Junio 2017
Junio 2017
¿CAMBIO CLIMÁTICO O TAN SOLO COEVOLUCIÓN A TRAVÉS DE CATÁSTROFES?
Walter Ritter Ortíz
Sección de Bioclimatología, Centro de Ciencias de la Atmósfera, UNAM. Circuito Exterior de Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México, D. F., C. P. 04510. walter@atmosfera.unam.mx
INTRODUCCIÓN
Desde que se formó nuestro planeta ha estado en constante transformación, modificado sin cesar por el juego de sus fuerzas internas y el efecto de la radiación solar. Ambas actuando como actores principales; las fuerzas internas interviniendo en la deriva continental y la radiación solar en los cambios climáticos.
Esas dos energías, sumadas a las que se originan en la rotación de la Tierra, modelan la corteza terrestre y dan lugar a un sorprendente conjunto de procesos de actividades emergentes, cambios y transformaciones.
De donde se desprende un ambiente que permite los intercambios físico-químicos, a los que se debe la vida. A su vez, la vida se adapta pero también modifica su ambiente, preparando así nuevas páginas de su propia metamorfosis.
Durante más de 3000 millones de años, el clima del planeta ha sido estabilizado por la presencia de agua en cantidad suficiente. De la misma forma la historia de la vida terrestre ha estado caracterizada por largos períodos de estabilidad, donde se dan organizaciones dirigidas por la selección natural.
Como manifestación de la selección natural, se da la relación entre el tiempo de las variaciones climáticas y los tiempos de respuesta de las especies, que permiten los equilibrios biológicos, conservarse y alcanzar los sitios más apropiados para su sobrevivencia.
Nuestra situación es fruto de un concurso extraordinario de circunstancias propias de un planeta distinto de los otros. Situación privilegiada que se agrega a una evolución de las condiciones físicas terrestres que conduce al nacimiento de la vida.
Teniéndose así varios tipos de evolución: La evolución geológica, climática, biológica y la biogeoquímica.
La física, debe de mezclarse con la biología, geología y la química, para realizar un relato coherente sobre la evolución del planeta y sus ocupantes.
Donde no podemos dejar de aceptar que lo orgánico y lo inorgánico no son entes separados y, de que viven en una eterna y constante comunicación de flujos y procesos de retroalimentación, donde todo está en constante movimiento, cambio y transformación, formando una cohesión dinámica.
La energía solar es clave para la comprensión del tiempo y el clima.
Los cambios climáticos dependen de pequeñas modificaciones en el funcionamiento normal de la maquina atmosférica. Las fluctuaciones en el ingreso de la energía solar sobre la tierra pueden afectar tanto al clima como el estado del tiempo.
Basado en esto la teoría de Milankovitch, sugiere que las edades de hielo pudieron haber sido causadas por variaciones en la orbita terrestre, proceso que se presenta a través de períodos de miles de años.
Cambios en la circulación de los océanos y de su temperatura (provocados por posibles cambios en la distribución y morfología de los continentes), inducirán también cambios en la distribución del calor atmosférico y así del clima y del estado del tiempo.
Es de esperarse que cambios en área y extensión de las capas de hielo polar, puedan también forzar un cambio climático.
La habilidad para pronosticar tales cambios, especialmente en los tiempos y lugares de presencia de sequías, pudiera mejorar a nivel global las cosechas y aliviar posibles incidencias de hambrunas.
Se sabe que las crisis climáticas están directamente relacionadas con la actividad solar, aunque no necesariamente tengamos que esperar que un año de gran actividad solar, sea por ejemplo un año seco en todo el planeta, ya que debido a los fenómenos de compensación y de progresión de estas crisis, sólo se puede afirmar que en todo el mundo, la frecuencia de las crisis climáticas es la misma que la de la actividad solar
La enseñanza inmediata de esta síntesis, es de que el ambiente y los organismos vivos están ligados entre sí y son inseparables de la unidad de procesos planetarios.
Muchas han sido las fuentes de energía que contribuyeron al nacimiento del globo y a sus metamorfosis.
Buen número de ellas tuvieron consecuencias catastróficas. En efecto, de la uniformidad no podemos esperar que nazca nada nuevo.
Sin esos aportes de energía, sobrevenidos en diferentes momentos, nuestro planeta no habría podido evolucionar y hubiera seguido siendo una roca clavada a su órbita en el espacio cósmico.
Somos polvos estelares, pero, entretanto, ¡cuántas transformaciones se necesitaron para que esas polvaredas se animaran y se pusieran a pensar!
El comportamiento actual de la materia terrestre, también está íntimamente relacionado con sus fuentes de energía.
La distancia al Sol condicionó el volumen y la composición química de la Tierra, que han sido la base de su evolución posterior.
La composición química definió las características de la atmósfera, el suelo y la hidrosfera, así como la posibilidad de desarrollo de la vida.
Por su parte, la actividad biológica que aporta y retira gases de la atmósfera, justifica gran parte de los cambios ocurridos en la Tierra desde el origen de la vida, hasta la actualidad.
La materia viva, móvil y solicitada sin cesar por un ambiente climático en perpetua transformación, no pudo menos que transformarse, adaptarse y tornarse más compleja.
Originadas en una evolución que exigió millones de años, criaturas vivientes, adaptadas a toda clase de condiciones de vida, poblaron tierras y mares.
Todas provienen de una organización que utiliza sutiles sistemas fundados en transferencias de energía y, subordinados a intercambios constantes de información codificada.
La más mínima ameba o la más pequeña porción de hierba, constituyen mundos de complejidad y de organizaciones que se perpetúan.
Los seres vivos poseen los rasgos de la vida en lucha contra la entropía: del orden oponiéndose al desorden.
