todo el mundo están más ácidos de lo que se pensaba. La razón es una sola: las emisiones de dióxido de carbono de origen antropogénico.

¿Por qué importa? Porque la acidificación de los océanos daña ecosistemas marinos y afecta a las comunidades costeras, que dependen de aguas sanas para su supervivencia.

La investigación, publicada en Global Change Biology, determinó que la situación es peor de lo que se había visto antes. Los océanos entraron en una zona de peligro en 2020. Cada año, lógico, empeora. Y si bien son cambios que se van dando de manera progresiva, los sienten muchas especies marinas y quienes dependen de ellas.

Steve Widdicombe, director científico y subdirector ejecutivo del Laboratorio Marino de Plymouth, organización involucrada en el estudio, dijo que "La acidificación de los océanos no es solo una crisis ambiental, sino una bomba de tiempo para los ecosistemas marinos y las economías costeras". El investigador agregó que "A medida que la acidez de nuestros mares aumenta, presenciamos la pérdida de hábitats críticos de los que dependen innumerables especies marinas, lo que, a su vez, tiene importantes implicaciones sociales y económicas".

La acidificación se debe más que todo a la absorción de CO2por parte del océano. El océano absorbe alrededor del 30 % del CO2 de la atmósfera, por lo que, a medida que las actividades humanas liberan CO2, se libera una mayor cantidad en los océanos. El CO2 se disuelve en el océano, creando ácido carbónico y liberando iones de hidrógeno. Los niveles de acidez se basan en la cantidad de iones de hidrógeno disueltos en el agua; así que los mares se van volviendo más ácidos.

Peor hay más: los iones de hidrógeno se unen a los iones de carbonato en el océano para formar bicarbonato, y eso reduce el carbonato disponible para la vida marina, como los corales, las almejas y el plancton. EStos animales necesitan carbonato para sus huesos, conchas y otras estructuras naturales, que fabrican a partir de carbonato de calcio. Los investigadores miden la aragonita, una de las formas solubles del carbonato de calcio, para medir los niveles de acidez.

CO2 sube 10 veces más rápido que en pasados 50 000 años

Pedazo de hielo de la Antártida cuyo contenido químico reveló el clima del pasado y fue analizado por los científicos. Foto PNAS-Wendt et al

No puede hablar, pero dice mucho. Cuenta del pasado lejano y de cómo era la Tierra. El análisis de un núcleo de hielo de la Antártida reveló cosas sorprendentes.

Mostró que el dióxido de carbono (CO2) se ha incrementado en los tiempos modernos 10 veces más rápido que en los pasados 50 000 años.

Recordemos que el hielo acumulado en la Antártida durante cientos de miles de años contiene antiguos gases atmosféricos atrapados en burbujas. Los análisis realizados por los científicos provienen de hielo extraído a más de 3200 metros de profundidad. Una forma de ver cómo fue el clima en el pasado.

Aunque el CO2 ha aumentado y se ha reducido durante distintas épocas de la historia terrestre, se determinó que aumentaba14 partes por millón en solo 55 años, un proceso que existió cada 7000 años aproximadamente. Hoy ese aumento se da en solo 5 a 6 años, en particular por las actividades humanas que generan gran cantidad de ese potente gas de invernadero.

Antes de las actividades humanas el aumento se debió exclusivamente a causas naturales que incluso hoy se dan de manera continua pero que no responden por el incremento tan alto del CO2 en la atmósfera.

El estudio fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Interesante hallazgo de atmósfera en un planeta

Ilustración que muestra al planeta 55 Cancri e, uno de un sistema planetario con cinco planetas. Imagen Webb/Nasa/ESA

No es que se halla encontrado un planeta con atmósfera que sugiera posibilidad de actividad biológica. No. Pero el hallazgo es interesante de todos modos.

El telescopio espacial Webb detectó atmósfera en el planeta 55 Cancri e (gira alrededor de la estrella 55 Cancri) que está a 'solo ' 41 años luz de nosotros. Es más grande que la Tierra, menor que Neptuno, una Super Tierra y tiene una composición como uno de nuestros planetas rocosos.

El caso es que está muy cerca de su estrella, a solo 2.25 millones de kilómetros, 1/25 de la distancia de Mercurio al Sol. O sea que es muy caliente y su superficie debe estar derretida, un océano de magma en ebullición. Y se considera que puede estar atado gravitacionalmente a su sol: siempre da la misma cara (como la Luna a la Tierra).

