Neutrinos una vez más

 
Tanto las estrellas como los planetas, átomos, bacterias, robles y chimpancés están construidos con neutrones, protones y electrones. Comprobado que toda la materia habitual está hecha con estos componentes elementales resulta fácil deducir que no hay otras partículas de materia en el cosmos; nos olvidaríamos entonces de unas partículas, extremadamente diminutas, que atraviesan la materia casi como si no estuviese. Durante la noche, con el Sol al otro lado de la Tierra, a cualquiera de nosotros nos traspasan casi los mismos neutrinos solares que durante el día, sin que esté el planeta en medio. Existen tres sabores  -variedades- de neutrinos, los grandes, los pequeños y los medianos. Sabemos que el Sol sólo emite neutrinos pequeños; pues bien, por cada tres neutrinos pequeños que salen del Sol, la Tierra recibe uno… de cada tamaño. Debo recurrir a una metáfora para que se entienda la rareza del suceso: un tenista lanza tres pelotas de tenis al otro jugador, y éste recibe, como es lógico, tres pelotas; pero no las tres enviadas, sino una de tenis, una de fútbol y una de baloncesto. Sí, incrédulo lector, aunque lo consideres imposible, los neutrinos son así.
Existen indicios, no pruebas concluyentes, de que existe un cuarto sabor de neutrinos, los neutrinos estériles. Si ya los neutrinos normales son fantasmales, éstos lo son todavía más; pues son indetectables; y tal calificación los traslada al reino de la oscuridad, donde habita la energía y materia oscuras que representan el noventa y cinco por ciento de la energía del cosmos. Esta familia de particulas constituye una fuente de sorpresas. Nos sorprendió por vez primera cuando detectamos que sólo uno de cada tres neutrinos que salían del Sol llegaba a la Tierra. ¿A qué se debía el déficit? ¿Tal vez no se entendían los procesos que ocurrían en las estrellas? No, el Sol no emite menos neutrinos, éstos cambian por el camino. Los neutrinos no son objetos puros, cada uno es una mezcla de todos los sabores y oscila entre ellos durante el viaje. Un observador detectaría los tres sabores habituales; pero si existiera un cuarto sabor -el neutrino estéril- nada observaría durante su existencia, la partícula desaparecería durante parte del vuelo para reaparecer después.
Sobra decir que los físicos deben disponer de eficaces aparatos para contar neutrinos; tanto los procedentes del Sol o de las estrellas, como de la desintegración de los isótopos radiactivos terrestres (geoneutrinos) o de un reactor nuclear.

Chirimoya

El chirimoyo (Annona cherimola) es un árbol cultivado en España desde hace cuatrocientos años cuyo fruto es la chirimoya. En los Andes, su región de origen, unos escarabajos polinizan las flores, pero fuera de su hábitat carecen de agente polinizador, un inconveniente que en España, primer productor mundial, se ha solventado mediante una pistola polinizadora cargada con polen de flores previamente recolectadas. La necesidad de ayudar manualmente a la fecundación del chirimoyo le recuerda al humilde escritor las cuitas que padeció uno de las padres de la botánica en tiempos menos tolerantes con el sexo que los nuestros. A Carlos Linneo se le consideró, en su época -siglo XVIII-, un peligroso obseso sexual por sus investigaciones; y sufrió por las criticas, pues temía el castigo divino después de muerto. ¿Cuáles pudieron ser sus descubrimientos? Introdujo el sexo en las plantas, donde nadie creía que existía. Un obispo sueco escribió “Me parece absolutamente inútil decíos que nada puede igualar el espíritu de lujuria de Linneo”. Goethe, el genial literato, manifestaba viva aversión hacia la sexualidad vegetal: detestaba esas perpetuas historias de maridajes y esos mecanismos sin alma, sólo buenos para copular.
La pulpa blanca que rodea a las semillas es la parte comestible de la fruta; contiene hasta el veinte por ciento de azúcares, el dos por ciento de proteínas, varias vitaminas del complejo B, potasio, magnesio, calcio y buenos antioxidantes, debido a la alta cantidad de compuestos fenólicos y vitamina C que están presentes.
En las semillas de la chirimoya, no en el fruto -tranquilícese tanto el goloso consumidor como el laborioso productor- está presente un peligroso compuesto: la annonacina (desde el punto de vista químico una acetogenina, un policétido). Se trata de una neurotoxina que causa una enfermedad neurodegenerativa, pues se observaron lesiones cerebrales similares a la enfermedad de Parkinson tanto en las personas que tomaron annonacina repetitivamente en pequeñas dosis (los nativos caribeños de la isla Guadalupe) como en las ratas intoxicadas. El compuesto afecta a las centrales energéticas -las mitocondrias- de ciertas neuronas del sistema nervioso -las que sintetizan el mensajero neuronal dopamina-. ¿Cómo actúa? Enzimas presentes en las mitocondrias celulares logran que las concentraciones de protones dentro y fuera de las mitocondrias difieran; tal diferencia activa la máquina molecular que sintetiza ATP -las moléculas energéticas imprescindibles para la vida celular-. Con una de las enzimas incapacitada debido a la annonacina, las células no pueden fabricar ATP y mueren.

