La Tierra, una sinfonía inconclusa



Lic. Fernando Del Giudice
Lic. Ignacio Salceek
Prof. Ana María von Saltzen
"Tercer Movimiento:
Rondo"

(Los ciclos que permiten la vida)


El oxígeno, aliento y veneno

Sin duda la vida, la vida compuesta por tejidos formados por células diferenciadas, células especializadas en realizar determinado tipo de actividad, se diversificó después de la aparición en la atmósfera de oxígeno libre.

El antropólogo se propuso destacar -en el texto que preparaba cada contradicción, cada oposición, todo lo que a veces le parezca una broma pesada de... ¿la naturaleza?... Recordó una reflexión de Gould: la evolución se había hecho con rezagos, con partes que habían sido preparadas para cumplir con otras funciones. El oxígeno, por ejemplo, es un gas venenoso, sí, para todas aquellas formas de vida que retienen carbono en sus tejidos.

Sin embargo, el oxígeno libre mantiene la vida, sale de la vida, más aún, casi todo el oxígeno atmosférico es de origen biológico: en las hojas de las plantas, cuando realizan la fotosíntesis, hay liberación de oxígeno. Pero... el oxígeno también tiene efectos tóxicos cuando supera ciertos límites de concentración.


La vida sin oxígeno

... Pulmones y branquias, dos estructuras en las cuales el tejido de células especializadas se pone en contacto con el oxígeno ...

La atmósfera en la que apareció la vida no tenía oxígeno y, a diferencia de otros gases, no fue liberado en la expulsión violenta que se produce en una erupción volcánica; tampoco se lo encuentra en las rocas ígneas. Por lo tanto, las primeras formas de vida no dependían del oxígeno y para subsistir debieron recurrir a la fermentación y su alimentación debió ser la de un organismo heterótrofo.


Cómo se pasó de los organismos anaerobios a los aerobios?

Y toda esta reflexión ¿para qué podía utilizarla? Sonrió al recordar las palabras del viejo lama, porque allí en esa remotísima región del mundo había encontrado más de una sorpresa y más respuestas de las que imaginó; también más interrogantes.

Había ido al Tibet formando parte de un grupo heterogéneo: espeleólogos, geólogos, biólogos y un médico; él era el único antropólogo. El motivo era explorar algunas cavernas que habían quedado al descubierto por un derrumbe en la ladera de una montaña. Fueron como una avanzadilla de los muchos que arribaron después al lugar. Recordó la expresión de uno de los geólogos: ‘‘así debió ser el olor de la primera atmósfera con oxígeno’’. Hubo opiniones, discusiones y también fósiles, fósiles marinos a más de 6.000 metros sobre el nivel del mar.

Y la fecha que los fósiles entregaban en su petrificada estructura era de unos 3.000 millones de años atrás en el tiempo; en ese tiempo, algún organismo -cuyas características sólo podemos imaginar- debió verse forzado, buscando nuevas oportunidades, a aprender a realizar algo parecido a la fotosíntesis.

Debió ser un momento -pensó para sí como para que hubiese testigos. El primer organismo fotoautótrofo quizá utilizó el oxígeno como un producto de desecho; cuando el oxígeno libre empezó a acumularse, la vida sólo podía ocupar un nicho limitado, en lugares protegidos de la radiación ultravioleta, bajo las profundidades o escudada por sedimentos.

Fue Pasteur quien descubrió el nivel de oxígeno que pueden soportar los organismos anaerobios; cuando cambia solamente en un 1% el nivel de oxígeno, hay organismos que cambian su metabolismo: de fermentativos se convierten en oxidativos. Pero la acumulación de oxígeno en una proporción considerable llevó millares de millones de años; en ese lapso, los organismos no sólo aprendieron a usar la energía que les proporcionaba este gas, sino que además se formó la pantalla de ozono necesaria para crear una protección efectiva que filtraría el efecto de las ondas de la radiación ultravioleta, paradójicamente imprescindibles en los comienzos de la vida.