¿Qué es lo interesante entonces? Que la detección de atmósfera en planetas de ese tamaño había sido esquiva y el Webb pudo determinarla. Los análisis sugieren una atmósfera de monóxido de carbono y de dióxido de carbono. Además su estudio puede ofrecer pistas sobre cómo eran Marte, Tierra y Venus en su primera época.

También permite abrigar más esperanzas de que se pueda hallar una atmósfera en la cual se detecten signos de actividad biológica.

Estudio dice cuándo se extinguirán los humanos

Dibujo de cómo estarían los continentes fundidos en un supercontinente, Pangea Ultima.

La pregunta se repite e diferentes ocasiones y estudios: ¿Cuándo acabará la vida en la Tierra? O ¿cuándo nos extinguiremos los humanos?

Tal parece, a la luz de una nueva modelación, que los mamíferos solo tendrían 500 millones de años en su paso total por este minúsculo y perdido planeta: hace unos 250 millones de años evolucionaron a partir de reptiles y les quedan 250 millones más o menos.

Claro, si no sucede nada antes, como una extinción por el calentamiento global o por algún golpe cósmico de un enorme objeto que llegue de destino desconocido o por motivos sorprendentes entre otras posibilidades. O una erupción masiva de volcanes o de un supervolcán, de esos que de tanto en tanto en nuestra historia han irrumpido generando extinción de gran parte de las especies.

El modelo de Alexander Farnsworth, de la University de Bristol en el Reino Unido y colegas sugiere que dentro de 250 millones de años estarán dadas las condiciones, por exceso de calor, para que los mamíferos se extingan, incluidos nosotros. Es que no estarán los continentes que conocemos hoy, en los que se ha desarrollado toda la evolución humana, sino que habrá un solo continente, un Pangea 2.

Para los científicos, son tres los factores que harían que ello fuera así: el calima será hostil por un aumento del brillo del Sol, un cambio en la geografía de los continentes y un aumento del dióxido de carbono.

No acabaría toda la vida tal vez. Podrían sobrevivir por un tiempo animales de sangre fría, que tomarían el nicho dejado por todos los mamíferos.

Esa triple conjunción harán al planeta invivible, dijo Farnsworth, cuyo estudio fue publicado en Nature Geoscience.

Los astrónomos creen que en unos 7500 millones de años el Sol, en su etapa final, crecerá tanto que engullirá la Tierra y los planetas del sistema solar interior. Pero la vida no aguantará tanto. Mucho antes comenzará el estertor de nuestra estrella, que aumentará enormemente la energía que emitirá y que hará que el agua se evapore por completo de océanos y ríos y otras superficies.

En 250 millones de años los continentes estarán otra vez juntos, como Pangea, que fue la gran masa continental entre hace 330 millones de años y 170 millones de años. Habrá lo que los investigadores en su estudio llaman Pangea Ultima. Antes, como ahora, los continentes se mueven continuamente y algunos hasta 10 centímetros anuales.

Bajo ciertas condiciones atmosféricas y geológicas que podrían darse, Pangea Ultima será mucho más caliente que los continentes actuales y para esto hay un ingrediente vital: cada 110 millones de años la energía liberada por el Sol aumenta 1 %.

Además, si ese supercontinente  es como otros que ya hubo, estará lleno de actividad volcánica que enrarecerán la atmósfera con sus emisiones de dióxido de carbono, que incrementará mucho más la temperatura.

Tal vez, si se cumple el modelo, se extinguirán los humanos que queden en la Tierra, pero tal vez no la especie si para ese entonces ya habita otros mundos.

Nota: con datos de Nature Geoscience y The New York Times

Esperanzador hallazgo en Europa

Europa, captada en los años 90 por la nave Galileo. Foto Nasa

Tiene un océano salado sobre superficie rocosa y eso la hace tan llamativa. La luna Europa, en el sistema Júpiter, es de los sitios más prometedores del Sistema Solar para hallar alguna forma de vida.

Hasta ahora los científicos no habían logrado detectar elementos básicos para la vida, en particular el carbono. Pero eso cambió ahora gracias al telescopio espacial Webb: identificó dióxido de carbono en una región específica de ese cuerpo. Y los análisis indican que probablemente se originó en el océano bajo la superficie y no fue llevado por meteoritos u otras fuentes externas. Es más, estiman que fue depositado en un tiempo geológico reciente.

Esto hace que la luna sea cada vez más atractiva para su exploración.

