jueves, 31 de mayo de 2018

Antropoceno, la era en la que destruimos el planeta

Cómo la actividad humana está modificando el planeta hasta provocar profundos cambios.

Dársena de Axpe (Erandio, Vizcaya), en la orilla derecha de la ría de Bilbao.Imagen de la exposición 'En el tiempo. Carlos Cánovas', del Museo ICO
Dársena de Axpe (Erandio, Vizcaya), en la orilla derecha de la ría de Bilbao.Imagen de la exposición 'En el tiempo. Carlos Cánovas', del Museo ICO  VEGAP
En la cala de Tunelboka, en Getxo (Bizkaia), hay unas rocas que han atrapado el ingenio humano. De reciente formación, entre la arena cementada incluyen materiales de desecho del pasado industrial de Bilbao, como escorias del mineral de hierro o trozos del ladrillo usado en los altos hornos. Son rocas naturales, sí, pero también verdaderos tecnofósiles de una época que está comenzando, el Antropoceno, donde los humanos están dando forma a su destino y al de todo el planeta.
"Estas rocas son un destacable ejemplo del Antropoceno, que se caracteriza por la radical transformación de los ecosistemas terrestres por la actividad humana", dice la investigadora de la Universidad de Queensland (Australia) Nikole Arrieta. Desde 2008, y como parte de su doctorado, Arrieta ha estudiado este tipo de rocas, conocidas como beachrocks, primero en España, ahora en Australia. Aunque lo más probable es que la erosión acabe disolviéndolas, una Nikole Arrieta del futuro las estudiaría "como cualquier otro yacimiento geológico y utilizaría las evidencias materiales ahí encontradas para reconstruir la actividad humana de dicha época, que son muchas y no únicamente industriales: hemos encontrado antiguas botellas de cerveza, envases lácteos y de lejía, neumáticos, calzado, redes y un sinfín de materiales más", añade la científica vasca.

Las rocas de Tunelboka son sólo una minúscula parte de los datos, hechos y fenómenos que atestiguan la llegada del Antropoceno. En unos siglos, las actividades humanas han creado dos centenares de nuevos minerales, algo para lo que la naturaleza habría necesitado millones de años. En Europa, hay cemento o asfalto a menos de 1,5 kilómetros de cualquier parte. En el mundo, la agricultura, la minería o la urbanización han transformado ya el 75% de la superficie terrestre. Sobre ella, está en marcha la sexta gran extinción (la quinta fue la de los dinosaurios), con un ritmo de desaparición de especies 100 veces mayor desde el siglo XX. En el aire, la concentración de CO2, principal agente del calentamiento global, va camino de doblarse desde la Revolución Industrial. En el agua, el plástico y los desechos que generan humanos han llegado hasta los polos o lo más profundo de la fosa de las Marianas.
Para muchos científicos, el problema no es el cuánto, sino cuándo comenzó la nueva época. "Se han propuesto diferentes fechas de inicio para el Antropoceno, en buena medida porque han surgido distintos conceptos, a veces que se solapan, desde distintos grupos del mundo académico de diferentes disciplinas", dice el profesor Jan Zalasiewicz, del departamento de geología de la Universidad de Leicester (Reino Unido). Zalasiewicz es también miembro del Grupo de Trabajo sobre el Antropoceno (GTA), al que la Comisión Internacional de Estratigrafía ha encargado determinar (en una primera fase) si el impacto humano sobre el planeta se merece que le pongan su nombre (Anthropos, humano en griego) a la porción de la cronología terrestre que parece estar comenzando.

Mediados del siglo XX

"En el GTA estamos trabajando en lo que podríamos llamar el Antropoceno geológico como una unidad distintiva de la historia de la Tierra", comenta Zalasiewicz. Una en la que el foco está en "las pruebas de un cambio a gran escala, más o menos sincrónico, respecto de las condiciones del Holoceno [la época geológica previa, iniciada hace unos 11.700 años, tras la última glaciación]. Un cambio que haya quedado grabado en los estratos más recientes por medio de diversos marcadores físicos, químicos y biológicos, como los plásticos o la radiactividad".
La decisión final y formal sobre el nuevo periodo de la historia tendrá que tomarla la Comisión Internacional de Estratigrafía, dependiente de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas. Y de la misma forma que su objeto de estudio abarca miles o millones de años, estos científicos necesitan su tiempo. Sobre esa base, el GTA propuso en 2016 que el momento que separa el Holoceno del Antropoceno, el pasado del futuro, podría situarse a mediados del siglo XX. Es entonces cuando se precipita la llamada gran aceleración: el crecimiento de la población humana explota, las altas tasas de urbanización de los países ricos se extienden a los pobres, el comercio mundial se intensifica, aparece el turismo de masas... Todo eso dejará una marca directa o indirecta en el estrato. Pero la señal definitiva, la estaca dorada, como la llaman los geólogos, del nuevo tiempo podrían ser los isótopos radiactivos procedentes de los ensayos de las bombas nucleares, cuyo rastro durará unos 4.500 millones de años, tantos como tiene la Tierra. Así que el Antropoceno debió de empezar el 16 de julio de 1945, cuando EE UU hizo explotar la primera bomba, Trinity, en Alamogordo, Nuevo México.