Fue entonces y sólo entonces que los organismos capaces de realizar la fotosíntesis pudieron multiplicarse en los mares primitivos, aumentando la cantidad de oxígeno atmosférico.

Este hecho ocurrió hace 1800 millones de años, cuando la atmósfera empezó a parecerse a la actual.


Oxígeno y evolución

Y todo esto que ahora anotaba? Alguna vez haba sido parte de su formación como antropólogo. Hacía ya tiempo, entonces, tenía una visión de la realidad como dividida en parcelas, en anaqueles, cada conocimiento en su gaveta; y de golpe -de una manera increíble por lo espontáneo- esa realidad se le mostraba en su unidad total, sin divisiones ni fisuras. El más simple de los paisajes era la demostración de algo que había estado -desde sus orígenes- conectado, más allá de las distancias y de las geografías que hoy ocupaban. Era seguro que la evolución de la biosfera y de la atmósfera estaban íntimamente relacionadas, pero... ¿hasta qué punto?.

Repasó mentalmente sus preguntas: tuvo que ver el nivel de oxígeno con las etapas de evolución?; por ejemplo, el aumento constante y la acumulación en la atmósfera regularon biológicamente la aparición de las plantas terrestres, de insectos, más adelante, de los vertebrados?; se produjeron fluctuaciones cuando hubo grandes erupciones volcánicas? y cuando tempranamente comenzaron a formarse carbón y petróleo, aumentó el oxígeno?

Las respuestas podían inferirse, deducirse o colocarse como la fase final de todo un cúmulo de procesos, pero siempre acabaran cruzando las fronteras de la conjetura.

Recordó de golpe las palabras del viejo lama:
Ahora han cambiado los nombres, pero todo es lo mismo; todo comenzó con fuego, viento, agua y tierra, y todo es uno, y vuelve una y otra vez...

Yo he respirado el aire y he bebido el agua de hombres que vivieron hace siglos . Era cierto, dicho de una manera u otra, con el rigor de una precisa expresión científica o con la metáfora de un místico, el oxígeno que entra en la atmósfera se recicla cada 2.000 años y vuelve a ser respirado nuevamente. A pesar de lo comprensible del esquema, no dejaba de asombrarlo; lo había repetido millares de veces en la universidad a sus alumnos, pero seguía pareciéndole fascinante; recordó un párrafo de una revista de divulgación:

Los átomos de oxígeno del aire que respiramos, pueden ser los mismos que exhalaron Jesús en Gestemaní o Leonardo da Vinci en Pisa.


La interferencia del hombre

Algo se había agregado, en estos últimos años, que estaba interfiriendo con los ciclos, las grandes ruedas de la vida. Qué era?, de qué modo actuaba?, qué efectos podía tener sobre la vida?. La respuesta era simple: el hombre. El hombre quema combustibles fósiles y aumenta el nivel de dióxido de carbono; con la acumulación del carbono, si aumenta la temperatura, los casquetes polares pueden derretirse y provocar la subida del nivel de las aguas del mar.

¿Será así? Tal vez, pero el famoso efecto invernadero podría no ser tan perjudicial: finalmente toda la vida depende del carbono; podrá producirse un aumento de la vida vegetal y, por consiguiente, aumentara la cantidad e oxígeno.

Algo indudablemente quedaba como resabio de toda esta especulación: había que investigar, una y otra vez, el funcionamiento de eso que llamamos biosfera.

En sólo 200 años de tecnología, el hombre estaba interfiriendo en procesos que normalmente llevaban millones de años. A la manera de los sucesos irruptivos, imprevisibles, como las catástrofes cósmicas. Su acción tiene ya proyección planetaria, sobre toda forma de vida. Pero aún había tiempo para detenerse y repensar toda la historia de las acciones humanas. Esa es otra historia.


El agua, otro de los ciclos que hacen posible la vida

En sus cercanías se formaron las primeras sociedades, aldeas que crecieron en ciudades, las que más tarde fueron civilizaciones.