La tierra y las mismas especies que la poblamos, somos derivados del fruto de una larga y espectacular historia de destrucciones y creaciones.
Donde la invariancia de las especies, es tan solo una apariencia y donde la aparición de nuevas especies es el resultado de adaptaciones a los cambios climáticos y entornos de modos cada vez más complejos.
Por lo que para entender el universo en que vivimos, significaría que debemos interpretarlo y entenderlo en su carácter coevolutivo histórico.
Los seres vivos animales y vegetales, participan en la creación de la enorme variedad de las formas del paisaje en relación con las condiciones topográficas y climáticas.
Praderas, bosque, sabanas, desiertos, océanos, pantanos y lagos son, en su diversidad, otros tantos motivos de maravilla.
Lo importante en la historia del planeta y en su situación actual, es la continuidad de su evolución. Todo se mueve, todo fluye, todo cambia.
La Tierra es un cuerpo dinámico cuya superficie cambia constantemente; choques entre continentes, provocan el nacimiento de montañas (las lluvias con su erosión se encargan de desaparecerlas).
El formidable motor de esa mecánica se encuentra en las corrientes de convección del manto terrestre.
Los continentes flotan y se trasladan por efecto de la rotación de la Tierra. Ese movimiento determina la apertura de algunos mares y el cierre de otros.
Los hielos que se forman en las regiones polares, flotan y no se acumulan en el fondo. Si así no sucediera, los hielos llenarían los océanos, que se congelarían; no habría más corrientes marinas y toda la máquina termodinámica de los climas se encontraría bloqueada.
Tales circunstancias excepcionales han permitido la evolución continua de la vida durante un período suficientemente largo.
Esta estabilidad evolutiva, se ve brusca y súbitamente interrumpida por sucesivas catástrofes de diversa índole, tanto de origen terrestre como extra terrestre (volcanismo, inversiones de campo magnético, impactos de meteoritos, etc.) en las que el azar y las condiciones de estrés dominantes (efecto “ Reyna Roja” ), determinan básicamente qué especies supervivientes repoblarán de nuevo el planeta.
Son las condiciones globales inmediatamente anteriores al impacto catastrófico las que condicionan la evolución posterior del sistema; es decir, que cuánto más alta sea la diversidad biológica y benevolencia del clima justo antes de un intervalo de extinción en masa, más rápida será la regeneración del sistema.
En el ciclo de Wilson, de la deriva continental, se habla de un ciclo recurrente de 500 millones de años en su dispersión y posterior reunificación de los continentes.
Hace 200 millones de años, el supercontinente de Pangea, coincidió con la presencia de una glaciación y la mayor extinción de especies de la historia de la vida terrestre.
Podemos decir entonces, que la presencia de los supercontinentes debido a su clima continental, favorecen la presencia de las glaciaciones y, como provincia biogeográfica única, cuentan por lo tanto de un menor número de nichos y así, de una menor diversidad de especies.
Es claramente observable la coincidencia de las grandes extinciones de animales con la presencia de los supercontinentes.
En un análisis de coevolución terrestre, debemos conocer la situación planetaria en cuanto a la distribución de masas continentales, clima, circulación oceánica, distribución geográfica de plantas y animales, etc.
Y si en un momento dado, un agente causal normal puede encender la mecha de una situación explosiva.
La misma estructura de la Tierra va cambiando históricamente y, aunque las causas determinantes de cambio pudieran ser comparables, las consecuencias nunca lo serían, donde en base al paradigma neodarwinista, la extinción debe considerarse como una parte indispensable de la evolución, de modo que siempre habrá una relación causal entre la distribución de los continentes, el ambiente climático y la extinción de las especies.
¿LA TIERRA SISTEMA COMPLEJO DINÁMICO EN COEVOLUCIÓN?
Los sistemas en coevolución obrando como sistemas complejos adaptatívos, se adaptan solos en el punto de máxima capacidad de procesamiento de información, máxima eficiencia biológica y máxima evolutividad.
El sistema alcanza por sí mismo un estado colectivamente beneficioso, donde el control esta dado por medio de sus vastas redes de interacciones.
Adaptando sus interacciones, las especies están refinando su capacidad para evolucionar.
Los cambios climáticos son necesarios para que haya evolución, pero en estos cambios, son las especies llamadas especialistas las que más sufren las consecuencias, así como las poblaciones con una tasa de renovación más lenta, siendo en cambio los generalistas ecológicos, los principales supervivientes.
De alguna manera, adaptación y selección natural han funcionado a un nivel distinto al de las extinciones en masa.
Las extinciones son muy importantes para el buen funcionamiento y composición a largo plazo de la biosfera.
Esto implica que debemos entender cómo interactúa la tierra sólida con el aire, agua y vida y así, considerar a la tierra actuando como un sistema.
Aceptar que sobre una escala global, todo está interconectado.
Entender como se afectan o están interconectadas, la deriva continental, los gases atmosféricos, el clima, la evolución biológica y la biogeografía regional.
Donde la interconexión entre estas variables pudiera ser muy sutil, pero no cabe duda de que los efectos son bastante obvios.
Las estructuras muy complejas tienen una característica general: exhiben complejidad a causa de la intricada organización de un gran número de componentes simples. Esa estructura es lo que es y hace lo que hace, debido al modo en que están organizadas sus partes constituyentes y no tanto por lo que son.
Las estructuras complejas, también parecen exhibir umbrales que cuando se los cruza, dan lugar a súbitos saltos en la complejidad y súbitos saltos en sus propiedades, cuando crece el número de vínculos entre sus partes constituyentes.
Los científicos tienen mucho que aprender acerca de cómo las leyes fundamentales, generan la riqueza de manifestaciones del mundo que observamos.