"En la Tierra, la vida gusta de la diversidad química -a mayor diversidad, mejor. Somos una vida basada en el carbono. Entender la química del océano en Europa nos ayudará a determinar si es hostil a la vida que conocemos, o si podría ser un buen lugar para la vida", dijo Geronimo Villanueva, del Centro Espacial Goddard de Nasaen Greenbelt, autor principal de uno de dos artículos que describen el hallazgo.

"Ahora pensamos que tenemos evidencia observacional de que el carbono que vemos en la superficie de Europa provino del océano. No es algo trivial. El carbono es un elemento esencial en lo biológico", dijo Samantha Trumbo, de Cornell University, cabeza del otro artículo.

 El Webb encontró que el CO2 abunda más en la región llamada Tara Regio, una área geológicamente joven. El hielo de la superficie (de Europa) ha sido alterado y probablemente hubo un intercambio de material entre el océano bajo la superficie y el hielo en ella.

En Tara Regio el Hubble mostró evidencias de un océano en el subsuelo y ahora el Webb muestra allí la existencia de CO2, hecho que sugiere que tiene origen en aquel.

El hallazgo servirá para investigaciones que realizará en esa luna la sonda Europa Clipper de la Nasa, hoy en construcción, que debe ser lanzada en octubre de 2024 para un viaje que en 2030 permitirá su inserción en órbita del mayor de los planetas del Sistema Solar.

Europa es la sexta luna más grande de nuestro sistema, con un radio de 1560 kilómetros, el 90 % del tamaño de nuestra Luna.

Imágenes del telescopio Webb que revelan la existencia de dióxido de carbono en la luna. Foto Nasa/Webb

Sí, el gas natural contribuye al calentamiento global: estudio

El gas natural es muy útil, pero su extracción aumenta las emisiones de gases de invernadero a la atmósfera, incidiendo en el calentamiento global. Foto Pixnio

No, no es la mejor alternativa para la transición energética aunque muchos consideran que sí por desconocimiento o porque no hay más.

Un estudio publicado en el journal of Environment Research Letters encontró que el gas natural es tan contaminante como el carbón, que es el peor de los contaminantes. Sí. Y la falla está en su origen: en las filtraciones durante su extracción, que son altas y en aquellas otras durante el proceso de distribución.

Con solo 0.2 ° de gas que se filtre ya lo hace tan malo como el carbón en cuanto a sus efectos para el calentamiento global. Y en todo el proceso es mucho más lo que se filtra.

Para hacer una buena alternativa habría que evitar esas filtraciones, lo que no logra todavía la industria gasífera.

"No puede ser considerado un puente, un buen sustituto", explicó Deborah Gordon, investigadora de Brown University en el Rocky Mountain Institute y participante en este nuevo estudio en el que además participaron científicos de las universidades Harvard y Duke, y de la Nasa.

Así, aumentan las evidencias de que el gas naturales un combustible útil para la transición energética hacia energías renovables.

El problema es que muchos países lo consideran como combustible para esa transición y destinan grandes presupuestos en su búsqueda, extracción y transporte.

Cuando se usa el gas natural para generar electricidad en vez de carbón, las emisiones de dióxido de carbono se reducen. En Estados Unidos bajaron 40 %. Pero el gas natural está hecho más que todo de metano, que es un gas de invernadero más potente que el CO2 cuando escapa a la atmósfera.

Y las evidencias apuntan a que se está filtrando en grandes cantidades, detecciones hechas con cámaras de infrarrojo y satélites.

Las alertas por la  liberación de gas se emitieron hace 10 años y fue Robert Howarth, científico de Cornell University quien primero alertó.

Cuentan 85 000 volcanes en Venus

Mapa con las decenas de miles de volcanes en Venus. Vía Washington University

En la Tierra casi todos los volcanes sobre la superficie están identificados, no así los que están en el fondo de los océanos. Estudios dicen que son 1350, de los cuales cerca de 500 han hecho erupciones en los tiempos históricos. Y aunque parecen muchos, nada comparable con los que hay en uno de neustros vecinos.

Sí, un mapa de los volcanes en el planeta Venus reveló que son 85 000 identificados y podría haber más, porque las imágenes no detectan aquellos de hasta un kilómetro de diámetro.

Es un planeta en erupción, podría decirse. El inventario fue publicado en un artículo puesto online antes de impresión en JGR Planets.

El mapa incluye aquellos volcanes de más de un kilómetro, de hecho de los 85 000 un 99 % son menores de cinco kilómetros de diámetro. Fueron muy pocos los del rango de 20 a 100 kilómetros.