Nueva época

"Si pensamos en términos simbólicos o políticos, todo pudo empezar con el cambio climático, la Revolución Industrial o incluso el intercambio colombino, pero personalmente me quedo con los isótopos", dice el profesor de la Universidad de Málaga Manuel Arias. La desintegración de la materia, su dominio por parte humana, es para Arias una especie de culmen "de un proceso de avance tecnológico iniciado con la Revolución Industrial, de una relación de los humanos con lo natural que siempre ha sido agresiva". El profesor Arias no es geólogo, geógrafo o ecólogo, da clases de ciencia política. Hace unos meses publicó el libro Antropoceno. La política en la era humana (editado por Taurus). La mera publicación de un libro con ese título por un politólogo, por alguien ajeno a las ciencias de la naturaleza, muestra la relevancia que está alcanzando esa idea, aún informal, de que los humanos están entrando en una nueva época de la que son, al mismo tiempo, sus creadores, sus protagonistas y, para los más pesimistas, sus víctimas.
Los rasgos que mejor definen el nuevo tiempo son el abanico y la escala de impactos y transformaciones que ha sufrido y está sufriendo el planeta y la naturaleza que le da vida. Es cierto que los humanos llevan modificando la Tierra desde el mismo instante en el que aprendieron a cultivar los primeros cereales y legumbres en la tierra, al inicio del Holoceno. Pero esas alteraciones locales son hoy globales y probablemente ya no tengan vuelta atrás. El traspaso de esa puerta o umbral sería también otra prueba más de la llegada e irreversibilidad del Antropoceno.
A comienzos de semana, la revista científica PNAS publicaba un estudio sobre la biomasa, la parte orgánica, que tiene vida, existente en el planeta. Casi ningún dato es nuevo, pero leídos todos juntos apabullan: aunque los humanos vamos camino de la cifra de los 8.000 millones de personas, apenas suponemos el 0,01% de la biomasa terrestre. Aun así, algo tan minúsculo ha provocado que, desde el despertar de las primeras civilizaciones humanas, hace solo unos milenios, hayan desaparecido el 83% de los animales salvajes, el 80% de los mamíferos marinos, la mitad de las plantas del edén original o el 15% de los peces. El drama cobra todo su sentido humano al repasar los datos de la vida que queda: el 70% de las aves del planeta son de granja y el 60% de los mamíferos se crían en establos. Sólo el 4% de estos últimos viven en estado salvaje, el resto es vida domesticada; el porcentaje que falta es el que le corresponde a los humanos. El principal autor del estudio, el profesor Ron Milo, del Instituto Weizmann de Ciencias (Israel), decía al diario británico The Guardian: "Espero que todo esto muestre a la gente una perspectiva sobre el papel tan dominante que la humanidad juega ahora en el planeta".
Esta intromisión y modificación humana de la naturaleza ha acabado con la tradicional separación entre lo natural y lo social. La naturaleza entendida como la veían los exploradores románticos del XIX, remota, exótica, limpia de las inmundicias, salvaje..., ha dado paso a una naturaleza híbrida que empieza en los parques urbanos y acaba en la reserva de la biosfera más valiosa. ¿Qué hay más híbrido, más perturbador, que el hecho de que las escasas regiones del planeta relativamente prístinas lo sean precisamente porque los humanos han decidido conservarlas? Para el ecólogo mexicano Gerardo Ceballos, director del Laboratorio de Ecología y Conservación de Fauna Silvestre de la UNAM, "el impacto de los humanos sobre la vida salvaje en los últimos 100 años es tan grande que hemos perdido la mayoría de los mamíferos que sobrevivieron a la transición del Pleistoceno al Holoceno". En este sentido, los humanos están teniendo el efecto que en el pasado tuvieron cataclismos como las glaciaciones o algún que otro meteorito.
Sin embargo, hay quienes consideran que el nuevo tiempo, el de los humanos (el sufijo -ceno viene del griego nuevo), aún no ha llegado. A muchos científicos les parece pretencioso denominar un periodo geológico con el nombre de uno de los seres que lo viven por muy humano que sea. Otros reconocen el papel central de nuestra especie, pero, añaden, es un rol que los humanos llevan ejerciendo al menos desde que las benignas condiciones climáticas que iniciaron el Holoceno favorecieron la expansión humana. Es decir, este nuevo tiempo habría empezado tras la última glaciación y no con la primera bomba atómica.
Esa es la tesis del geólogo estado­unidense George Klein, fallecido recientemente. Ya en el título de uno de sus últimos escritos lo deja claro: Antropoceno. ¿Cuál es su utilidad geológica? (Respuesta: ninguna). En este texto, Klein reconoce los impactos humanos, pero duda de que sean realmente globales y menos aún perdurables en el tiempo. "¿Cuál es el potencial de conservación a largo plazo de cualquiera de los criterios que definirían el llamado Antropoceno? Probablemente sea pequeño ya que la mayoría de los estudios que recogen pruebas de las alteraciones humanas se han hecho en áreas geomórficas que son en su mayoría erosionables". Pero que rocas como las de Tunelboka desaparezcan sin dejar rastro no hará que se borre el impacto de los altos hornos, de los trabajadores que los hacían funcionar, del capital amasado con aquella industria, de toda la historia humana y natural que hay detrás de ellas.
A otros científicos, en su mayoría sociales, lo que les incomoda es el nombre y lo que pueda esconder detrás. La profesora de historia de la Universidad de Stanford (EE UU) Gabrielle Hecht publicó en febrero un ensayo en el que, partiendo de la realidad africana, del verdadero papel de los africanos en los cambios globales, se preguntaba por los protagonistas o causantes del Antropoceno. "Lo que critico es una noción del Antropoceno que atribuye el cambio ecológico a toda la humanidad, sin tener en cuenta la geopolítica o las dinámicas de poder de la desigualdad".