La vida en sí mismo es un agente destructor de simetrías y, cada vez que se rompe una, se hacen posibles nuevos niveles de diversidad y creatividad.
El principio creativo debe residir en el pensamiento puro de las matemáticas, ya que la investigación de los límites de nuestro conocimiento es más que una delimitación de las fronteras del territorio, que la ciencia puede esperar descubrir.
Se convierte en un aspecto crucial en nuestro entendimiento de la naturaleza, una revelación paradójica de que podemos saber lo que no podemos saber.
Se hacen observaciones del mundo, se disciernen modelos y se los describe con formulas matemáticas; las formulas predicen cada vez más lo que se observa y crece nuestra confianza en su poder explicativo y predictivo.
Durante un largo período, las formulas parecen infalibles y se ve todo lo que predicen y, comienza a argumentarse que nos permitirán entenderlo todo.
Pero entonces ocurre algo inesperado. Las formulas predicen que hay cosas que no pueden predecir, observaciones que no se pueden hacer, aseveraciones cuya verdad no se puede afirmar ni negar.
La teoría muestra estar limitada no solamente en su esfera de aplicabilidad, sino por ser y estar autolimitada.
Además de que los sistemas, que son lo bastante complejos como para que se manifiesten ciertas individualidades, exhiben necesariamente una indefinición que no admite su inclusión dentro de los confines de un sistema lógico.
El conocimiento completo, es una ilusión tentadora y engañosa, aparece como la meta evidente de la ciencia, pero es un concepto largamente desconocido en los escritos de la ciencia contemporánea.
Popper, nos dice que así como la ciencia jamás podrá contestar preguntas acerca del significado y propósito del universo, así también nada está determinado; nada es cierto y seguro, nada es completamente predecible, hay solamente propensiones para que ciertas cosas ocurran.
Mandelbrot, a su vez demostró que muchos fenómenos son intrínsicamente indeterminados y de que exhiben comportamientos impredecibles y aparentemente aleatorios, lo que nos demuestra que a la ciencia, cuando se le presiona y exige demasiado, termina por sólo darnos incoherencias.
La solución del problema, a menudo significa encontrar la originalidad en la intersección de varias disciplinas. Obviamente no conocemos aún todas las respuestas y ni siquiera todas las preguntas importantes que podamos hacer.
¿Llegaremos a apreciar, que las cosas que no se pueden conocer y no se pueden ver definan a nuestro universo más claramente, más completamente y con más agudeza que aquéllas en que ello es posible?
¿CAMBIO O VARIABILIDAD CLIMÁTICA?
La pauta climática observada en la década de 1970, muestra una mayor similitud con la pauta climática de la pequeña glaciación. Será que éstas están realmente retornando?
En 1968, las lluvias dejaron de extenderse hacia el norte porque la zona de convergencia intertropical (ZCI) dejo de moverse hacia el norte en verano como lo hacia en los sesentas.
La deriva de los continentes pueden tener una influencia mayor sobre el clima y los seres vivos hasta lo que hoy habíamos considerado.
Debemos además, considerar a la tierra en su funcionamiento como un sistema homeostático, interconectado con todos los elementos que la constituyen a través de procesos de retroalimentación autorregulada o, sin presentar ninguna regulación.
Así por ejemplo, si el clima tiende a calentarse, aumenta la evaporación y con una mayor nubosidad habrá una mayor reflectividad de la luz solar, reduciendo el calentamiento del planeta y retornando a sus condiciones iniciales.
Con un ciclo hidrológico fortalecido por efectos de calentamiento del CO2, contaremos también con incrementos en la evaporación, precipitación y los escurrimientos.
Al mezclarse la lluvia con el CO2 atmosférico, se producen los efectos de lluvia ácida que, al combinarse con silicatos de calcio y magnesio, disminuye el CO2 del aire, como sus efectos de calentamiento, logrando encapsularlo como carbonatos en las rocas sedimentarias, retornando como consecuencia también a las condiciones originales.
Según la hipótesis “Gaia”, la vida actúa como un proceso automático de autocontrol sobre el clima. Si no fuera por la vida, según esta hipótesis, tendríamos una atmósfera predominantemente de CO2, con temperaturas 60° más cálidas que las actuales.
Tenemos dos tipos de científicos tratando de resolver el problema: los unificadores que son gente cuya pasión rectora es encontrar principios generales que lo expliquen todo y, los diversificadores que son gente cuya pasión es explotar los detalles, enamorados de la heterogeneidad de la naturaleza.
La biología es el dominio natural de los diversificadores, así como la física es de los unificadores.
Se necesita para un crecimiento saludable, un equilibrio entre unificadores y diversificadores, ya que en nuestra infinita ignorancia todos somos iguales.
Se necesitan obviamente ambas perspectivas de visión, con suficiente contenido para no ser superficiales, pero a la vez en un contexto lo suficientemente amplio para acceder a problemas reales.
El número de especies ha aumentado conforme el planeta se ha ido enfriado y la separación de los continentes ha ido aumentado, llegándose en la actualidad al mayor valor jamás observado.
Contándose, con más variedad climática en las diferentes zonas evolutivas que las que existieron en las primeras eras geológicas.
Estamos viviendo una era interglaciar de 10,000 años, climáticamente muy estable
Los intercambios de CO2 en el Hemisferio Sur, es solamente de un tercio de la que se observa en el Hemisferio Norte.
Cuando el suelo oceánico tiene razones de separación mayor y volcanismo activo, el nivel del mar sube, incrementa el CO2, el clima es cálido y más húmedo.
El funcionamiento de la atmósfera también está interconectado y, la característica clave a largo plazo de la evolución del clima (décadas o siglos), son las variaciones del vórtice circumpolar.