Egipto es un don del Nilo afirmó Thales cuando recorrió las riberas del gigante africano y así conoció el país de los faraones. Tal vez porque abarca un radio de la tierra en su recorrido y se interna en lejanas que para el hombre de la antigüedad eran inalcanzables, las obras que crecieron a su vera fueron gigantescas, obras faraónicas. El Nilo, el agua, la vida.

A diferencia de los otros ciclos, el agua ha sido desde siempre familiar al hombre; hielos, atmósfera, ríos, lagos, en distintas formas el agua abunda sobre la tierra.


Distribución.

En 1970 y formando parte de los temas del Decenio Hidrológico Internacional se estableció, aunque con márgenes de duda, que el volumen del agua en el mundo está cerca de los 1.500 millones de kilómetros cúbicos.

De este total, la casi mayor parte se encuentra en los océanos y mares; el resto se reparte entre los casquetes polares, las aguas subterráneas, las nieves y el agua de la atmósfera.

A Leonardo da Vinci se atribuye el afirmar que el agua es la impulsora de la naturaleza . Su afirmación no sólo es verdadera en lo que a los procesos más generales de la vida se refiere, pues no hay seres vivos sin agua; es válida también ya que sin agua en la atmósfera no existiría clima.


El ciclo hidrológico

El ciclo que cumple el agua es bien conocido.


Las obras del agua

Hay otras actividades que cumple el agua que será importante destacar.

El agua se mueve, ya sea como vapor de agua en la atmósfera o en las corrientes de los océanos y los ríos. De la primera forma de movimiento ya se ha dicho que es responsable de las condiciones del clima; en cuanto a las corrientes oceánicas, transportan a grandes distancias enormes masas de agua e intervienen también en las características climáticas. Piénsese, por ejemplo, en la influencia que tiene la corriente cálida del Golfo en el noroeste de Europa; si la que llegaría al norte de Europa fuera la corriente fría del Labrador, tal vez la historia de la humanidad hubiera sido escrita de manera distinta.

En cuanto a los ríos, no sólo transportan masas de agua, sino material disuelto y en suspensión. Tienen por lo tanto una intervención directa en procesos como la erosión y la formación de suelos, procesos estos que muestran la interacción constante entre la energía de la biósfera y el agua.

El Sol es la principal fuente que provee energía; el agua es el medio del motor físico-químico que es la base y el comienzo de toda la vida que crece en el planeta y que llamamos fotosíntesis.

Un planeta como Mercurio o Urano, que recibe constantemente energía radiante pero sin agua, no tiene vida.

En este ciclo ininterrumpido se recicla cada 2 millones de años el agua de la Tierra; en él es varias veces evaporada y transpirada por los vegetales, bebida por los animales y vuelta a recuperar. Es posible que muchas veces hayamos bebido el agua que circuló por el cuerpo de vegetales y animales prehistóricos.


Pincel de paisajes

El agua ha trazado geografías en la tierra y en los hombres.

Arquitecturas de opulenta belleza, paisajes pletóricos de vida, que conservan el secreto de lo que comenzó hace miles de millones de años en otras aguas primordiales. Siempre transcurriendo, siempre yéndose para volver en lluvias, formando estos inquietos caminos que parecen infinitos. Duraron realmente siempre?

El planeta en que habitamos debiera llamarse Agua; es la más abundante de las sustancias que forman su superficie, pero ¿será inagotable?

¿Sabremos conservar, indefinidamente, ese fluir que hace posible la vida?

Hay riberas en las que antes rumoreaban aguas cristalinas y hoy sólo son un oscuro y sinuoso borde.

Una de las muchas cosas que es el agua: una fuente de energía. Cada caída de agua es, en potencia, un generador que no necesita combustibles.

Puede iluminar ciudades y mover millones de motores en fábricas e industrias.

Es una alternativa, al igual que la energía que proporciona el viento (eólica), que tendremos que utilizar cada vez más.

Se ha objetado su uso, afirmando que la construcción de represas es costosa y produce transformaciones profundas en el entorno. Pero el entorno modifica su estructura para absorberlas.


