La Tierra es un sistema complejo de procesos físicos, químicos, biológicos y geográficos y está formado por varias esferas en constante cambio e interacción. El 23 de junio de 2021 China lanzó EarthLab: un laboratorio dedicado a correr simulaciones virtuales de nuestro planeta, para predecir los efectos del cambio climático. Se espera que sea completamente funcional para este año y se dedicará a estudiar las diferentes interrelaciones que forman parte de la ecología terrestre.
Donde unos ven coincidencia, yo veo consecuencia
Lo que sucede en cada una de las esferas del planeta Tierra impacta a las demás, y los cambios locales tienen consecuencias globales que afectan a todas las formas de vida. Los seres humanos nos hemos convertido en agentes de cambio muy importantes. Parece que hemos elegido la pastilla azul por muchos años, pero es momento de conocer la verdad y hacer algo al respecto.
Primero tenemos a la atmósfera, la capa de aire que envuelve a la Tierra. Es muy dinámica: todos los días transfiere calor del ecuador a los polos y vapor de agua del mar a los continentes. El primer movimiento forma patrones de viento, tornados y huracanes. El segundo provoca la lluvia, crucial para los ecosistemas terrestres. Sin la atmósfera, la Tierra sería tan helada como la luna y la vida sería imposible. Los gases que la componen atrapan calor y mantienen la temperatura adecuada para que exista agua líquida y seres vivos, a quienes además protege de la radiación nociva del sol.
Sin embargo, los humanos hemos modificado las proporciones de gases atmosféricos, incrementando la concentración de dióxido de carbono en 50% desde la Revolución Industrial. Esto ha derivado en un aumento de temperatura de 1.2 °C. Suena poco, pero ¿qué implica a una escala global? Si la temperatura ascendiera 1.5° C, el nivel del mar subiría 48 cm para el final del siglo. Esto es prácticamente el doble de los niveles actuales. En el mejor de los casos, las ciudades costeras se enfrentarían a inundaciones, erosión y tormentas… en el peor de los casos, quedarían completamente sumergidas y millones de personas tendrían que migrar.
Efecto mariposa
La litósfera está formada por la tierra sólida (la corteza y la parte superior del manto terrestre). La composición de minerales en cada zona determina la vegetación que puede crecer y el ecosistema que se forma. Los movimientos de las placas tectónicas generan la actividad volcánica y sísmica. En cuanto al agua, la dividimos en la hidrósfera (en su forma líquida) y la criosfera (hielo). Solo el 3% del agua en la Tierra es dulce y el 70% de ésta está congelada. El ciclo del agua es fundamental para la vida y la variabilidad de precipitación en diferentes regiones permite que exista toda una gama de ecosistemas: desde desiertos hasta selvas.
El calentamiento global provoca que el agua se evapore más rápido y se retenga más vapor en la atmósfera. Entonces se modifican los patrones de lluvia y ocurren eventos extremos. También se altera la proporción de nieve en las montañas, lo cual repercute en la cantidad y momento en que se derrite y fluye para alimentar ríos, que a su vez suministran agua a comunidades. Además, la nieve refleja la luz del sol, mientras que el agua de mar la absorbe y se calienta. Así que el área total del planeta que permanece cubierta de nieve afecta la temperatura global y el balance energético de la Tierra.
Un lógico equilibrio con el hábitat
Finalmente, la biósfera se refiere a los biomas, o regiones compuestas de muchos ecosistemas. Están habitados por toda la vida que existe en el planeta: desde los seres microscópicos hasta las enormes ballenas, en la cima de las montañas y en el fondo del mar. Se han nombrado casi 2 millones de especies, pero se estima que hay entre 5 y 30 millones más, aún desconocidas para los seres humanos. Esto es porque muchos viven en regiones extremas, como pozas ácidas o géiseres.
Los organismos que hacen fotosíntesis (conocidos como autótrofos), como las plantas, se alimentan captando la energía del sol. Ellos son consumidos por los seres llamados heterótrofos, como los animales. Así se transfiere la energía a lo largo de la cadena alimenticia. Para darnos una idea de cuántas especies hay, consideremos que los heterótrofos son los que menos contribuyen a la masa total de la vida en la Tierra, a pesar de que, individualmente, son más grandes. La suma de los microorganismos procariotas (formados por una célula sin núcleo), como bacterias y arqueas, pesa más que todos los heterótrofos juntos.
A lo largo de la historia de la Tierra se han dado 5 extinciones masivas, causadas por eventos como actividad volcánica, impactos de asteroides y glaciaciones. Estos eventos cambiaron las condiciones ambientales tan rápido que las especies no tuvieron tiempo de adaptarse y desaparecieron. Después de cada extinción masiva, puede tomar millones de años para que la vida se recupere y aparezcan nuevas especies. Pero parece que nosotros no hemos aprendido a convivir con ellas. El agente Smith nos lo advirtió: los humanos “se trasladan a una zona y se multiplican, y siguen multiplicándose hasta que todos los recursos naturales se agotan. Así que el único modo de sobrevivir es extendiéndose hasta otra zona.” La agricultura y la urbanización modifican el uso de suelo y alteran los ecosistemas, obligando a las especies a vivir en condiciones distintas a las de su hábitat natural. La actividad humana afecta la calidad del aire y del agua. Es por eso que hoy en día estamos viviendo la sexta extinción masiva.
La verdadera matrix
EarthLab nos permitirá predecir la variabilidad ambiental y climática para prevenir y mitigar desastres naturales. Su nombre en chino es “Huan”, que significa “un lugar tan vasto como la Tierra donde la gente vive y de cuya tierra dependen”. Es la primera plataforma en China que integra el clima, el sistema ambiental y ecológico y el sistema sólido terrestre en uno solo, con computación científica de alto rendimiento. Podrá correr simulaciones a escala tanto global como regional con alta precisión, en rangos geográficos desde 10 hasta millones de metros. Además, servirá para visualizar el pasado, presente y futuro de la Tierra, en escalas temporales desde segundos hasta cientos de años. EarthLab proporcionará datos abiertos a universidades e institutos de investigación en todo el mundo. La cantidad de información que podremos obtener es enorme y, como diría Neo, lo que hagamos después queda en nuestras manos.
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Mariana Castro Azpíroz estudió biología molecular en la UAM Cuajimalpa. Ha realizado investigaciones en colaboración con el Centro de Investigaciones Biológicas y Acuícolas de Cuemanco (CIBAC, UAM-X); además, se ha dedicado al cuidado y conservación de especies acuícolas endémicas. Desde 2019 se dedica a la divulgación científica y actualmente hace educación ambiental a través de redes sociales.