Cambio climático

Como sucede con el cambio climático (quizá la prueba definitiva de la nueva época), buena parte de la comunidad científica insiste en que el reparto de responsabilidades ha de ser desigual puesto que, tanto en el calentamiento como en los perfiles más duros del Antropoceno, las sociedades occidentales y su progreso tienen más que ver que las comunidades tradicionales de África, Asia o América. "Creo que esta versión del Antropoceno sirve para perpetuar la idea de que bastarán unas soluciones tecnológicas para remediar la situación actual del planeta, parches que a menudo son ideados y diseñados por científicos e ingenieros del norte y ofrecidos al conjunto del sur como la solución sin tener en cuenta el conocimiento, necesidades y medio ambiente locales", sostiene Hecht.
Sin embargo, la tecnología aparece como una de las soluciones a los problemas de la nueva era. En su libro, el profesor Arias recoge los dos caminos alternativos que tienen los humanos ante sí. Por un lado, acelerar, aprovechar la inventiva humana, la ciencia y la tecnología para salir del atolladero. Por el otro, todo lo contrario, echar el freno, reducir el ritmo de crecimiento económico y rebajar así el abuso de los recursos naturales y, si es necesario, jubilar el capitalismo. Pero el decrecimiento no parece una idea atractiva. Arias recoge un fragmento de un libro escrito por el profesor de la Universidad de Leeds (Reino Unido) Jeremy Davies. En The Birth of the Anthropocene, Davies escribía: "Terminado el Holoceno, si queremos preservar los derechos y placeres civilizados de los que hemos disfrutado durante aquel, no digamos extenderlos generosamente a más personas, será necesario adaptarlos a unas condiciones ecológicas radicalmente alteradas. He aquí el problema político del Antropoceno".
La necesaria adaptación tendrá que partir de la disolución de la dicotomía tradicional entre lo público y lo privado. Arias lo expresa así: "Acciones consideradas tradicionalmente como privadas —ducharse, comer, conducir, tener hijos— generan ahora consecuencias públicas, en la medida que contribuyen a la disrupción de unos sistemas planetarios de los que depende la vida de todos". Para resolver este problema, el filósofo y profesor de la Universidad de Nueva York Dale Jamieson cree necesaria una nueva ética. "En un mundo en el que conducir para recoger a tu hija del partido de fútbol contribuye al cambio climático, tenemos que afrontar el hecho de que la distinción liberal entre esfera pública propia para la acción del Estado y una esfera privada donde puedo hacer lo que quiera ya no se mantiene. O rehacemos la distinción o la abandonamos en favor de alguna otra que preserve los valores de libertad". Es tan fácil, según él, como "alinear nuestras acciones con nuestros valores".

VESÍCULA BILIAR. JUAN CARLOS S.M.


lunes, 21 de mayo de 2018

Cómo funcionan realmente las bacterias que comen plástico

Los científicos han descubierto recientemente una cepa de bacterias capaces literalmente de comer el plástico utilizado para fabricar botellas.

