El núcleo sólido de la Tierra

     ¿Tiene algún interés para el ciudadano lo que pasa en el lejano núcleo de nuestro planeta? Un ingenuo lector probablemente crea que ninguno: yerra. El movimiento del hierro fundido, que constituye el núcleo externo de nuestro planeta, crea un campo magnético; y el campo magnético de la Tierra, su magnetismo, forma la magnetosfera, el escudo que protege la superficie terrestre del viento solar y de los rayos cósmicos, imprescindible, por tanto, para la permanencia de la vida. Una vez aclarada su importancia, se comprende el interés que suscita para los geólogos lo que sucede en tan exótico lugar.

     Comencemos por el principio. Una vez formada, la Tierra se fue enfriando, primero se formó una corteza de roca, a continuación, un manto de silicatos, dentro de él se halla un núcleo, de hierro mayoritariamente; y no, no tenemos un núcleo sólido, pruebas indudables nos muestran que existe un núcleo externo fundido, y un núcleo interno sólido. ¿Cuándo se produjo esta diferenciación? Hasta hace poco se ignoraba la edad del núcleo interno sólido; un grupo de geólogos encabezados por Richard Bono, en 2019, cree haberla averiguado. El magnetismo hallado en las rocas antiguas, testifica que el magnetismo del planeta apareció, al menos, hace cuatro mil doscientos millones de años, y se debió a la circulación de los materiales fundidos dentro del núcleo; pero, a medida que transcurría el tiempo, el movimiento se volvía más lento por lo que, tal como sugiere el registro geológico, el magnetismo se fue debilitando. Durante cien mil años, la debilidad era extrema, la intensidad magnética resultaba diez veces menor que ahora, y aparecían repentinas inversiones de los polos. Por suerte, debido al enfriamiento, el núcleo interno del planeta se solidificó, hace alrededor de quinientos sesenta y cinco millones de años, justo a tiempo para evitar el colapso del campo magnético; el núcleo, sólido en su interior, pero fluido en su parte externa, formó una potente dinamo dentro de la Tierra, que activó el campo magnético que disfrutamos hoy; campo magnético que ha formado la magnetosfera terrestre que nos salvaguarda de las radiaciones externas.

     Sucedió todo en el período ediacárico, cuando desapareció la fauna ediacárica, un poco antes de que aparecieron los antepasados de todos los animales modernos. ¿Guarda alguna relación el fenómeno geológico con los acontecimientos biológicos? Tal vez, amigo lector, seas tú el primero en conocer la respuesta… algún día.

Desaparición de los insectos

     Los apicultores se quejan de que desaparecen las abejas productoras de miel. El viajero que haga una travesía en coche por el interior de España tendrá una experiencia directa de la fulminante desaparición de los insectos: observará que ni una vez hay que limpiar el parabrisas; hace pocas décadas -el escritor lo ha comprobado- había que hacerlo constantemente. ¿Exageran unos y otros o se trata de un fenómeno real? Los científicos, armados con rigurosos métodos, aportan los datos necesarios y suficientes para valorar el problema. Eso hicieron, en 2019, Francisco Sánchez-Bayo y Kris A.G. Wyckhuys, quienes publicaron, en la revista Biological Conservation, un artículo titulado “Declive mundial de la entomofauna: una revisión de sus impulsores”, donde exponen el resultado de sus observaciones. La biodiversidad de los insectos está amenazada en todo el mundo, declaran. Han hallado tasas de disminución que pueden extinguir el cuarenta por ciento de las especies de insectos del planeta, en las próximas décadas. En los ecosistemas terrestres, las mariposas (lepidópteros), los himenópteros (abejas, avispas y hormigas) y los escarabajos (coleópteros) son los grupos más afectados, mientras que cuatro taxones acuáticos -las libélulas (Odonata), efímeras (Ephemeroptera), Plecoptera y Trichoptera ya han perdido una proporción considerable de especies. Al mismo tiempo que desaparecen muchas poblaciones de especies comunes, generalistas o especialistas, también aumentan las poblaciones de un pequeño número de especies generalistas, que ocupan los nichos vacantes; entre los insectos acuáticos, las especies generalistas y las tolerantes a la contaminación reemplazan las grandes pérdidas de biodiversidad. El peligro es grave: el descenso en la biomasa de insectos del dos y medio por ciento anual, que han medido distintos naturalistas, significa que ,en menos de un siglo, no quedará nada.

     ¿Los principales impulsores de la disminución de insectos? Según el orden de importancia: la pérdida del hábitat por urbanización o conversión a agricultura intensiva; la contaminación, principalmente por plaguicidas y fertilizantes; factores biológicos, como patógenos y especies foráneas introducidas; y el cambio climático. El último factor es importante en las regiones tropicales, pero solo afecta a una minoría de especies en los climas más fríos. ¿Existe alguna solución? Los expertos creen que, además de limpiar las aguas contaminadas, deben replantearse las prácticas agrícolas, en particular, reduciendo el uso de plaguicidas y sustituyéndolos por prácticas sostenibles; para permitir que se recuperan las poblaciones de insectos y para salvaguardar los servicios esenciales que ellos proporcionan a los ecosistemas. Nada más, nada menos.

