Convección: inesperada consecuencia de trajinar en la cocina

Bregaba afanoso en la cocina cuando, atónito, reparé en que, al abrir la puerta del congelador, una nube se deslizaba hacia abajo. ¿Qué había ocurrido? El aire frío del congelador, que tiene una densidad mayor que el aire templado de la cocina, cae, se condensa el agua que lleva y se forma la nube. Eso es todo. Después recordé que alguna vez, en casa ajena, se me había apagado la cerilla con la que intentaba encender un horno de butano. ¿Qué sucedía ahora? El aire caliente del horno, menos denso que el aire templado de la habitación, sale del horno, asciende y apaga la cerilla. La explicación en ambos casos es semejante, se trata de convecciones: de movimientos del aire producidos por diferencias de temperatura; y tienen una importancia extraordinaria porque aparecen en cualquier fluido.

Los vientos alisios que conducen los veleros a América y los monzones que condicionan el clima de la India e Indochina se deben a la convección. La convección también interviene en la circulación oceánica: el agua caliente del trópico se desplaza hacia los polos por la superficie, y de los polos procede el agua fría que se traslada por las profundidades. Incluso en la parte sólida de la Tierra, en el manto, aparecen movimientos de convección: corrientes de rocas calientes, que se comportan como un fluido, ascienden hacia un punto de la superficie porque están más calientes que su entorno, se dispersan horizontalmente y se enfrían; cuando están suficientemente frías descienden hasta el núcleo donde se vuelven a dispersar horizontalmente, se calientan de nuevo y ascienden. La convección en el manto es el motor de la actividad geológica en la superficie terrestre: mueve los continentes, produce los seísmos, los volcanes y forma las montañas. Si nos hundimos ahora más profundamente en el interior del planeta acabamos hallando un núcleo externo líquido que, como no podía ser de otra manera, también presenta convección. El magnetismo terrestre es la secuela de tales movimientos. Abandonamos ahora nuestro planeta para dirigirnos al Sol: los movimientos de convección producidos en su seno alteran su campo magnético. ¡Y el fenómeno nos afecta! Las tormentas magnéticas terrestres, que producen las bellísimas auroras polares, constituyen su inesperado corolario.

Casi resulta milagroso que el mismo fenómeno que observo en mi cocina se reproduzca en la atmósfera, en los océanos, en el interior del planeta o en las estrellas. Nunca dejará de maravillarme lo hermosa que es la naturaleza.

Carlos Finlay, el médico que no consiguió el Nobel

Hace más de un cuarto de siglo la revista El Correo, de la Unesco, nombraba a los seis microbiólogos más destacados de la historia. Señalemos, siquiera brevemente, los méritos de cada uno. Leeuwenhoek inventó el microscopio, que reveló un nuevo mundo a los humanos; Pasteur identificó a los microbios como los temibles agentes productores de enfermedades; Koch, además de señalar al asesino silencioso que mataba a los tuberculosos, elaboró los fundamentos de la microbiología como ciencia; Flemming descubrió la penicilina, inmejorable verdugo de bacterias, no necesita más alabanzas; Mechnikov se empeñó en asegurar que nuestro organismo contenía células que se alimentaban de microbios: sin saberlo, había inventado la inmunología. Me resulta singularmente simpático el sexto microbiólogo, Finlay, compatriota cuando Cuba era territorio español.

Durante mucho tiempo Carlos Finlay se dedicó a observar  los hábitos y conducta de los mosquitos –inusitada afición-: unos, los introducía en tubos de ensayos para espiarlos en cautiverio; otros, los dejaba que se movieran libremente en un cuarto. Estudió más de seiscientas especies antes de concluir que la hembra del mosquito Aedes aegypti era el agente trasmisor de la fiebre amarilla. En 1881, el médico cubano propuso, ante la Conferencia Sanitaria Internacional, que un agente intermediario transmitía la fiebre amarilla, una grave enfermedad que nadie sabía cómo se propagaba. ¿Un agente intermediario? ¿Es eso posible? ¿Qué agente? ¿Por qué? Nadie lo creyó. Comprobó su hipótesis experimentando con voluntarios; sin embargo, durante veinte años sus postulados fueron ignorados. Predominó el escepticismo hasta que, terminada la Guerra Hispano-Cubana, una comisión médica norteamericana comprobó, en el 1900, que la teoría de Finlay era cierta. Afortunadamente, a partir de ese año se adoptó el plan del médico cubano para erradicar la enfermedad: "las larvas de los mosquitos pueden ser destruidas en los pantanos, pequeñas acumulaciones de aguas, en los excusados y donde quiera que se encuentren aguas estancadas". Las autoridades sanitarias, por fin, habían declarado la guerra a los mosquitos. ¿Consecuencia? En el 1905 la fiebre amarilla quedó erradicada de la Habana, en el 1909 de toda Cuba, y hasta el propio canal de Panamá pudo acabarse sin muchos muertos.