El vórtice circumpolar ha sido una característica de la Tierra durante la mayor parte de su existencia y, parece tener poca influencia por la distribución de continentes y océanos. Sin embargo, el vórtice circumpolar con sutiles cambios de posición y al dilatarse desde el polo, hace que ciertas zonas climáticas incluyendo el cinturón monzónico queden comprimidas hacia el ecuador.
Condiciones de bloqueo y una corriente de chorro ondulada, pueden llegar a producir en Europa sequías en el oeste y copiosa precipitaciones en el este. Que cuando se desvanecen, vuelven a aparecen en las regiones de Norteamérica por efectos de teleconexión.
Cuando la tierra tiende a calentarse y la circulación circumpolar se intensifica, las condiciones climáticas tienden a ser más moderadas con menos extremos de temperatura y, lluvias más previsibles para los agricultores de latitudes medias.
La posibilidad de que el Tercer mundo se vea beneficiado de un aumento del dióxido de carbono, mientras que las del mundo desarrollado sufrirían, es algo que todavía no podemos probar; pero con esto, estaríamos introduciendo una nueva dimensión en la política global e interrelación humana. Lo que sí sabemos, es de que esto dependería en gran parte, de que el efecto del calentamiento en la atmósfera debido al aumento del dióxido de carbono (efecto invernadero), pueda pronto llegar a ejercer una influencia real en el clima, así como la posibilidad de que cualquier tendencia al enfriamiento, pueda ser compensada por la influencia de las actividades humanas sobre el clima. Pero, la amenaza inmediata seguiría siendo la continuación del retorno hacia las condiciones más frías e irregulares de la pequeña glaciación.
Existen indicios procedentes de largos archivos climáticos, tales como los isótopos de hielo de Groenlandia, de la existencia de un ritmo reiterativo en el clima.
Lamb, por otra parte, aporta pruebas de una circulación global atmosférica debilitada en las últimas décadas. Si el vórtice circumpolar se debilita, la tierra se enfría y se establecen los anticiclones de bloqueo.
Por razones poco conocidas, un anticiclón de bloqueo (regiones de aire despejado y en calma) puede quedar estacionario en un lugar por días o semanas, alrededor del cual se mueven los otros sistemas meteorológicos.
Una alta de bloqueo que permanece demasiado tiempo en un lugar, se convierte rápidamente en un problema ya que puede dar lugar a el inicio de una sequía.
No sabemos exactamente en qué años se producirán sistemas de bloqueo; pero si podemos ver que la mayor frecuencia de sequías y de otros extremos climáticos observados en la actualidad, pudieran señalar que se está retornando a unas condiciones que dominaron el globo durante el pasado milenio.
Vivimos en un período interglaciar y, el retorno a condiciones normales seria precisamente lo que estas señales nos están dando a entender.
Hace 20,000 años nuestro planeta se hallaba en plena glaciación.
CATÁSTROFES CLIMÁTICAS
Las catástrofes planetarias son principalmente de tipo climático.
Las crisis climáticas corresponden a la sequía o a los años demasiado húmedos, a los períodos fríos o a los años demasiado cálidos.
Cada perturbación en una región, se compensa por un fenómeno inverso en otro lugar, estableciéndose un fenómeno de compensación entre los continentes así como entre continentes y océanos.
a.- EL VÓRTICE CIRCUMPOLAR Y LA PRESENCIA DE SEQUÍAS
El vórtice circumpolar o corriente general de los vientos del oeste, es el factor o actor principal de cambio de la circulación atmosférica que llega a afectar a todo el hemisferio norte.
Cuando el vórtice circumpolar se presenta con una mayor fuerza, la corriente de chorro también presenta esta misma situación con un mínimo de meandros, con lo que las zonas climáticas del sur pueden extenderse hacia el norte, permitiendo que los monzones lleguen con cierta regularidad a sus lugares de origen y, las regiones climáticas templadas no presentan situaciones extremas.
Los tiempo climáticos tan variables que vivimos tienen una relación muy estrecha con la dilatación y debilitamiento que presenta este vórtice circumpolar, empujando el monzón hacia el sur y permitiendo que los anticiclones de bloqueo retornen con una mayor frecuencia, haciendo que los sistemas de baja presión cargadas de humedad, se muevan a lo largo de los extremos de los meandros, norte o sur de sus trayectorias principales.
La desaparición de las lluvias del Sahel, pueden también explicarse por la dinámica de dilatación del vórtice circumpolar, con una mayor influencia hacia el sur, comprimiendo y empujando las zonas climáticas hacia el ecuador e impidiendo o limitando la penetración del monzón hacia el norte. Situación clásica de debilitamiento del vórtice circumpolar y por lo tanto, de una situación de catástrofe climática.
Ambas situaciones son derivados de una circulación general de la atmósfera influenciada a su vez por la distribución de los continentes.
b.- LA CATÁSTROFE CLIMÁTICA DEL FENÓMENO DEL NIÑO Y OSCILACIÓN DEL SUR, “ENSO”
La corriente del Perú es normalmente una corriente fría, sin embargo, con una periodicidad de 4 a 5 años, aumenta su temperatura y entonces recibe el nombre de “El Niño”. Estas aguas frías son ricas en nutrientes y fitoplancton, por lo que atraen a los peces.
Estas corrientes y sus vientos reflejan las interacciones océano-atmósfera, cuyo componente más importante es el anticiclón del Pacífico sur. Periódicamente, el anticiclón deriva hacia el oeste-sudoeste del Pacífico, invirtiendo los regímenes de presiones y provocando los acontecimientos ENSO ( El Niño Southern Oscilation ).