Cambios climáticos pretéritos

El último gran calentamiento global ocurrió hace cincuenta y seis millones de años: los humanos no existían. Durante el máximo térmico del Paleoceno-Eoceno, abreviadamente PETM, la temperatura del planeta aumentó cinco grados en veinte mil años; se parece al calentamiento actual en que la cantidad de gases de efecto invernadero inyectados a la atmósfera es equiparable. El dióxido de carbono liberado por los volcanes, debido al intenso calor que ascendió a la corteza terrestre, causó un aumento de dos grados en la temperatura; el consecuente calentamiento de los océanos descompuso los clatratos de metano existentes en los sedimentos submarinos y liberó metano a la atmósfera; el incendio de bosques y turberas en los continentes sumó más dióxido de carbono al aire; agravaría el problema el deshielo del permafrost -el suelo congelado de las regiones polares- porque libera más metano. La suma de todos los gases de invernadero -dióxido de carbono y metano- causaría un calentamiento de cinco grados. Las regiones climáticas se desplazaron hacia los polos. El exceso de dióxido de carbono atmosférico lo absorbieron los océanos; que se acidificaron además de calentarse; como consecuencia entre un tercio y la mitad de unos microorganismos -que los biólogos llaman foraminíferos- desaparecieron.
Comparemos tres calentamiento globales: hace ciento veinte millones de años ocurrió el calentamiento cretácico; duró treinta millones de años y fue mil veces más lento que el PETM; el calentamiento actual es cien veces más veloz que el PETM. En los dos primeros aumentó la temperatura cinco grados, aumento que tal vez suceda dentro de un par de siglos. Los tres tienen una causa diferente: erupciones volcánicas originaron el primero; erupciones volcánicas, metano procedente del fondo oceánico, incendios de turba y deshielo del permafrost sucedieron en el segundo; atribuimos el contemporáneo a la quema de combustibles fósiles. Los cambios ambientales del calentamiento cretácico fueron mínimos; durante el PETM los océanos se acidificaron y calentaron; en el calentamiento contemporáneo, además de la acidificación y calentamiento oceánicos, aumentan los fenómenos meteorológicos extremos, se deshielan los glaciares y se eleva el nivel del mar. El primero no afectó a los seres vivos porque dispusieron de tiempo para adaptarse o emigrar; el segundo únicamente afectó a los moradores submarinos que no pudieron moverse; en la actualidad se extingue gran cantidad de especies vivientes.
En resumen, las consecuencias para la biosfera de los calentamientos globales rápidos, como el actual, son mucho más graves que los lentos.