Siete veces eminentes científicos propusieron a Carlos Finlay como candidato al Nobel: no se lo otorgaron. La postura de los norteamericanos a favor de Walter Reed (que si bien había verificado la teoría de Carlos Finlay, pretendió adjudicarse el descubrimiento) frustró las ansias de quienes valoraban el enorme talento del cubano.

Perdidos en la inmensidad del tiempo

¿Podemos comprender el tiempo geológico? Cuando los humanos nos enfrentamos a acontecimientos ocurridos hace millones, o miles de millones de años, somos incapaces de aprehender tales dimensiones, los  números grandes sobrepasan nuestra imaginación. Para entenderlos y obtener edades más familiares recurriré a un símil: convertiré cada cien millones de años en un año; de esta manera, la Tierra, el Sol y los demás planetas del sistema solar tendrían cuarenta y cinco años de edad; el Universo, con ciento treinta y siete años, sería algo más viejo.

La Tierra era muy joven -tenía siete años aproximadamente- cuando apareció la vida y las primeras bacterias hollaron el planeta. Vivían aisladas, algunas formaban colonias, en todo caso cada una miraba exclusivamente para sí. Al principio dos o tres bacterias -quizá alguna más- aprendieron a convivir juntas para formar una única célula más compleja que llamamos eucariota. Aprender a colaborar, formar colectividades más o menos grandes resultó una tarea ardua y complicada para los primeros seres vivos unicelulares: más de veinte años tardaron las células terrestres en lograrlo; fue así como aparecieron los seres constituidos con muchas células (que los humanos hemos clasificado como vegetales, hongos y animales). La evolución y la selección natural continuó, cada nueva generación incorporaba pequeñas modificaciones que, si contribuían a supervivencia del individuo, a la larga formaban nuevas especies. Nuestro planeta apenas contaba con treinta y nueve años cuando aparecen los primeros animales, algo más de un año después los peces surcan los océanos; cumplidos los cuarenta y tres años de edad, los dinosaurios y los mamíferos primitivos corren, nadan y vuelan en los distintos hábitats.

Después de celebrar el último aniversario de la Tierra quedan cuatro meses para llegar al presente: los acontecimientos se aceleran. Recién acabada la celebración la caída de un meteorito provoca la extinción de los dinosaurios. Los primeros homínidos, todavía simios, pero ya con alguna característica humana, pisan nuestro planeta cuando faltan veintiún días para alcanzar el presente. Estamos a punto de llegar, faltan apenas unas horas –concretamente diecisiete- cuando asoma nuestra especie, el Homo sapiens. La historia de la civilización, los últimos cinco mil apasionantes años de la humanidad, caben en la última media hora. Tu vida amigo lector, tus escasos cien años de duración, apenas unos pocos segundos según esta cronología, es un soplo en la inmensidad del tiempo.