El resultado, es una variación del nivel del mar y una inversión del sentido de los alisios y de las corrientes superficiales, impidiendo la surgencia de las aguas frías profundas.
Toda la circulación oceánica y atmosférica se modifica: llueve donde el sol debe brillar y, la sequía se instala donde debería llover.
Este fenómeno puede durar desde algunos meses hasta uno o dos años y tiene consecuencias catastróficas para la industria de la pesca.
En tierra firme, estos cambios se acompañan de tempestades y lluvias torrenciales, devastando los cultivos, provocando corrimientos de tierras e inundando las regiones litorales.
Podemos decir que los mecanismos de estas anomalías son conocidos, lo que desconocemos es porqué el anticiclón se dirige en algunos años hacia el oeste.
TIEMPOS HISTÓRICOS TIEMPOS BIOLÓGICOS
El estudio del ambiente climático y su relación con el hombre involucra y atraviesa por todas las ciencias.
La tierra sólida, atmósfera, hidrosfera y la vida misma parecen haberse puesto de acuerdo para hacer que la concentración de los elementos químicos en superficie y la temperatura del planeta, puedan ser considerados prácticamente constantes por periodos bastante prolongados de tiempo, donde la observación inmediata es que en estos periodos todo evoluciona.
Teniéndose así varios tipos de evolución: La evolución geológica, biológica y la biogeoquímica (que nos explica el comportamiento de la materia orgánica e inorgánica durante y después de la formación de la tierra).
La química, se mezcla con la biología, geología y la física, para realizar un relato coherente sobre la evolución del planeta.
El factor más importante de la evolución de la Tierra es la presencia de agua, de características físicas particulares.
Los hielos que se forman en las regiones polares flotan y no se acumulan en el fondo. Si así no sucediera, los hielos llenarían los océanos, que se congelarían; no habría más corrientes marinas y toda la máquina termodinámica de los climas se encontraría bloqueada.
Durante más de 3000 millones de años, la temperatura media del planeta fue estabilizada por la presencia de agua en cantidad suficiente. Tales circunstancias excepcionales han permitido la evolución continua de la vida durante un período suficientemente largo.
Nuestra situación es fruto de un concurso extraordinario de circunstancias propias de un planeta distinto de los otros. Situación privilegiada que se agrega a una evolución de las condiciones físicas terrestres que conduce al nacimiento de la vida.
Muchas han sido las fuentes de energía que contribuyeron al nacimiento del globo y a sus metamorfosis. Buen número de ellas tuvieron consecuencias catastróficas: en efecto, de la uniformidad no podemos esperar que nazca nada nuevo.
Sin esos aportes de energía, sobrevenidos en diferentes momentos nuestro planeta, no habría podido evolucionar y hubiera seguido siendo una roca clavada a su órbita en el espacio cósmico.
Somos polvos estelares, pero, entretanto, ¡cuántas transformaciones se necesitaron para que esas polvaredas se animaran y se pusieran a pensar!.
El comportamiento actual de la materia terrestre, está íntimamente relacionado con sus fuentes de energía. La distancia al sol condicionó el volumen y la composición química de la Tierra, que han sido la base de su evolución posterior. La composición química definió las características de la atmósfera, el suelo y la hidrosfera, así como la posibilidad de desarrollo de vida.
Todo se mueve. Los continentes flotan y se trasladan por efecto de la rotación de la Tierra. Ese movimiento determina la apertura de algunos mares y el cierre de otros. Choques entre continentes, provocan el nacimiento de montañas.
La Tierra es un cuerpo dinámico cuya superficie cambia constantemente. El formidable motor de esa mecánica se encuentra en las corrientes de convección del manto terrestre. Tal como una sopa espesa puesta al fuego, la materia del manto, aunque sólida, sufre movimientos de convección.
Desde que se formó nuestro planeta ha estado en constante transformación, modificado sin cesar por el juego de las fuerzas internas y el efecto de la radiación solar. Esas dos energías, sumadas a las que se originan en la rotación de la tierra, modelan la corteza terrestre.
Ese ambiente permite los intercambios físico-químicos a los que se debe la vida. A su vez, la materia viva modifica su ambiente y prepara nuevas páginas de su propia metamorfosis.
Por su parte, la actividad biológica que aporta y retira gases de la atmósfera, nos permitirá justificar los cambios ocurridos en la Tierra desde el origen de la vida, hasta la actualidad.
La materia viva, móvil y solicitada sin cesar por un ambiente en perpetua transformación que también obedece a su dinámica propia, no pudo menos que transformarse, adaptarse y tornarse más compleja.
EL TELAR MÁGICO DE LA VIDA
La humanidad existe en nuestro planeta desde hace tan sólo un millón de años, lo cual es menos que una diezmilésima parte de la edad del universo.
La ciencia no puede descubrir ninguna fuerza en la naturaleza a la que pueda atribuirse el inicio del universo; y no puede descubrir ninguna prueba de que el universo existiera antes de ese primer momento.
Con la ayuda de telescopios y otros instrumentos, han reconstruido la larga cadena de acontecimientos que se extienden a lo largo de miles de millones de años, durante los cuales los gases del recién creado universo, se fueron trasformando lentamente en estrellas, planetas y vida consciente.
Según el testimonio de los fósiles, en un determinado momento de los primeros mil millones de años de su existencia, aparecieron sobre la tierra formas simples de vida.
La vida apareció en la tierra cuando ésta era aún un planeta muy joven.
La naturaleza se puso a trabajar inmediatamente, para mejorar aquellos primeros organismos muy sencillos, pero no ha quedado ninguna huella de ese primer estadio de su desarrollo.