"Desde la misión Magallanes de la Nasa en los años 1990, teníamos muchas preguntas sobre la geología de Venus, incluyendo sus características volcánicas", dijo Paul Byrne, profesor de ciencias planetarias y de la Tierra en Washington University en San Louis, coautor. "Pero con el reciente descubrimiento de vulcanismo en Venus, entender dónde los volcanes están concentrados, cuántos hay, cómo de grandes, etc, es importante, especialmente porque tendremos nuevos datos en los próximos años".

Este planeta está rodeado por una densa capa de gas, de dióxido de carbono, y una atmósfera con nubes de ácido sulfúrico, por lo que no se puede observar su superficie de forma directa sino con imágenes de radar.

Un catálogo de estos nos e había hecho, indicó Rebecca Hahn, graduada en esa universidad y primera autora del estudio. Con él, los científicos podrán buscar señales de actividad volcánica reciente.

En los años 30 la Nasa y la Agencia Espacial Europea enviarán sondas al planeta y con los avances tecnológicos habrá mayor resolución en las imágenes. Por eso el ´numero de volcanes podría crecer, pues se encontrarían aquellos hasta un kilómetro de diámetro.

10 datos claves para entender el cambio climático hoy

Por la sequía en Etiopía, esa mujer perdió todo su ganado. El mundo ha vivido climas extremos sin precedentes este 2022. Foto Flickr/EU/SBolliger

Cada año se celebra la cumbre de todos los países para tratar la situación por el cambio climático y ver cómo reducir emisiones de gases de invernadero y ayudar económicamente a los países pobres más afectados. Por lo genera, los acuerdos son etéreos. Promesa va, promesa viene.

Los que no son mentiras, son los informes de científicos, expertos, organizaciones e instituciones sobre el deterior de las condiciones en el planeta, el aumento de las emisiones y el poco compromiso de la gran mayoría de países.

Estos datos, muestran cómo está el panorama hoy.

1. Este año se encamina a que las emisiones sean de 36.600 millones de toneladas de dióxido de carbono por la combustión de carbón, gas y petróleo. Es 1 % más que en 2021 y un poco más que el anterior récord de 2019.

2. Los países y bloques que más emiten: China 32 %, Estados Unidos 14 %, Unión europea 8 % e India 8 %.

3. Emisiones en Europa caerán 0.8 % mientras las de Estados Unidos aumentarán 1.5 %.

4. Para que la temperatura del planeta no suba más de 1.5 % con respecto a la era industrial, se requieren reducir emisiones 45 % de acá a 2030. Y van en aumento.

5. Para cumplir esa meta habría que dejar de emitir al menos 23 gigatoneladas de gases anualmente, 13 para que la temperatura se estabilice en 2°.

6. Los recortes prometidos por los países reunidos en la Cumbre del Cambio Climático conducen a un aumento de 2.8° C a finales de siglo, insostenible para miles de especies y traumático para cientos de millones de personas.

7. China aumentó su consumo del nocivo carbón 6 % el año pasado, más que el resto del mundo. El ritmo más alto en una década.

8. Contado todo el mundo, este año las emisiones de carbono también romperán una marca.

9. Una buena noticia es que disminuyó la deforestación y el cambio de usos de la tierra, situándose las emisiones por este concepto en 3.900 millones de toneladas.

10. US$72 000 millones costaron en el primer semestre las tragedias por asuntos climáticos en todo el mundo, las que vienen en aumento.

La Tierra no estaba así hacía 4 millones de años

Este es el observatorio de Mauna Loa donde se mide el CO2 en la atmósfera. Foto NOAA

En ese entonces los océanos estaban entre 5 y 25 metros más altos que hoy. El planeta estaba caliente. Hoy se repite la situación. Por primera vez en más de 4 millones de años la concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera alcanzó las 421 partes por millón, anunciaron científicos en Scripps Institutionof Oceanography de  la University of California en San Diego.

Las mediciones en el Observatorio Atmosférico de Base en Mauna Loa, de la National Oceanic and Atmospheric Administración (NOAA) reveló que el promedio este año en esa isla de Hawái ha estado en 420.99 ppm, un aumento de 1,8 con respecto a 2021.

Significa que las emisiones no han cesado y por el contrario se mantienen al alza. Este es el principal activador del calentamiento global, que trae consigo el cambio climático que de manera incontrovertible se observa hoy con distintas expresiones en todo el planeta.