Entropía

     No se requiere una inteligencia muy adiestrada para captar el significado de la temperatura, la presión, la concentración o el volumen de algo, no sucede lo mismo con la entropía, una de las magnitudes químicas más difícil de entender. Antes de comentarla señalaré que el concepto se inventó en la termodinámica, la ciencia que estudia el funcionamiento de los motores térmicos, o sea, de casi todos los motores de los coches, barcos, aviones y trenes, también de los refrigeradores y de las bombas de calor; sobra decir más para resaltar su importancia.

     Hay dos maneras de aproximarse al significado de la entropía: una procede del mundo macroscópico y otra del microscópico. Según la primera perspectiva, definiríamos la entropía como una medida de la cantidad de energía inútil, o sea, de la energía que no está disponible para realizar un trabajo. Según el otro significado, la entropía depende única y exclusivamente de la multiplicidad del estado en que se encuentra un conjunto de moléculas. ¿Qué es, entonces, la multiplicidad? El número de maneras diferentes en que pueden disponerse las moléculas. Para interpretar toda esta palabrería usaré un ejemplo: el lanzamiento de un par de dados numerados. La multiplicidad de mostrar dos es uno, porque sólo hay una disposición de ambos dados que nos da ese resultado; la multiplicidad de mostrar siete es seis (máxima multiplicidad), porque con los dos dados hay seis arreglos que muestran un total de siete; y así sucesivamente averiguaríamos la multiplicidad de la puntuación tres, cuatro… hasta doce. ¿Nos muestra algo todo esto? Si, colegimos que la probabilidad de encontrar el conjunto de moléculas en un estado concreto dependerá de la multiplicidad de ese estado; esperamos que cualquier cosa, que contiene trillones o cuatrillones de moléculas, se encuentre en el estado de máxima multiplicidad, porque ese estado será el más probable y, por tanto, el que tiene una entropía máxima. Todavía queda un pequeño matiz que añadir: en muchos casos, la entropía se puede visualizar como el desorden. Si las instantáneas de alguna cosa en dos momentos diferentes (un huevo entero y un huevo roto), muestran que una está más desordenada, se puede deducir que se produjo más tarde: el curso natural de los acontecimientos conduce a un mayor desorden, a una mayor multiplicidad, a una mayor entropía. Puesto que la entropía nos informa sobre la evolución en el tiempo, colegimos que nos proporciona la dirección del tiempo.

¿Cómo mejorar la salud ambiental y la salud humana?

     El escritor, como cualquier persona honesta, defiende los derechos humanos; uno de ellos, es el derecho a la salud; pero la salud humana resulta inseparable de la salud ambiental, porque es prácticamente imposible mantener una vida saludable sin mantener un ambiente sano: limpia el agua que se bebe, puro el aire que se respira, sin contaminar el suelo donde se cultivan los alimentos. ¿Cómo hacerlo? ¿Tienen los científicos conocimientos sólidos sobre este tema? Los economistas han identificado un factor común que afecta de una forma radical tanto a la salud humana como a la salud ambiental.

     Los economistas han demostrado que la relación entre las contaminaciones atmosférica e hídrica con la renta per cápita sigue una curva que tiene forma de U invertida. Al principio, aumenta la contaminación a medida que lo hacen los ingresos, hasta un punto de inflexión; después, disminuye la contaminación conforme siguen creciendo los ingresos. Al descubrimiento de tal relación siguió un agrio debate entre quienes piensan que el crecimiento económico es la solución a los problemas ambientales y quienes lo consideran el origen de éstos. Como suele suceder en tales casos sólo el aumento de conocimientos aportó la solución al dilema; la solución no pasa por aumentar o disminuir la riqueza de un país, no es ese el factor determinante; numerosos estudios muestran que cuanto más profunda es la brecha entre ricos y pobres más aumentan los daños ambientales. Los países con mayor desigualdad de ingresos presentan mayores índices de especies amenazadas, según el catálogo de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza; la pérdida de especies se correlaciona mejor con la desigualdad de ingresos entre las personas que con factores, como la densidad de población, el producto interior bruto per cápita, incluso con la gestión ambiental. Sucede el mismo fenómeno con la salud; los problemas sociales y los relacionados con la salud corren paralelos a las desigualdades económicas. Si se clasifican los países con el baremo económico de la ONU denominado razón veinte:veinte, que compara el veinte por ciento de las personas más ricas con el veinte por ciento de las más pobres, se observará que, a medida que la brecha se ensancha, empeora el índice combinado de esperanza de vida, mortalidad infantil, problemas de salud mental, obesidad y otros trastornos. Y los economistas han comprobado que los ingresos medios nacionales no explican esa tendencia.