Hace aproximadamente mil millones de años, se produjo un acontecimiento importante sobre la tierra, cuando hicieron su aparición las primeras criaturas multicelulares.
Animales primitivos de cuerpos blandos, fueron los que constituyeron un avance sobre las células únicas como las bacterias. Físicamente más fuertes y menos vulnerable a las fuerzas hostiles de su entorno de lo que puede llegar a serlo una sola célula.
Esas mejoras aumentan considerablemente las perspectivas de supervivencia del individuo y constituyen la base sobre la que se construirán posteriormente todas las formas superiores de vida.
Hace 600 millones de años, ocurrió otro gran avance, haciendo su aparición las primeras criaturas de cuerpo duro, es decir, animales con esqueletos externos.
Antepasados de la almeja, estrella de mar, langosta e insectos.
En el posterior corto intervalo de 100 millones de años, el ritmo de la evolución se aceleró, ya que algunos de estos animales evolucionaron a una forma más nueva de criaturas llamadas vertebrados, que poseían un esqueleto interno con una columna vertebral, cadena entrelazada y flexible de pequeñas vigas sobre las cuales podían apoyarse los músculos del cuerpo para conseguir mayor fuerza y agilidad.
En pocas decenas más de millones de años, los vertebrados evolucionaron hacia lo que son los primeros peces, los que además poseían un pequeño cerebro, muy pequeño, pero era el primero que hacía eclosión en la tierra.
Hasta entonces, toda la vida se había visto confinada al agua; la tierra por su parte era tan yerma y desolada como la superficie de la luna.
Empezando, la conquista de la tierra firme por parte de la vida. Las plantas fueron las primeras exploradoras.
Doblemente favorecidos para la vida en tierra firme, los crosopterigios poseían pulmones además de aletas.
Se establecieron en tierra firme, en las orillas de ríos y arroyos y, gradualmente, bajo la acción de poda de la naturaleza, fueron evolucionando.
Su permeable piel se transformó en una correosa membrana que protegía la humedad del cuerpo; las huevas gelatinosas se envolvieron en una flexible cáscara que protegía al embrión de la deshidratación; además, una serie de notables cambios en músculos y huesos transformaron las aletas en patas.
El cerebro del nuevo animal terrestre, se vio también mejorado ya que tenía más neuronas y podía relacionar entre sí una secuencia más larga de acciones; su comportamiento era más complejo, pero aún inflexible, ya que su cerebro no poseía capacidad para nuevas respuestas ante nuevas condiciones.
El comportamiento flexible es la esencia de la inteligencia.
Tras unos 25 millones de generaciones, apareció una forma transicional que vivía parte de su vida en tierra firme y parte en el agua. Anfibios, antepasados de la rana y el sapo.
Tras otros 50 millones de generaciones más, existía un animal enteramente nuevo, completamente emancipado del agua. Este nuevo animal era el reptil.
Los reptiles aparecieron sobre la Tierra hace 300 millones de años. Fueron dueños indiscutidos de la tierra firme durante un tiempo prolongado, donde no contaban con más enemigos que los de su propia especie.
Florecieron y dieron nacimiento a muchas grandes líneas de evolución: lagartos y serpientes, tortugas, cocodrilos, dinosaurios, pájaros, y a los mamíferos. Todos ellos no inteligentes, y sus descendientes siguen así hoy en día, pero los mamíferos fueron distintos.
La aparición de los mamíferos marcó el primer paso en la evolución del cerebro.
La historia de la inteligencia se halla confinada a los últimos 200 millones de años, en que los mamíferos han existido sobre la tierra. El hombre apareció cuando ya había transcurrido el 99.9 % de la historia del cosmos.
LA TIERRA UN PLANETA DISTINTO
Desde que se formo nuestro planeta ha estado en constante transformación, modificado sin cesar por el juego de las fuerzas internas y el efecto de la radiación solar.
Esas dos energías, sumadas las que se originan en la rotación de la tierra, modelan la corteza terrestre.
Ese ambiente permite los intercambios físico-químicos a los que se debe la vida. A su vez, la materia viva modifica su ambiente y prepara nuevas páginas de su propia metamorfosis.
La materia viva, móvil y solicitada sin cesar por un ambiente en perpetua transformación, que también obedece a su dinámica propia, no pudo menos que transformarse, adaptarse y tornarse más compleja.
Lo importante, en la historia del planeta y en su situación actual, es la continuidad de su evolución.
La superficie de la tierra ha sido transformada, modelada por acción de las fuerzas internas y las del agua y el viento.
Los seres vivos animales y vegetales, han participado en la creación de la enorme variedad de las formas del paisaje, en relación con las condiciones topográficas y climáticas. Praderas, bosque, sabanas, desiertos, océanos, pantanos y lagos son, en su diversidad, otros tantos motivos de maravilla.
UN MUNDO DE COMPLEJIDADES.- Originadas en una evolución que exigió alrededor de 3000 millones de años, criaturas vivientes, adaptadas a toda clase de condiciones de vida, poblaron tierras y mares.
Todas provienen de una organización que utiliza sutiles sistemas fundados en transferencias de energía, subordinados a intercambios de informaciones codificadas.
La más mínima ameba, la más pequeña brizna de hierba, constituyen mundos de complejidad y de organizaciones que se perpetúan. Los seres vivos poseen los rasgos de la vida en lucha contra la entropía; del orden oponiéndose al desorden.
Es imposible no asombrarse ante la infinita variedad de formas de vida y dejar de preguntarse, sin respuesta, sobre su finalidad. Cualquiera sea el animal elegido, plantea un enigma.
Así, podrían multiplicarse a gusto las preguntas y los asombros correspondientes a cada ser, del más pequeño al más complejo.