¿Qué sucederá? A más de los fenómenos activos, como olas de calor y de frío más frecuentes, lluvias más torrenciales y sequías peores, aumento del nivel del mar, subirá la temperatura como no se ha experimentado en millones de años y se afectará un número alto de especies de plantas y animales. Cientos de millones de humanos tendrán condiciones diarias de vida más difíciles. 

La mayor cantidad de CO2 en la atmósfera se debe a la combustión de combustibles fósiles para transporte y generación eléctrica, por la producción de cemento, la deforestación, la agricultura y otras prácticas humanas.

Los niveles actuales son comprables a los del Óptimo Climático del Plioceno, entre hace 4,1 y 4,5 millones de años, cuando los océanos estaban 5 a 25 metros más altos cubriendo grandes porciones de tierra, donde hoy anda asentada gran parte de la humanidad. La temperatura era varios grados mayor a la actual y había bosques en la tundra del Ártico.

Todo esto puede ser un indicativo de lo que puede suceder de nuevo si las emisiones continúan al alza, como parece, y aumenta de forma significativa la concentración de dióxido de carbono.

La diferencia es que en aquel entonces no había humanos, apenas comenzaban a aparecer algunas especies de homínidos en algunas zonas de África.

Con algas dan energía a un computador

La pequeña batería hecha con cianobacterias. Foto Bombelli et al

¿Un computador alimentado por.. algas? Bueno, algo así.

Científicos desarrollaron una batería que solo contiene algas, luz y agua, y con ella pudieron dar energía a un microprocesador, el cerebro del computador, durante todo un año.

De un tamaño parecido a una batería AA, el dispositivo se construyó usando materiales comunes, durables, baratos y reciclados, escribieron los autores de la investigación, publicada en Energy & Environmental Science.

Esta batería no necesita recargarse. Mientras el Sol brille, las algas generan electricidad e incluso se la dan al computador durante un tiempo en la oscuridad mientras continúa procesando su alimento y generando energía.

Las algas han sido muy estudiadas para diferentes tópicos, entre ellos la lucha contra el cambio climático. Como cualquier planta, absorben dióxido de carbono (CO2) y producen azúcares por la fotosíntesis. Investigadores las estudian como una fuente de proteína vegetariana y de aceite que podrían ser usadas como biocombustible para remplazar los problemáticos cultivos de palma de aceite. Y también han sido usadas en materiales que capturan carbono.

En este nuevo desarrollo, los científicos de Cambridge University tomaron la capacidad que tienen de generar electricidad durante la fotosíntesis. Así, pusieron algas azul-verde, las cianobacterias, en una caja de plástico y aluminio. Luego las colocaron en una ventana y conectaron el dispositivo a un microprocesador, que habían programado para operaren ciclos de 45 minutos con 15 de descanso.

Pues bien, alimentaron así el microprocesador durante seis meses. Enviaron su artículo para revisión y publicación y la batería siguió operando otros seis meses.

Obvio, las algas no lograrán darle toda la energía que necesita un hogar, pero podrían ser alternativa para sitios remotos para cargar celulares y otros aparatos electrónicos pequeños.

También podrían ser usadas en pequeños sensores de dispositivos inteligentes en un futuro.

Datos para entender la cumbre del cambio climático

Se agota el plazo para contener el calentamiento del planeta. Foto Pixabay

Durante dos semanas se mantendrán en Glasgow, Escocia, las conversaciones-negociaciones de 190 países con un objetivo principal: reducir las emisiones de gases de invernadero para que la temperatura del planeta no aumente más de 1,5° C, máximo 2° con respecto a la era preindustiral (finales del siglo 18).

A hoy la temperatura ha subido 1,1° Celsius, la mayor parte desde mediados del siglo pasado a hoy.

La meta se fijó en la cumbre de Partís en 2015. 

¿Pero cuáles son las pautas para conocer más de esta reunión y lo que trata?

1. Esta es la cita 26 de los miembros de la Convención Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático.

2. Aunque se logren acuerdos, lo importante es que los países firmantes los cumplan. Hasta ahora se han quedado cortos.

3.Con lo que han prometido los países, la temperatura se dirige a subir 2,7° a finales de siglo.

4. A más aumento de temperatura, más situaciones climáticas extremas, desde sequías a inundaciones, aumento del nivel del mar y ciclones más fuertes, daños a la agricultura y pérdida de especies.