Perfumes

Las fragancias son mezclas de sustancias químicas que se hallan en numerosos productos de consumo (llámense perfumes, colonias, detergentes, jabones, agentes de limpieza, agentes de cuidado personal, cremas, ambientadores o plaguicidas); a pesar de que se usan en abundancia en los hogares, empresas, instituciones y lugares públicos, desconocemos sus componentes porque las etiquetas no los indican.  Debimos esperar hasta el siglo XXI, para la International Fragrance Association (IFRA) publicase una lista de los posibles integrantes de los perfumes: en la actualidad tres mil seiscientos diecinueve productos químicos. Alertado porque los análisis revelan que alguna de las sustancias empleadas en su elaboración son perjudiciales, el escritor quiso hacer algunas comprobaciones; evidentemente no pudo comprobar la salubridad de tan elevado número, pero sí averiguó que tres sustancias tóxicas, el BHA (hidroxibutilanisol), la ciclohexanona y el acetaldehído aparecen en la lista; también lo están las nanopartículas de dióxido de titanio y óxido de zinc, y sabe que la inocuidad de las nanopartículas no está garantizada. 
Mencionaré unos datos que asustan. En un análisis de los seis productos de consumo perfumados más vendidos durante el 2008 en EE.UU. (tres ambientadores y tres suministros de lavandería) se identificaron casi cien compuestos orgánicos volátiles (COV); de ellos, diez son tóxicos y tres (acetaldehído, clorometano y 1,4-dioxano) son contaminantes atmosféricos peligrosos. En otro análisis de veinticinco productos de consumo que contienen fragancias (productos de lavandería, productos de cuidado personal, productos de limpieza y ambientadores) se encontraron ciento treinta y tres COV diferentes, veinticuatro de ellos tóxicos; con un promedio de diecisiete por cada producto y todos los productos contienen al menos uno.
Los ocupantes de los edificios deben saber que se exponen a las sustancias químicas de los agentes de limpieza y de los ambientadores que contiene el aire; algunas tóxicas o cancerígenas; por si fuera poco, alguna puede reaccionar con otros contaminantes del aire interior para producir productos secundarios dañinos: por ejemplo, los terpenos reaccionan con el ozono del aire generando el venenoso formaldehído. Y no se trata de hábitos inusuales porque, en el día de la encuesta, uno de cada cuatro adultos de California informó que estuvo cerca o usó productos de limpieza y uno de cada tres estuvo cerca o usó ambientadores; el escéptico escritor supone que un resultado similar al de EE.UU. se obtendría en Europa.
En resumen, los usuarios de las fragancias que introducimos en el hogar debemos vigilar la salubridad de sus componentes.

Helechos de agua y enfriamiento global

Azolla, un helecho flotante de agua dulce que vive en climas templados y tropicales, es una de las plantas que crece con mayor rapidez. A mediados del período Eoceno, entre hace cuarenta y nueve y cuarenta y siete millones de años, el crecimiento descontrolado de tales helechos cubrió la superficie del océano Ártico, y produjo un enfriamiento del planeta. Se alude a él como el evento Azolla. ¿Qué ocurrió? En la actualidad, las corrientes oceánicas renuevan el agua ártica; ni siempre fue así, durante el Eoceno, el Ártico se encontraba casi aislado de los otros océanos, como el mar Negro en la actualidad; esa condición, sumada al enorme caudal de agua que aportaban los ríos árticos, provocó que se formase una capa de agua dulce sobre la superficie oceánica. Como Azolla necesita muy poca agua dulce para sobrevivir, si se le proporcionasen los nutrientes suficientes, podría colonizar, como así sucedió, la superficie del Ártico. Aclaremos el asunto: como una cianobacteria, que fija nitrógeno, se une -mediante simbiosis- al helecho, la cantidad de fósforo es el único impedimento para que Azolla crezca sin límite alguno; señalemos que los ríos árticos portan minerales, fósforo incluido. Con altas temperaturas polares -trece grados- y veinte horas de luz, la planta duplicaba su biomasa cada par de días. Pero para alterar el clima se necesita más: había que atrapar el carbono en el fondo oceánico. También eso sucedió: como la capa de helechos en la superficie marina dificulta el intercambio de gases entre el océano y la atmósfera, se produjo una falta de oxígeno en el fondo ártico; la anoxia permitió que la planta quedara enterrada bajo los sedimentos oceánicos antes de su descomposición. El almacenamiento vegetal submarino provocó que la cantidad de dióxido de carbono atmosférico bajase de tres mil quinientos ppm a inicios del Eoceno, a seiscientos cincuenta ppm durante el evento; tal disminución causó el enfriamiento. Contribuyeron otros factores, pero el ochenta por ciento de la reducción del dióxido de carbono atmosférico se debió al enterramiento de helechos. Se acabó el suceso cuando en el Ártico penetró agua de los océanos adyacentes, aumentó la salinidad y se exterminaron los helechos. En resumen, durante ochocientos mil años, el helecho flotante de agua dulce invadió cuatro millones de kilómetros cuadrados del océano Ártico. ¿Hay pruebas? Los sedimentos del fondo del océano Ártico albergan finas capas de Azolla fósiles del período mencionado.