Una voluntaria recoge residuos de plástico en Londres.
Una voluntaria recoge residuos de plástico en Londres.  PA IMAGES
Las botellas de plástico que arrojamos a la basura hoy durarán cientos de años. Es una de las principales razones por las que el creciente problema de la contaminación provocada por los plásticos, que está teniendo una repercusión mortal sobre la vida marina, es tan grave.
Pero los científicos han descubierto recientemente una cepa de bacterias capaces literalmente de comer el plástico utilizado para fabricar botellas, y la han mejorado para hacer que trabajen con mayor rapidez. Los efectos son modestos –no es una solución completa para la contaminación causada por los plásticos– pero demuestran que las bacterias podrían ayudar a establecer un reciclado más respetuoso con el medio ambiente.

Los plásticos son polímeros complejos, lo que significa que son cadenas largas y repetitivas de moléculas que no se disuelven en agua. La resistencia de estas cadenas hace que el plástico sea muy duradero y tarde mucho tiempo en descomponerse de manera natural. Si fuese posible descomponerlos en unidades químicas más pequeñas y solubles, sería posible recoger estos componentes y reciclarlos para fabricar nuevos plásticos, como un sistema de lazo cerrado.
En 2016, unos científicos japoneses probaron diferentes bacterias de una planta de reciclado de botellas y descubrieron que la Ideonella sakaiensis 201-F6 era capaz de digerir el plástico empleado para botellas de bebidas de un solo uso, el polietileno tereftalato (PET). Funciona secretando una enzima (un tipo de proteína que acelera reacciones químicas) conocida como PETasa. Esta enzima divide varios enlaces químicos (ésteres) del PET, y deja moléculas más pequeñas que las bacterias pueden absorber, usando el carbono que hay en ellas como fuente de alimento.
Aunque ya se sabía que otras enzimas bacterianas digieren lentamente el PET, parece que la nueva enzima evolucionó específicamente para dicha tarea. Esto indica que podría ser más rápida y eficiente, por lo que sería posible utilizarla en el biorreciclaje.
En consecuencia, varios equipos están intentando descubrir cómo funciona exactamente la PETasa mediante el estudio de su estructura. En los últimos 12 meses, grupos de CoreaChina y de Reino Unido, Estados Unidos y Brasil han publicado trabajos que muestran la estructura de la enzima en alta resolución y analizan sus mecanismos.
Estos artículos demuestran que la parte de la proteína PETasa que realiza la digestión química está físicamente diseñada para ligarse a las superficies del PET y funciona a 30º C, lo cual la hace apta para el reciclado en biorreactores. Dos de los equipos han demostrado también que, efectuando cambios sutiles en las propiedades químicas de la enzima para que interactúe de diferente manera con el PET, es posible hacer que funcione con más rapidez que la PETasa natural.
Utilizar enzimas de bacterias en biorreactores para descomponer el plástico y reciclarlo sigue siendo más fácil de decir que de hacer. Las propiedades físicas de los plásticos hacen que a las enzimas les resulte muy difícil interactuar con ellos.
El PET empelado en las botellas de bebidas tiene una estructura semicristalina, lo que significa que las moléculas de plástico están fuertemente comprimidas y a las enzimas les resulta difícil acceder a ellas. El estudio más reciente demuestra que la enzima mejorada probablemente funcione bien porque la parte de la molécula implicada en la reacción es muy accesible, lo cual permite a la enzima atacar incluso las moléculas de PET enterradas.

Mejoras modestas

Las mejoras de la actividad de la PETasa no fueron llamativas, y todavía no estamos cerca de hallar una solución a la crisis de los plásticos. Pero esta investigación nos ayuda a entender la manera en que esta prometedora enzima descompone el PET y nos da una idea de cómo podríamos hacerla trabajar con mayor rapidez, manipulando sus partes activas.
Es relativamente inusual poder diseñar enzimas que funcionen mejor que las que han evolucionado en la naturaleza. Quizá este logro refleje el hecho de que las bacterias que usan la PETasa han evolucionado recientemente para sobrevivir a base del plástico fabricado por humanos. Esto podría dar a los científicos una interesante oportunidad de adelantar a la evolución, diseñando formas de PETasa optimizadas.
Pero hay un problema. Si bien es probable que las bacterias modificadas que se utilizan en los biorreactores estén altamente controladas, el hecho de que evolucionasen para degradar y consumir plástico indica, para empezar, que este material del que tanto dependemos podría no ser tan duradero como creíamos.
Si más bacterias no cultivadas comenzaran a comer plástico, podrían verse amenazados productos y estructuras diseñados para durar muchos años. La industria del plástico afrontaría el grave reto de impedir que estos productos se contaminaran de hambrientos microorganismos.
Las lecciones aprendidas con los antibióticos nos dicen que tardamos en tomar la delantera a las bacterias. Pero estudios como estos a lo mejor nos dan una ventaja inicial.