El ciclo de la energía

Los griegos la llamaron con el nombre que se conserva todavía: Energos: energía.

El origen de esta energía, sustento de la mayoría de los organismos, de casi todo sistema biológico, es el Sol. Una síntesis de esto que ocurre, desde que las aguas primordiales se tensaron para producir eso que llamamos vida, es sucintamente así:

Los 150 millones de kilómetros que separan la órbita de la Tierra del Sol, son recorridos por la luz en 8 minutos y se mantiene poco tiempo en la biosfera antes de ser nuevamente liberada en forma de calor hacia el espacio. La energía capturada en la fotosíntesis es utilizada por las plantas: en distintas actividades, parte de ella se almacena, pero más de la mitad se gasta en la respiración de la propia planta.

Esta misma energía que moviliza cada ecosistema pone al mismo tiempo un límite a la cantidad total de vida. Si se tuviera que considerar la circulación de la energía en función de un objetivo, tendremos que señalar que ha sido la evolución de los organismos la que ha marcado la distribución de esta energía y ha modificado su fluir.

La energía se derrama sobre superficies sólidas y sobre aguas; sin embargo, es en la tierra donde biológicamente se captura la mayor cantidad. Los océanos son como grandes desiertos líquidos, que comparados con los ecosistemas terrestres, resultan prácticamente improductivos, salvo en las plataformas continentales.


¿Cuánta es la energía que fijan los ecosistemas en la biosfera?

La respuesta no da un valor preciso, sino una estimación que alcanza a los 164.000 millones de toneladas métricas de materia orgánica, materia que ha sido producida por los vegetales la que dispondrán luego los consumidores animales, incluyendo al ser humano, y los organismos que intervienen en la descomposición. Sabida es la relación que guardan entre sí organismos autótrofos y heterótrofos.

En los últimos años y de una manera progresiva, una gran cantidad de esta energía ha sido usufructuada en beneficio de una sola especie: el hombre.

Hace cientos de millones de años que las plantas comenzaron a utilizar la energía que viene del sol. Con esa luz más el complemento del agua y la clorofila, ponen en marcha un motor químico que les permite fabricarse a sí mismas. Esa energía es la que recién estamos aprendiendo a usar (pequeñas calculadoras, prototipos móviles). Energía que no contamina.


El efecto invernadero

El artículo se titulaba:
El efecto invernadero. Aunque no pretenda ser apocalíptico, comenzaba con una imaginaria visión de la Tierra, en la que todo el carbono perteneciente a la materia orgánica ya muerta, se quemase y se integraría a la atmósfera. El cálculo de la cantidad de dióxido de carbono que se producirá en esa hipotética visión, resultaba menor que la que ha provocado la quema de combustibles fósiles durante los últimos 200 años, desde el comienzo de la revolución industrial hasta el desenfrenado progreso, en esta cortísima etapa de apenas tres décadas.


Qué es el carbono?

El carbono es un integrante esencial de todos los seres vivos. El hombre es casi una unidad de carbono.

Sin embargo, la mayor cantidad de carbono no se encuentra en los tejidos de los seres vivos o en aquellos que han muerto sino en un tipo de rocas llamadas sedimentarias.


El ciclo del carbono

Este ciclo puede describirse como doble:
a) biológico: cuando es tomado por las plantas y, por medio de la fotosíntesis, es transformado en materia orgánica, para ser posteriormente liberado por la respiración vegetal y animal y por los procesos de descomposición bacteria.
b) geoquímico: es el ciclo principal, del cual el biológico forma parte. Durante millones de años, la acumulación de restos animales y vegetales antiguos produjo la formación de rocas sedimentarias; estas rocas están compuestas por kerógeno y carbonatos: el kerógeno son los residuos blandos de animales y plantas; los carbonatos, presentes en las rocas carbonatadas, proceden de esqueletos de organismos, en su mayor parte marinos. Tanto el kerógeno como los carbonatos son atacados en el suelo por ácidos que se encuentran en el agua subterránea, principalmente por el ácido carbónico (componente común de las gaseosas).

