Una breve historia de casi todo: 16) Un planeta solitario

Comenzamos el bloque relativo a la vida con el capítulo que habla e la situación y composición de nuestro planeta.

Lo primero que Bill nos quiere mostrar es la pequeña parte de del universo, incluso de la propia Tierra en la que vive nuestra especie y aprovecha para dejar claro que no le gusta bucear. Al traductor tampoco le gusta la presión ya que confunde libras (medida de peso) con kilómetros (longitud).
Metidos en el agua descubrimos cómo la campana de los buzos procede de un invento para los bomberos, este Deane tenía muchos recursos.
Bryson nos regala otra anécdota con una celebración en un cajón hidráulico con champán que no burbujeaba por la presión y que al salir a la superficie liberó todos sus gases ya dentro del cuerpo de los, de nuevo sorprendidos, festejantes.

Después encontramos a los Haldane estudiando los problemas que provoca estar bajo gran presión, literalmente. El nitrógeno se disuelve mejor en la sangre y acaba repartido por todo nuestro cuerpo. Al volver a la presión normal, este gas vuelve a formar burbujas que provocan dolor y pueden atascar los vasos sanguíneos con el consiguiente peligro. Esto les ocurría tanto a los buceadores como a los trabajadores que construían puentes bajo los ríos. También leemos que llega a embriagar de manera que al realizar las pruebas los científicos junto al sujeto a observar solían tener problemas para tomar datos.

Haldane padre era profesor de fisiología y se puso manos a la obra, determinó los intervalos de descanso necesarios en la ascensión de los buzos para evitar los problemas antes comentados. También realizó estudios sobre los problemas de los mineros relacionados con los gases, en este caso el CO, introduciendo el uso de animales para detectar problemas. Los canarios y los mineros británicos estuvieron enfrentados desde entonces hasta 1986
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Haldane hijo nos va a dar más juego, consiguió una cámara de descompresión que utilizaba para lo contrario, estudiar los efectos de presión en las personas. Utilizaba para sus pruebas a voluntarios, a él mismo, a su mujer... a todo el pasaba por allí, incluido un primer ministro español.
Me llama la atención que en uno de los experimentos llegó a perder la sensibilidad de la parte baja del tronco seis meses. Pero más me sorprende que gozase en la guerra. Que fuese divulgador científico y que se dedicase a estudiar lo mismo que su padre parece normal aun siendo licenciado en ciencias clásicas. ¿No hablábamos de relación entre ciencias?
La mayor contibución de J B S Haldane se centra en la matematización de la Teoría evolutiva de Darwin lo que facilta su unión con las Leyes de Mendel y apoya la Síntesis evolutiva.

Volviendo a la habitabilidad de la Tierra, Bryson nos habla de 70 exoplanetas, aunque ya hemos ampliado hasta los 1800, en zona habitable unos 20 y uno con posibilidades de albergar vida.
Para explicar porqué es tan complicado encontrar vida encontramos en este capítulo las cuatro ventajas principales de la Tierra:

Emplazamiento: Orbitamos a la distancia correcta de una estrella de tamaño idóneo. En la zona habitable, claro. Bill nos indica que la definición de habitable ha cambiado en los últimos años y ahora es más amplia, la última del año pasado la tenemos aquí.

Tipo de planeta: Una superficie en movimiento que logra que haya tierra sobre el agua y un núcleo que crea un campo magnético protector.

La Luna: Nos estabiliza para que giremos a la velocidad justa y con la inclinación adecuada para facilitar las condiciones en la que vivimos

La cronología: El orden y el instante en el que han sucedido las cosas nos han llevado a este punto de evolución, cualquier otro suceso podría haberlo variado todo

El capítulo termina con una revisión de los elementos presentes en la Tierra y su abundancia. Leemos que el oxígeno, como cabría esperar, es el más abundante. Después parece sorprendente el orden de los demás. Después pasa fijarse en el carbono, el más importante. Lo califica de promiscuo y juerguista por enlazarse con todo el que puede. Y acaba con algunos elementos que son imprescindibles en pequeñas cantidades (los oligoelementos) y algunos que consideramos contaminantes por no estar adaptados a ellos.

El capítulo me ha resultado bastante interesante aunque se hace un poco de lío mezclando evolución y condiciones medioambientales. Lo mismo estamos en el planeta perfecto que son las especies las que se adaptan que nadie puede saberlo. ¿Y tú? ¿Lo tienes claro?
El primer tema lo plantea Bryson,si somos así porque evolucionamos para adaptarnos al medio, ¿estas condiciones son realmente las mejores?, ¿o son simplemente son las nuestras y nos encantan?
Esto me lleva a otra cuestión ¿es posible que la búsqueda de planetas habitables para nosotros no sea una buena búsqueda de vida extraterrestre? Los extremófilos nos muestran otras posibilidades de vida en condiciones diferentes y estamos hablando de nuestro planeta en otros ...