5. La concentración de dióxido de carbono (CO2)en la atmósfera hoy supera la 413 partes por millón, un nivel no visto en tres millones de años.

6. Hoy se emiten 50 millones de gigatoneladas de carbono equivalente cada año. 10 millones más que en 2000.

7. Se estima que el petróleo tendrá un pico máximo la próxima década, mientras el carbón que provee5 veces más energía que todas las fuentes renovables, está en decadencia.

8. En las dos décadas pasadas las energías renovables se multiplicaron por más de 10.

9. Colombia está entre los países cuyas promesas son críticamente insuficientes. Hay 7 que cumplirán metas y solo 1, Gambia, que ha sido fiel a sus promesas.

10. Pese a que no se consigue la meta ansiada, antes del Acuerdo de París, en 2014 el planeta iba a calentarse 4°C a fines de siglo, indicando que ha habido reducción de emisiones aunque falta mucho más compromiso real.

11. Para contener la temperatura se deberían reducir las emisiones 30 % esta década, mas las promesas solo llegan a 7,4 %.

12. Los países que más emiten son China, seguido por Estados Unidos, la Unión Europea e India. 

13. En Colombia 58 % de las emisiones provienen de cambios en el uso del suelo y la deforestación.

Esto es lo que se juega en Glasgow: o se comprometen de manera real los países a reducir emisiones, o la vida en la Tierra será muy diferente y difícil desde la segunda mitad del siglo. 

La sola firma de un acuerdo no garantizará nada.

Ahora las vacas también usan el sanitario

Las vacas fueron entrenadas mediante recompensas y castigos suaves. Foto Pixabay

No se trata de que las vacas hagan fila ordenadamente en la granja para orinar, pero sí que lo hagan en el sanitario. Bueno, entendiendo un sitio de la granja como sanitario.

Científicos entrenaron vacas para que orinaran en un sitio determinado. Todo porque uno de los serios problemas de la ganadería son los gases de efecto invernadero que produce, que aumenta el calentamiento y activa el cambio climático.

En un artículo científico en Current Biology, los investigadores explicaron cómo logaron que las vacas orinaran en un lugar destinado a ello.

Las vacas son muy listas, dijo Jan Langbein, psicólogo de animales en el Research Institute for Farm Animal Biology en Alemania. Entonces, "¿por qué no serían capaces de usar el toilet?"

El grupo fue entrenado mediante un programa de estímulos y castigos leves. Cuando orinaban en el sitio asignado, se les daba una bebida dulce y cebada a algunas. Si no lo habían, recibían un pequeño baldado con agua.

Luego de 15 sesiones de entrenamiento en unas pocas semanas, 11 de las 16 del experimento estaban bien entrenadas. Las 5 que no tal vez requerían más tiempo, escribieron los investigadores.

La idea ahora es entrenar vacas con un un sistema automatizado sin necesidad de los granjeros. Para Langbein, la idea es que en pocos años todas las vacas vayan al toilet.

El amoniaco en la orina de las vacas no incide de manera directa en la crisis climática, pero al contacto con el suelo los microbios lo convierten en óxido nitroso, el tercer gas de invernadero más significativo, luego del metano y el dióxido de carbono.

Los científicos estimaron que si 80 % de la orina del ganado se recogiera en un granero, las emisiones de amoniaco se reducirían en más de la mitad.

Una iniciativa novedosa, que de todas formas se antoja difícil de aplicar en muchas regiones y circunstancias.

Nos acercamos a niveles de CO2 no vividos en 15 millones de años

Las emisiones de gases de invernadero no cesan de aumentar, principalmente por la extracción y uso de combustibles fósiles. Foto Pixabay

Lo que no había vivido la Tierra en 15 millones de años, lo lograron los humanos en tan solo 200 años: la concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera alcanzará niveles no tenidos en todos esos millones de años y que no había experimentado homínido alguno.

A las tasas previas a la cuarentena, en 2025 la concentración pasará las 427 partes por millón, posiblemente sobrepasando el pico del Plioceno medio hace 3,3 millones de años, cuando la temperatura era 3 a 4° C más caliente que hoy y el nivel del mar 20 metros más elevado.

Mas parece que hay que ir al menos hasta hace al menos 15 millones de años, en el Óptimo Climático del Mioceno Medio, cuando nuestros ancestros apenas divergían de los orangutanes en la nueva rama de los hominoides, para encontrar una concentración tan alta al ritmo actual.