Los carbonatos son disueltos por el ácido y al mismo tiempo se produce bicarbonato; parte de este bicarbonato es transformado por diversos organismos marinos en carbonato cálcico y, depositado en el fondo del océano, se convierte con el tiempo en rocas sedimentarias. Otra parte del bicarbonato se transforma en dióxido de carbono, volviendo a la atmósfera.

También intervienen en el ciclo del carbono minerales que pertenecen al grupo de los silicatos, los que también producen bicarbonato. Como los silicatos no poseen carbono, lo toman del ácido carbónico. Los silicatos están formados por calcio y al llegar al océano, por acción de organismos marinos, producen carbonato cálcico. La fase final de la meteorización de los silicatos es fabricar carbonato cálcico.Por lo tanto, hay una pérdida sostenida de dióxido de carbono atmosférico.

Teóricamente esto significa que en relativamente corto tiempo (mínimo 10.000 años y máximo no llegaría a los 300.000) podrá agotarse todo el dióxido de carbono atmosférico.

¿Cuál es el proceso que revierte, por así decir, este mecanismo de meteorización y permite la recuperación del dióxido de carbono atmosférico?: ¡las erupciones volcánicas!

Bajo la corteza profunda, los carbonatos y los silicatos vuelven a producir nuevos silicatos y dióxido de carbono.


El tiempo de los hielos

Varias veces los hielos polares avanzaron hacia el Ecuador sobre los continentes y mares y dominaron el clima de la Tierra. En una de las más importantes, grandes masas heladas penetraron profundamente en Europa, Asia, América del Norte y del Sur.

Los gigantescos casquetes de Groenlandia y el continente antártico son restos de esos períodos llamados glaciaciones. Ambos suman más del 97% de todo el hielo terrestre.

Cada uno de estos períodos duró miles de años y su influencia se manifestó no sólo en la transformación del paisaje sino también en los efectos que produjo en las distintas formas de vida. Es seguro que estos cambios violentos de temperatura convirtieron en adverso el medio para ciertos seres, mientras que otros desarrollaron las modificaciones adaptativas o simplemente migraron para poder sobrevivir.

Valles y llanuras han modelado su arquitectura por medio de los glaciares, pero su mayor importancia reside, sin duda, en la presión evolutiva que ejercieron sobre los organismos, que debieron desarrollar nuevas capacidades y habilidades para adecuarse a las nuevas condiciones del clima.

Todos los yacimientos de restos del primitivo hombre se ubican en el período pleistoceno, donde se dieron glaciaciones. Las hubo sin embargo antes de este período, cuando los hielos llegaron hasta los bordes mismos de las zonas tropicales.


¿Cuál es el motivo de estos períodos fríos?

Se ha especulado con la actividad del sol, el cambio en las posiciones de los polos o en la órbita terrestre, con la consecuente alteración de los ciclos estacionarios y su influencia en el tiempo atmosférico. ¿Habrán terminado definitivamente los tiempos de hielo? Los efectos de la tecnología en el uso de la energía desarrollada por el hombre ¿pueden alargar esta etapa interglacial? Si los casquetes polares se derriten aumentar el nivel de las aguas y se producir un efecto inverso al de las glaciaciones.

Durante el Pleistoceno las fases glaciales e interglaciales se sucedieron, podrá decirse, casi constantemente. Durante este período el clima fue muy inestable. Es durante esta época que tiene lugar toda la evolución humana.

Todos los restos fósiles de antepasados del hombre, han sido encontrados en yacimientos que corresponden a él; por ese motivo, es llamado período Antropozoico.

Cuando los hielos avanzaron sobre los continentes, los casquetes polares y los glaciares concentraban la mayor cantidad de agua del mundo; el nivel de los océanos bajó. El peso de las montañas de hielo era enorme y muchas regiones se hundieron. Cuando los hielos iniciaron su retirada, el nivel del mar aumentó y algunas tierras comenzaron a elevarse y otras se inundaron.

Continuará ...





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