Otro tema, al hilo del anterior, que no puedo evitar es el del carbono, perdonad pero soy químico. Yo lo considero un currante, ahí está juntando a todos en estructuras, !qué campeón¡. Quiero homenajearlo porque además de ser la base de la vida por el lado orgánico está en muchos de los "fregaos" por el inorgánico: grafeno o efecto invernadero son buenos ejemplos. ¿Crees que en otro planeta la vida se podría organizar en torno a otro elemento?

Finalmente uno más abierto, si la evolución del planeta Tierra hubiese variado un poco, como indica Bill, no estaríamos aquí puesto que la las condiciones no se habrían dado de la misma manera. Los ejemplos de la formación de la Luna o la extinción de los dinosaurios así parecen indicarlo. ¿Qué opináis?

Y una duda personal que estiro hasta el límite (advertidos estáis), la caída de meteoritos con moléculas orgánicas ¿cambia las teorías sobre el origen de la vida?
Aquí llega el desvarío, si ha llegado un meteorito con posibles rastros de vida de Marte, ¿podría una familia de tardígrados ir de un planeta a otro e iniciar la vida en él?

Responded solo a las cuestiones que os gusten ;-)

Una breve historia de casi todo: 15) Una belleza peligrosa

Este capítulo nos lleva a dar una visita turística por Yellowstone.

Normalmente se piensa que los volcanes tienen forma cónica, y en muchos casos es así. Incluso se ha dado el caso como en 1943 en Paricutín en Mexico que se llegan a formar en pocos años. Pero hay otro tipo de volcanes que no tienen porque desarrollar esta forma y que cuando explotan dejan un agujero de los grandes, como es el caso de Yellowstone, que aunque se sabía que tenía un origen volcánico, no se descubrió la caldera hasta que la NASA hizo unas fotos con unas cámaras de gran altitud. La caldera era tan grande (60 km de ancho) que desde el suelo se perdía la perspectiva.

Yellowstone está sobre un punto caliente, es decir, debajo tiene una cámara de magma de unos ¡72 km de ancho! La estructura que tiene por debajo de la superficie es lo que se conoce como una superpluma, que viene a tener forma de un vaso de Martini, según la analogía que pone Bryson.

Se cree que hay unas treinta superplumas activas en diversos lugares de la tierra y que son las que han generado multitud de islas como pueden ser nuestras Islas Canarias.

Nacimiento de una isla a partir de una erupción volcánica en Japón

La erupción que generó Yellowstone ocurrió hace dos millones de años y la cantidad de ceniza que lanzó al aire podría haber enterrado una gran ciudad como Nueva York.

Se podría pensar que una erupción de ese tipo habría acabado con la vida del volcán, pero no es así. De hecho, fenómenos como la variación de los niveles del agua de los lagos de Yellowstone, en forma de abultamientos, hizo pensar a los geólogos que el super volcán que hay debajo sigue activo y que es el mayor volcán del mundo.

Gracias a un geólogo del parque de Yellowstone, Bryson lo visita con él y nos transmite lo que vio y lo que le contó.

Uno de esos mensajes es algo que todavía preocupa a los científicos de todo el mundo: No se sabe por qué los volcanes estallan cuando lo hacen.

Se sabe que los terremotos son una de las señales de que va a haber una erupción, pero en sitios como Yellowstone puede haber cientos en un año, aunque sean tan pequeños que apenas se sientan. Los de más magnitud pueden llegar a provocar desprendimientos de tierra o piedras que pueden acabar con la vida de alguien en pocos minutos.

Otra señal pueden ser las erupciones de geiseres, pero la variabilidad de las mismas es tan alta que es imposible determinar una pauta que permita una predicción fiable.

Uno de los principales problemas de esta falta de predicción es salvar las vidas de los que están en las áreas cercanas. Es necesario crear planes de evacuación y tenerlos actualizados permanentemente, así como el mantener informada a la población nativa y ocasional sobre ellos.

Sin embargo, hay señales que pueden sugerir la reducción de la actividad del volcán o que el volcán no vaya a estallar de manera explosiva, como la presencia de materiales volátiles en el aire, ya que para que la erupción sea explosiva tienen que existir estos materiales en la cámara del volcán.

La visita a Yellowstone también lleva a conocer datos curiosos, como que hay más geiseres en Yellowstone que en todo el mundo: unos 10.000 o que la última erupción fue en un lugar del parque llamado Pork Chop Geyser en 1989, que dejó un cráter de 5 metros de ancho.