¿ Y QUÉ VIENE A HACER EL HOMBRE EN ESTE SISTEMA?.- El hombre, ser destructible como todos los seres vivos y a veces en grado mayor que los otros, es capaz de comprender los mecanismos más secretos de la naturaleza, incluso aquellos que escapan de la percepción directa de los sentidos.
La vida que se adhiere a cada parcela del planeta, parece frágil en relación con las fuerzas cósmicas y los espacios infinitos.
La angustia metafísica que provoca un cielo estrellado y, el eterno interrogante que nos inspira: ¿de donde venimos y adónde vamos?, constituyen sin duda la razón por la cual la astronomía fue una de las primeras ciencias desarrolladas por el hombre.
Hace por lo menos 4000 años que se conocen los movimientos de los planetas y en cambio, hace sólo 350 años que se estableció cómo funciona el corazón humano.
Hace 4000 años que los babilonios y los egipcios habían aprendido a conocer los movimientos de los astros. Conocían los planetas y, según se tiene entendido, habían listado en el curso de varios milenios 29 pasos del cometa Halley.
En la actualidad, la observación se efectúa en toda la longitud del espectro electromagnético, que desborda ampliamente por ambos lados la “ventana óptica”: por un lado mediante las ondas de radiación solar y las radiaciones terrestres o radiaciones infrarrojas, y por el otro, las ultravioletas, los rayos x y los gama.
Los satélites artificiales y las sondas de propulsión por cohete van a fotografiar, buscar y analizar muestras, directamente sobre el terreno, y a registrar toda clase de sucesos.
Gracias a todas estas innovaciones técnicas y a las observaciones que se derivan de ellas, hoy es más fácil situar a la tierra en el espacio; comprender mejor su historia, observarla con más propiedad y medir así toda su importancia.
Los nuevos conocimientos así adquiridos, han contribuido a desarrollar un sentimiento de maravilla ante el mundo del que hemos surgido, del que formamos parte tan íntimamente y del cual somos en la actualidad responsables.
La primera conclusión que desde ya se impone, es que la Tierra es el único planeta del sistema solar que reúne las condiciones necesarias para el desarrollo de la vida.
Esta situación astronómica de la tierra, no ha hecho sino fortalecer en el curso de los últimos años, la opinión de los ecólogos en el sentido de que es indispensable conservar la cuna de nuestra especie y no destruirla, puesto que es única.
HISTORIA IRREVERSIBLE.- La idea de la irreversibilidad es universal. No concierne sólo a la vida sino también a los fenómenos físicos, hasta tal punto que constituye una ley de la naturaleza.
Todas las cosas evolucionan en una ola de acontecimientos que se produce en una dirección determinada y no en otra.
EVOLUCIÓN CATASTRÓFICA.- La evolución del mundo todavía se cumple bajo la forma de esos acontecimientos catastróficos, que consisten en creaciones de estrellas seguidas por su destrucción.
Las estrellas, son alambiques del universo que producen energía y generan materia por transmutación a partir de los elementos constitutivos del hidrógeno, es decir, protones y neutrones.
En la tierra, gigantescas fuerzas internas crean montañas, que son luego destruidas por la erosión y cuyos elementos a su vez se transforman.
Todos esos símbolos, representan las fuerzas de la naturaleza de efectos formidables. Las montañas se desploman, los ríos que se desbordan y fertilizan, los hombres que nacen y mueren, las estaciones que se suceden, como si se presentara una lucha entre poderes.
En su diversidad, esos sucesivos acontecimientos escriben la historia de los innumerables componentes del universo.
Al cabo de un cuarto de siglo de intensas investigaciones, posibilitadas por técnicas nuevas, por satélites y sondas, radares, telescopios y radiotelescopios, la descripción de nuestro sistema solar resultó muy distinto de lo que podía esperarse sobre la base de los conocimientos antiguos.
Hoy sabemos que la superficie de Mercurio está acribillada por antiguos cráteres y que allí, no existe ni el más mínimo vestigio de atmósfera.
Sabemos que Venus es tan caliente como plomo en estado de fusión y que allí, llueve ácido sulfúrico. Marte no posee en su superficie ni rastros de sustancias orgánicas. Júpiter y Saturno no se componen únicamente de hidrógeno y helio, sino que contienen además una importante cantidad de hidrocarburos.
Comparada con estas descripciones exóticas de los otros planetas, la Tierra se presenta como un caso totalmente único, en el sentido de que tiene una atmósfera de densidad apropiada y una temperatura media de 20°C.
Esa atmósfera se compone esencialmente de nitrógeno y oxígeno. Debido a la combinación de esos elementos y a su evolución, la Tierra llegó a ser habitable.
Ninguno de los otros planetas tuvo una historia comparable ni puede esperar un destino similar.
Muchas han sido las fuentes de energía que contribuyeron al nacimiento del globo y a sus metamorfosis. Buen número de ellas tuvieron consecuencias catastróficas: en efecto, de la uniformidad no podemos esperar que nazca nada nuevo.
Sin esos aportes de energía, sobrevenidos en diferentes momentos, nuestro planeta no habría podido evolucionar y hubiera seguido siendo una roca clavada a su órbita en el espacio cósmico.
Somos polvos estelares, pero, entretanto, ¡cuántas transformaciones se necesitaron para que esas polvaredas se animaran y se pusieran a pensar!.
Todo se mueve. Los continentes flotan y se trasladan por efecto de la rotación de la Tierra. Ese movimiento determina la apertura de algunos mares y el cierre de otros. Choques entre continentes, provocan el nacimiento de montañas.
La Tierra es un cuerpo dinámico cuya superficie cambia constantemente. El formidable motor de esa mecánica se encuentra en las corrientes de convección del manto terrestre.