Eso sugiere un estudio publicado en Nature Scientific Reports, en el que científicos de la University of Southampton construyeron un nuevo registro de alta resolución del CO2 atmosférico, para lo cual analizaron fósiles del tamaño de una cabeza de alfiler recogidos del fondo marino en el mar Caribe. Se estudiaron los niveles de boro.

Así se confirmó lo observado antes en núcleos de hielo, pero lográndose una mayor precisión cronológica. 

Hallaron que la parte más caliente del Plioceno tuvo entre380 y 420 partes por millón de CO2 en la atmósfera, similar al valor de hoy de 415 ppm.

Los niveles actuales de CO2 aumentan 2,5 ppm por año, y así en 2025 se excederá el nivel de hace 3,3 millones de años. Con eso será difícil mantener la temperatura por debajo de, o máximo, 1,5° C sobre la era preindustrial para evitar mayores catástrofes climáticas.

¿Podrá 'desmetanizarse' el mundo?

El ganado es la principal fuente emisora del nocivo metano. Foto pxfuel

El malo del paseo siempre ha sido el dióxido de carbono (CO2), pero hay otro miembro de la banda que si se controlara generaría un gran beneficio inmediato: metano (CH4).

No es sencillo, pero se puede. Este gas ha contribuido con 0,5° C con el aumento de la temperatura de la tierra desde época preindustrial, segundo en el listado tras el CO2, pero reducir sus emisiones es crucial. Por lo siguiente.

Este gas es solo una pequeñísima parte de nuestra atmósfera (el dióxido de carbono tiene una presencia 200 veces mayor), mas en los primeros 20 años tras su emisión es unas 80 veces más potente que el CO2 como gas de invernadero. A la vez se descompone más fácil, en unos 10 años en comparación con siglos de aquel dióxido.

Es decir que cortar la curva ascendente del metano se traduciría en un alivio pronto para reducir la velocidad del calentamiento y permitir a gobiernos y organizaciones negocian la transición a una energía limpia, sin combustibles fósiles.

La fuente más grande emisora de metano es el ganado, con 31 % del total global; segundo, la extracción de gas y petróleo libera 26 % del total. Otras fuentes son los rellenos sanitarios, minas de carbón, cultivos de arroz y las plantas de tratamiento de agua.

Reducir lo que produce el metano se podría si se consume menos carne, mas no es sencillo: su consumo va en aumento, en particular en países de ingresos medios y bajos. Por eso hay quienes consideran que es mejor reducir desde otros sectores.

Con tecnologías existentes se podrían cortar las emisiones un 57 %. Y casi un cuarto del metano global se podría eliminar sin costo. A las empresas extractoras de gas y petróleo reducir pérdidas sería un incentivo porque tendrían más rendimientos. Y los operadores de rellenos, plantas y minas podrían capturar el gas que emiten. Y con un manejo de los campos de arroz también se podría contribuir más.

Con esas reducciones se podría reducir 0,25° C a 2050 el proyectado aumento en la temperatura del planeta y 0,5 a 2100.

Hoy se intensifica el monitoreo desde satélites para conocer con precisión dónde están las grandes fuentes de metano. Pero como todo lo relacionado con las emisiones de gases de invernadero, el calentamiento global y el cambio climático, no es fácil lograr acuerdos ni sumar voluntades para frenar las emisiones.

Contener el metano sería muy útil. ¿Se logará? O, al menos, ¿se intentará?

Nota: con información de Nature.

Mala cosa: la Amazonia libera más carbono del que retiene

Incendio provocado en la selva amazónica en Rondonia, Brasil. Foto Amazonia Real

¡Fuego! Fuego en la Amazonia y por primera vez la región no está absorbiendo tanto carbono como el que emite. Se convirtió en emisor de gas de invernadero por las quemas para abrir terreno para los grandes cultivos de soya y ganadería, en particular en la zona suroriental, en Brasil.

Sus emisiones son hoy de 1000 millones de toneladas de dióxido de carbono al año. No es buena noticia, sabiendo que la inmensa selva amazónica ha absorbido cerca de un cuarto de  todas las emisiones fósiles desde 1960.

La situación, descrita en un artículo científico en Nature, solo deja un camino: reducir el uso de combustibles fósiles ante la pérdida de capacidad de secuestro por la selva.

No solo son los grandes incendios. Incluso sin ellos, las temperaturas más calientes y las sequías significan que ese sector amazónico dejó de ser sumidero de carbono.