La descripción que hace de Yellowstone es un lugar bonito, pero también peligroso, ya que la naturaleza volcánica hace que pequeñas charcas de agua caliente en la que disfrutar de un baño nocturno a la luz de las estrellas, puede llevarte a morir abrasado debido a las chimeneas que hay debajo y morir abrasado.

Lugares como Yellowstone no son sólo interesantes desde el punto de vista geológico, sino también desde el biológico, ya que en él, casi por casualidad se encontraron los primeros microbios extremófilos: Sulpholohus acidocaldarius y Thermophilus aquatictis. Estos microbios pueden soportar temperaturas muy altas en contra de lo que se pensaba, es decir, nada podría sobrevivir por encima de los 50^oC. Es más se descubrió que la Thermophilus aquatictis tenía un tipo de encimas que se podían utilizar para generar grandes cantidades de ADN a partir de cantidades pequeñas, algo que sirve para hacer lo que hacen los CSIs con las muestras de sangre y saliva que recogen en los escenarios de un crimen e identificar a los malos. Kary B. Mullis fue quien descubrió esto y le valió el premio Nobel de Química en 1993.

Esto fue sólo el principio ya que después se descubrieron microbios mucho más resistentes a las altas temperaturas, conocidos como hipertermófilos, como el Pyrolobus fumarii que puede llegar a los 113^oC. Se cree que el límite está en 120^oC, pero no se está seguro de ello.

Y ahora unas cuestiones:

• Hace unas semanas hablábamos de asteroides que podían acabar con la vida en la tierra, ¿creéis que es más posible la colisión de un asteroide que acabe con nosotros o que un super volcán entre en erupción y lance tanta ceniza a la atmósfera que nos deje sin respirar (además de los terremotos y tsunamis que se puedan generar)?
• El capítulo termina con una frase de Jay Bergstralh de la NASA, ¿creéis que eso mismo se cumple en otros planetas? ¿Podría existir vida que no necesite de agua líquida  y energía química?
• Muchas veces hemos hablado de multidisciplinariedad. Teniendo en cuenta que los que estamos aquí somos de varias áreas distintas, me gustaría hacer un experimento: una tormenta de ideas. ¿Qué métodos o técnicas se os ocurrirían, teniendo en cuenta vuestros conocimientos (o imaginación/creatividad, también vale) que pudieran permitir avanzar en la predicción de erupciones volcánicas?

¡Muchas gracias a todos!

Una breve historia de casi todo: 14) El fuego de abajo

Este episodio comienza con la historia del descubrimiento de unos fósiles en unos depósitos sedimentarios formados por ceniza volcánica en el Mioceno de Nebraska, una especie de “Pompeya paleontológica” de animales de un clima mucho más cálido que el actual. Es curioso que a pesar de conocerse estas rocas sedimentarias formadas por ceniza volcánica, nunca se hubiese descubierto el origen, el volcán, de dónde salió. Casualmente, el edificio volcánico es la caldera que hoy forma parte de Yellowstone, introduciendo la periodicidad de las erupciones.

Mi visión de Yellowstone es mucho más bucólica que la del autor del libro.

Posteriormente introduce al lector en el concepto de discontinuidad sísmica, zonas del interior de la Tierra donde las ondas sísmicas cambian de velocidad de una manera brusca, indicando cambios en las condiciones de presión, temperatura, composición e incluso en la estructura mineral, dejando rastro de ello en los sismogramas que recogen los sismómetros tras un terremoto. Estas discontinuidades nos hablan de la estructura y composición internas de nuestro planeta. Y por supuesto, alguna anécdota de cuando los científicos intentaron conocer mejor la estructura de la corteza perforándola, sin éxito.

La escala de magnitud Richter ocupa también parte del capítulo, aprovechando para ilustrar con el uso de la magnitud diferentes casos de terremotos históricos y también explicando la importancia de conocer el contexto geológico dónde ocurre el terremoto.

Luego introduce la estructura de la Tierra, no solo la que todos conocemos, la clásica de corteza, manto y núcleo, sino también la división dinámica para que se aprecien mejor los procesos que ocurren en ella, y como el núcleo externo es el responsable del campo magnético terrestre, que ha ido variando a lo largo de la historia de nuestro planeta como atestigua el registro rocoso.

La erupción de Mayo de 1980 del Mount Saint Helens. Estos americanos lo hacen todo a lo bestia.

Súbitamente pasa a la erupción del Mount Saint Helens, ocurrida en Mayo de 1980, y que es una de las imágenes clásicas del vulcanismo por su espectacularidad, al provocarse un gigantesco deslizamiento que cambió la forma del volcán de una manera súbita y drástica, y como los volcanes, a pesar de los avances en la predicción, pueden provocar accidentes si no se interpretan bien las señales.