Destrucción de la costa mediterránea

La ciencia nos muestra que todos los seres vivos son hermosos: nos maravilla la estructura de éstos, nos asombra el funcionamiento de ésos, amamos la conducta de aquéllos, a menudo admiramos los tres aspectos a la vez: diminutas y versátiles bacterias, gigantescas ballenas cantoras o majestuosos robles centenarios; en cualquier caso, todas las formas de vida tienen derecho a no ser exterminadas; y para ello debemos respetar sus hábitats. Los bosques tropicales albergan más de la mitad de las especies vivas; el resto prospera en los desiertos y en las altas montañas, en las chimeneas volcánicas submarinas y en las bahías someras de la Antártida. La conservación de los ecosistemas no impide que los humanos satisfagamos nuestras necesidades materiales; atenderlas sin que se deteriore el medioambiente puede lograrse mediante un desarrollo económico sostenible. Sin embargo, y a pesar de la capacidad de la adaptación de los seres vivos, la Amazonia, una de las siete maravillas naturales del mundo, se destruye, los bosques africanos se deterioran, los manglares indochinos desaparecen. No necesitamos viajar a exóticos lugares para contemplar la destrucción irreparable de ecosistemas por el egoísmo de algunos humanos y la pasividad de la mayoría, aquí, ahora, en España está sucediendo, lo estamos permitiendo. Leamos este párrafo: ”las islas y las zonas costeras mediterráneas de España han sufrido una destrucción masiva en la última década, ya que el cemento y el hormigón han saturado esas regiones de tal forma que han afectado no sólo al frágil medio ambiente costero, la mayor parte del cual está nominalmente protegido en virtud de la Directiva sobre hábitats / Natura 2000 y aves, como ha ocurrido en casos de urbanizaciones en el Cabo de Gata y Murcia, sino también a la actividad social y cultural de muchas zonas, lo que constituye una pérdida trágica e irreparable de su identidad y legado culturales, así como de su integridad medioambiental, y todo ello principalmente por la avaricia y la conducta especulativa de algunas autoridades locales y miembros del sector de la construcción que han conseguido sacar beneficios masivos de estas actividades”. Amigo lector ¿crees que se trata del discurso de un miembro de una organización ecologista? Yerras, se trata del Informe Auken, que aprobó el Parlamento Europeo en el año 2009. Si conocemos el estropicio, ¿por qué no actuamos?

Reconexiones magnéticas, inéditas explosiones

Si preguntase a los eruditos lectores el nombre de explosivos, estoy seguro que las contestaciones serían variadas. Habrá quien se fije en la pólvora, los chinos la inventaron y los europeos le encontramos utilidad: con ella nos matarnos a conciencia durante varios siglos. Otro se fijará en la dinamita, Alfred Nobel hizo fortuna con su invención. Aquél aludirá el TNT o a la nitroglicerina. Incluso habrá alguno que mencione a las mezclas empleadas en minas y demoliciones, los sofisticados nafos. Ya en el colmo de la barbarie, y recordando la destrucción de Hiroshima y Nagasaki, alguien aludirá a los explosivos nucleares. Estoy seguro que a ninguno se le ocurriría que el magnetismo, concretamente la reconexión magnética, sea, probablemente, la forma que el universo prefiere para estallar las cosas.

La reconexión magnética actúa en cualquier región del cosmos en la que se hallen presentes campos magnéticos, lo cual equivale a asegurar que está casi en todas partes. En el Sol, la reconexión magnética provoca las fulguraciones solares, tan poderosas como mil millones de bombas atómicas y las eyecciones de masa coronal, más potentes todavía, causantes de las tormentas solares que, si alcanzan la Tierra, pueden dejar sin luz a las grandes urbes. En la atmósfera terrestre la reconexión magnética alimenta a las tormentas magnéticas que se manifiestan en las hermosas auroras polares. Incluso los ingenieros, que se afanan en encontrar fuentes de energía barata para satisfacer las necesidades crecientes de la civilización, la han encontrado en su trabajo: la fusión nuclear ha producido resultados esperanzadores en unos dispositivos llamados tokamaks; sin embargo, han surgido inconvenientes: las reconexiones magnéticas provocan que algo del plasma combustible escape de la cámara de reacción.

¿En qué consiste tan ubicuo fenómeno? Las líneas de fuerza del campo magnético de una zona rompen las conexiones con sus fuentes, se empalman de nuevo entre sí y ¡bang!: la energía magnética se libera como energía cinética de las partículas. Pero, la pregunta crucial no se ha respondido, ¿cómo el simple acto de entrecruzar líneas magnéticas dispara una brutal explosión? Los físicos todavía ignoran la respuesta… pero se afanan en encontrarla. La NASA va a enviar sondas espaciales a la magnetosfera terrestre, un maravilloso y gigantesco laboratorio natural, en el que las reconexiones magnéticas se producen continuamente. ¿Hallarán las respuestas? Ilusionados esperamos.