¿Cómo se encontró la información? Los científicos usaron aviones pequeños para medir los niveles de CO2 a unos 45000 metros sobre la selva, durante la década pasada. Los datos previos que sugerían la nueva realidad se basaban en datos satelitales, que en muchas ocasiones son afectados por la nubosidad.

De lo que más preocupa es que esté emitiendo carbono aún sin incendios, probablemente como resultado de la deforestación cada año y de los incendios que hacen más susceptible la selva adyacente en el año siguiente.

 Luciana Gatti, del Instituto Nacional para la Investigación Espacial en Brasil y quien dirigió la investigación expresó que "la primera mala noticia es que la quema de la selva produce alrededor de tres veces más CO2 del que absorbe. La segunda mala noticia es que los sitios donde la deforestación es del 30 % o más muestran emisiones de carbono 10 veces más elevadas que cuando la deforestación es menor de 20 %".

Durante el estudio se tomaron 600 perfiles verticales de CO2 y de monóxido de carbono, que es producido por los incendios, en cuatro lugares de la selva de 2010 a 2018. Se encontró que los fuegos produjeron alrededor de 1500 toneladas de CO2/año, mientras que el crecimiento de los árboles removía 500 000 toneladas. Y atérrense: los 1000 millones de toneladas de CO2 que quedan en la atmósfera equivalen a las emisiones de Japón, que es el quinto mayor contaminador del planeta.

Una realidad acelerada por decisiones del gobierno brasileño de Jair Bolsonaro que ha auspiciado la deforestación amazónica.

Un temor de vieja data es que donde la deforestación y el cambio climático generan una liberación de carbono de la selva restante esto refuerza un calentamiento adicional y más pérdida de carbono. Y eso también está sucediendo, confirmó el estudio.

Ya un estudio en abril había mostrado que la selva amazónica liberó 20 % más carbono en la década pasada del que absorbió y un estudio publicado el año pasado en el que se rastrearon 300 000 árboles por 30 años mostró que la selva tropical estaba reteniendo menos carbono que antes.

Es decir, abundan las evidencias y eso nos deja peor parados de frente al futuro. Y si la situación es similar en otros países de la cuenca donde la deforestación crece rampante, la amenaza sería mayor aunque no hay estudios en esas regiones.

Esta es la huella de carbono de los usos de internet

Las múltiples aplicaciones conectadas por internet tienen su huella de CO2. Foto Wikipedia

El alto consumo de internet durante la pandemia por Covid-19 deja su huella, una marca en la atmósfera con las emisiones de carbono. Y dentro del intenso uso hay actividades que generan más... como los videos, tan de moda hoy con las videoconferencias en alta definición.

En Resources, Conservation & Recycling, investigadores midieron la huella de carbono de la web y de algunos de sus usos. Sí, dejar de viajar por avión contribuye a emitir menos, pero en algunos casos ese ahorro se gasta en internet.

Rastrearon el impacto de cada gigabyte de datos usados en distintas actividades como navegación en la red, juegos online, video streaming a través de plataformas como Netflix y videoconferencias con plataformas como Zoom.

Se estableció que la huella global de internet, almacenamiento de información y transmisión, agrega97 millones de toneladas de dióxido de carbono anualmente, igual a las emisiones anuales de Suecia más Finlandia.

En esta ocasión no se midió solo esa huella de carbono sino que se estableció que el tráfico de internet requiere suficiente agua para llenar más de 1 millón de piscinas olímpicas cada año y consume tierra equivalente a la superficie combinada de tres megaciudades: Ciudad de México, Rio de Janeiro y New York.

Si el trabajo remoto por la pandemia persiste hasta finales de año, se adicionarán 34,4 millones de toneladas de CO2, una huella de agua para llenar 317 200 piscinas olímpicas y una huella en la superficie equivalente al área de Los Ángeles.

La actividad que más consume es el video. Un encuentro de solo voz tiene un impacto ambiental 96 % menor a una videoconferencia. Y reduciendo la calidad del video se reduce la huella un 86 %.

La huella en carbono, agua y tierra del uso de internet varía en cada país, dependiendo de las fuentes de electricidad y la eficiencia en su uso. La huella de carbono del uso va de28 a 63gramos de carbono por cada gigabyte, de 0,1 a 35 litros en cuanto al agua y de 0,7 a 20 centímetros cuadrados por gigabyte.

Para dar un ejemplo: Brasil depende de hidroelectricidad así que su huella de carbono es 68 % más baja que la media global, pero su huella de agua es 218 % mayor.