Errores conceptuales (o cuya explicación yo no he entendido):

En el libro en castellano, como en inglés, se dice lo siguiente:  “Hay como media a diario dos de magnitud 2, o mayores, en alguna parte del planeta”. En realidad, para hacernos una idea, y según cálculos del USGS, en el mundo hay alrededor de 1.300.000 terremotos al año de una magnitud entre 2 y 3, con lo que aproximadamente no salen unos 3500 al día.

Usa una terminología un poco rococó para referirse a los terremoto que los geólogos llamamos como de “intraplaca”, es decir, aquellos que ocurren dentro de una placa tectónica, dónde no hay un límite de placas. El se refiere a estos como “endoplacales”, y es posible que si buscáis en internet información sobre este tema, con esa palabra encontréis poco.

Cuando se refiere a la astenosfera, dice que está formada por roca blanda. Yo no me referiría de esta manera, sino más bien como un material viscoso, dúctil. Aunque más adelante si usa la palabra viscoso.

Al hablar del campo magnético, habla de “potencia”. Si bien es cierto que el campo magnético cambia de intensidad con el tiempo, un punto después habla de las inversiones, sin explicar la relación entre la intensidad del campo magnético y estas.

Temas interesantes a debatir:

• ·         ¿El registro geológico favorece la preservación de eventos rápidos frente a eventos más graduales?
• ·         ¿Cómo de bien conocemos la estructura y composición interna de la Tierra?
• ·         ¿Qué nos quiere decir la magnitud de un terremoto?
• ·         ¿Por qué a veces son irreconciliables las posturas de geólogos, geofísicos y geoquímicos a la hora de hablar del interior de nuestro planeta?
• ·         ¿Es la vulcanología una ciencia exacta?

Una breve historia de casi todo: 13) ¡Bang!

Érase una vez un cráter en el pueblo de Manson (Iowa) que conmocionó, aunque por poco tiempo, a la comunidad científica. Como una especie de "Pompeya geológica", sepultado y preservado durante millones de años, el cráter de Manson fue el inicio de una teoría catastrofista que tardó tiempo en madurar y en ser aceptada.

A principios del siglo XX a nadie se le ocurría pensar que los cráteres, abundantes en la Luna y más escasos en la Tierra, fueran producidos por otra cosa que la actividad volcánica. Pero comenzaron a aparecer voces discordantes como la de Eugene Shoemaker que, intrigado, optó por buscar en el cielo, en lugar de en la Tierra, la causa originaria.

Al final, los escombros de la formación del Sistema Solar en los que nadie había puesto demasiada atención, constituían un peligro más real de lo imaginado. La caída de asteroides parecía estar detrás de los elevados niveles de iridio que Luis Álvarez encontró en un delgado estrato que separaba el periodo Cretácico del Terciario, la época de la extinción que borró del mapa a los dinosaurios.

Esto había que confirmarlo donde hubiera una zona de impacto, por lo que el primer candidato fue el cráter de Manson. La geología mundial apuntaba a Iowa, para alborozo de los geólogos locales. Pero para su desgracia, el cráter de Manson ni siquiera hizo cosquillas a tiranosauros o diplodocus. El asteroide letal fue el que produjo un socavón de 190 km de ancho en Chicxulub (México).

La verdad es que tampoco hace falta un asteroide demasiado grande para provocar un buen desastre. Cuando un fragmento del cometa Shoemaker-Levy 9, del tamaño de una montaña pequeña, impactó contra Júpiter fue capaz de provocar heridas del tamaño de la Tierra… algo bastante inquietante aunque, afortunadamente, muy poco probable en nuestro planeta.

Propuestas para el debate.

1. Este descubrimiento tuvo que ver con que un físico y un químico nuclear se inmiscuyeran en el terreno de los geólogos. ¿Creéis que los científicos actualmente han aprendido la lección sobre lo necesario del trabajo interdisciplinar?
2. El gradualismo que propuso Charles Lyell pudo dificultar la aceptación de esta teoría catastrofista sobre las extinciones en masa. ¿Pensáis que la tendencia a la dicotomía (gradualismo o catastrofismo, onda o partícula, animal o vegetal) ha dificultado a veces el avance científico?
3. ¿Conocéis otros casos en la ciencia en los que un hecho más o menos despreciado se haya convertido en clave para un descubrimiento? Recuerdo ahora la teoría de la endosimbiosis propuesta por Lynn Margulis, en una época en la que estudiar en la célula algo que no fuera el material genético de su núcleo, se consideraba perder el tiempo.

Y colorín colorado, el debate ha empezado...