Tal como una sopa espesa puesta al fuego, la materia del manto, aunque sólida, sufre movimientos de convección. Las moléculas de la materia que forma el fondo reciben un suplemento de energía.
En algunos lugares, suben a la superficie, y al enfriarse vuelven a bajar en otros puntos, formando especies de rodillos de células organizadas.
Puede decirse en un sentido general, que el Pacífico se estrecha, en tanto que el Atlántico se ensancha. La edad de los fondos oceánicos más antiguos no supera los 200 millones de años, en tanto que las rocas identificadas como las más antiguas de los continentes, son de mucho mayor edad, alcanzando los 3800 millones de años.
La dinámica de las placas es esencial para la vida de nuestro planeta y para el modelado de su fisonomía orográfica. Si no hubieran existido esos movimientos internos, si las montañas no hubieran seguido creciendo a pesar de la erosión, desde hace ya largo tiempo los continentes no presentarían más que extensiones lacustres y una casi llanura sin relieve alguno.
No hay duda de que el origen de la vida estuvo en el agua. Esta es indispensable para los intercambios iónicos. Constituye un medio protector y desempeña además la función de regulador térmico. Entra en la composición de todos los organismos, donde ningún proceso de intercambio podría producirse. El estado líquido es propicio para la formación de entidades autónomas y actúa como su conservador.
¿POR QUÉ SON ESCASAS LAS FIERAS?
Es en los escritos de Darwin, donde se encuentran las raíces de la ecología.
Escribió acerca de cómo funciona el mundo.
Debemos considerar las parcelas de vida que funcionan sobre la tierra, como una serie de máquinas que siguen funcionando con una precisión autoperpetuadora; como sistemas que ciclan las materias primas de la vida, utilizando el combustible que el sol provee.
La ordenada disposición de los árboles en un bosque de clima templado, los arbustos de un sotobosque en los lugares adecuados, las praderas, pantanos, lagos, pinares, arrecifes de coral y los territorios de ballenas del Antártico. ¡que magníficamente trabajan estos ecosistemas!.
Los ecosistemas tienen un número desconcertadamente grande de partes móviles. Pero lo que nosotros deseamos saber es: cómo funcionan y porqué continúan haciéndolo.
Un sistema diseñado por un ingeniero es notablemente diferente a un ecosistema, teniendo por costumbre reducir al mínimo, dentro de la eficacia, las partes móviles.
Sin embargo el diseñador del bosque salvaje, decidió que era necesario hacer muchos tipos distintos y, no llegaremos a comprender cómo opera realmente un ecosistema de árboles, hasta que sepamos porqué eran necesarios todos esos tipos.
No hay nada tan extraño en la vida como su propia variedad.
¿Por qué tiene que haber tantos tipos de hierbas en un pastizal o en una pradera?
¿Por qué no existe un tipo perfecto de planta forrajera, idealmente adecuada a las circunstancias de la vida del pastizal?.
¿Por qué no, un solo insecto del pasto, perfecto, junto tal vez, con un depredador perfectamente adaptado?
Necesitamos saber porqué es importante la presencia de tantos tipos diferentes de insectos.
La misma riqueza desmesurada se hace ostensible allí donde hay vida. ¿Por qué existen tantos tipos diferentes de plantas y de animales? O, ¿Por qué no hay más?
Necesitamos averiguar qué es lo que hace que algunas especies sean comunes y otras escasas.
Las plantas y los animales salvajes se reproducen tan de prisa como pueden y aun así, su número permanece constante año tras año.
¿Por qué la población de todas las clases de seres vivos permanece tan constante?
¿Por qué las especies comunes siguen siendo comunes y las escasas siguen siendo escasas?
Las respuestas a estas interrogantes deben hallarse en la forma cómo los animales y las plantas obtienen su sustento dentro del medio ambiente.
LITERATURA CONSULTADA
Grant E. W., S. Marin L. y K. Pedersen E. (2001). Ecology and Natural Management: System Analysis and Simulation. John Wiley & Sons, Inc.
Ritter, O. W., R. Patiño M. 1997a. Flujos y procesos energéticos del clima, la vida y la producción. Ciencia y Desarrollo, 137, 59-67.
Ritter, O. W., R. Klimek G. y R. Patiño M. 1997b. Sobre el pronóstico de los sistemas físico-climáticos y biológico-productivos, posibilidades y limitaciones, Revista Geográfica, 123, 203-218.
Ritter, O. W., P. Mosiño A. y E. Buendía C. 1998. Dynamic rain model for lineal stochastic environments. Quaterly Journal of Meteorology. Mausam (india). Vol. 49, No. 1, 127-134.
Ritter, O. W., P. Mosiño A. y R. Patiño M. 2000a. Predicción y naturaleza, Revista Ciencia y Desarrollo. Julio/Agosto, vol. XXVI, No. 153.
Ritter, O. W., P. Mosiño A. y R. Klimek G. 2000b. Una visión estadistica no lineal de El Niño; simulación y posible pronóstico. Revista Ciencia y Mar. Enero/Abril, vol. IV, No 10, 29-37.
Ritter, O. W., E. Jauregui O., S. Guzmán R. y A. Estrada B. 2002a. Ecosystems dynamics in a subhumid/semiarid region in central Mexico. Journal of Arid Environments, Londo England .
Ritter O. W., S. Guzmán R. y N. Sánchez S. 2002b. El clima como sistema complejo adaptativo en coevolución. Revista Ciencia y Mar. Vol. VI, No. 17.
Ritter O. W., H. Ritter O. y R. Luevano. 2002c. ¿Cambio climático o tan solo coevolución a través de catástrofes? Revista Ciencia y Desarrollo.
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