El agua que bebemos es más vieja que el Sol

Proceso de formación del agua. Cortesía Bill Saxton, NSF/AUI/NRAO

¿Viejo el Sol? ¡Qué va! Vieja el agua.

Un estudio de astrónomos de la Universidad de Michigan sugiere que más de la mitad del agua de la Tierra es más vieja que el Sol y quizás más vieja que el mismo Sistema Solar.

El estudio teórico publicado en Science aporta más leña al fuego sobre el debate de hace cuánto se formó el agua en la Tierra y el Sistema Solar.

¿Surgieron las moléculas en los cometas o en los océanos junto con todo el Sistema en el disco de formación planetaria que rodeaba al joven Sol hace 4.600 millones de años? O ¿se originó el agua antes en la nube de la cual nació el Sol con su sistema?

De un 30 a 50% provino de la nube molecular según Ilse Cleeves, o sea cerca de 1.000 millones de años antes que el Sistema Solar.

Para llegar a esa conclusión, junto con el profesor Ted Bergin simuló la química en el proceso de formación del Sistema y se basaron en la relación de dos tipos de agua, la normal y la pesada. Aún hoy, dijeron, cometas y océanos tienen un una relación particular de agua pesada, tasas mayores que las del Sol.

La química nos dice que la Tierra recibió una contribución de agua de alguna fuente que era muy fría, solo unas decenas de grados sobre el cero absoluto, mientras el Sol siendo mucho más caliente ha borrado su huella de deuterio o agua pesada, según Bergin.

“Dejamos que la química (en el modelo) evolucionara 1 millón de años –el período común de un planeta formándose en el disco- y hallamos procesos químicos ineficientes e el disco para hacer agua pesada a través del Sistema Solar. Eso indica que si el disco planetario no pudo hacerla, la heredó”. O sea, una fracción de nuestra agua es anterior al Sol.

Las simulaciones sugieren que la formación del agua a partir de los átomos de hidrógeno y el oxígeno es un componente de las fases iniciales de formación estelar. Es esa agua que se sabe por observaciones que se forma solo a 10 grados sobre el cero absoluto antes del nacimiento de la estrella, la que se le da a los nacientes sistemas solares en todas partes.

Se nos calentó la cosa (2014)

Anomalías de temperatura en agosto, mar y tierra

Que nos calentamos no queda la mejor duda: el periodo junio-agosto de 2014 ha sido el junio-agosto más caliente desde que se llevan datos (1880). Y agosto solo también el agosto más caliente de esos 135 años reveló la NOAA.

Esas marcas se toman sumando las temperaturas de océanos y la superficie terrestre.

El promedio de ambas en agosto estuvo 0,75°C encima del promedio del siglo pasado, superando el récord que tenía 1998.

La sola superficie terrestre fue 0,99°C más caliente, segundo lugar tras agosto de 1998.

La temperatura del mar batió todas las marcas: 0,65°C encima del promedio del siglo pasado, superando a 2005 e incluso las de cualquier otro mes por 0,03°C, que había impuesto junio de 2014.

La temperatura combinada océanos-superficie en junio-agosto estuvo 0,71°C por encima del promedio del siglo pasado.

Para los ocho primeros meses del año el promedio estuvo 0,68°C sobre el del siglo pasado, siendo el tercer periodo equivalente más caliente.

Gases en la atmósfera llegan a niveles exagerados

Chimenea en Medellín. Foto Juan Antonio Sánchez

No solo el planeta se recalienta sino que sus habitantes hacen bien la tarea para que se caliente más.

Las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera alcanzaron el año pasado niveles sin precedentes, informó la Organización Meteorológica Mundial. No solo eso sino que el problema tiende a agravarse.

Entre 2012 y 2013 los niveles de dióxido de carbono (CO2) se incrementaron más que en cualquier otro año desde 1984.

El boletín anual de los gases de invernadero reportó que entre 1990 y 2013 hubo un incremento en la fuerza radiativa (el efecto que calienta el clima) debido a la prolongada permanencia de gases como el CO2, metano y óxido nitroso.

A finales del año pasado, la concentración de CO2 en la atmósfera era 142% por encima de los niveles preindustriales de 1750, el metano 253% y el óxido nitroso 121%.

Esos son tres de los más importantes gases de invernadero.

El notable aumento de dióxido de carbono entre los dos años citados pudo deberse a que se redujo el efecto sumidero por parte de la biosfera y a un aumento sostenido en las emisiones.

Es que las concentraciones son los gases que permanecen en la atmósfera luego de un complejo sistema de interacciones entre la atmósfera, la biosfera y los océanos. Cerca de un cuarto del total de las emisiones son captadas por los océanos y cantidad similar por la biosfera, reduciendo la cantidad de CO2 en la atmósfera.

Pero los océanos cumplen esa función a un costo elevado: la creciente acidificación que a la vez amenaza distintos ecosistemas y especies marinas.

“Sabemos con toda certeza que nuestro clima está cambiando y el tiempo se hace más extremo debido a las actividades humanas como la quema de combustibles fósiles”, opinó Michel Jarraud, secretario de la OMM.

“Se nos está acabando el tiempo”, agregó al referirse a la necesidad de reversar la tendencia de acumulación de gases.

El dióxido de carbono permanece cientos de años en la atmósfera y mucho más en los océanos.

Para Wendy Watson-Wright, secretaria de la Comisión Intergubernamental Oceanográfica de Unesco, haber incluido una sección en el boletín sobre la acidificación de los océanos era una necesidad, pues debe ser parte central en las discusiones del cambio climático.

El aporte de tres gases

Dióxido de carbono: responde por 80% del 34% de aumento en el forzamiento radiativo por gases de invernadero de larga duración de 1990 a 2013.

Metano: Alcanzó 1.824 partes por billón por el aumento de las emisiones antropogénicas. Viene en aumento desde 2007.

Óxido nitroso (N2O): Su concentración en 2013 era de 325,9 partes por billón. El impacto a 100 años es 298 veces mayor que igual cantidad de CO2. También destruye la capa de ozono.

Mis 10 noticias científicas de la semana (22-28)

1. Cinco años para morir

Nunca había habido tan pocos peces en el mar. Nunca había estado tan degradado. Son solo dos de las conclusiones del informe de la Comisión Mundial del Océano revelado la semana que termina. En ella los miembros de la comisión proponen un plan de rescate de 5 años, antes de que sea demasiado tarde y mucha más costosa la recuperación, un plan en el que deben comprometerse todos los gobiernos. El estudio de la comisión se realizó durante 18 meses en los cuales se analizó la más actual información sobre los distintos aspectos de la salud oceánica.

2. La fuerza más pequeña jamás medida

Lo que se cree la fuerza más pequeña jamás medida fue detectada por investigadores del Lawrence Berkeley National Laboratory y la Universidad de California en Berkeley. Con una combinación de láseres y un sistema óptico especial que suministra una nube de átomos ultrafríos, midieron una fuerza de aproximadamente 42 yoctonewtons. Un yoctonewton es un septillón de un newton y hay cerca de 3 x 10^23 yoctonewtons en una onza de fuerza. Un newton es la fuerza necesaria para proporcionar una velocidad de 1 m/s2. El estudio apareció en Science.

3. Los vampiros no son amargos

Así como los gatos y todos sus parientes felinos, aunque lo coman, no pueden degustar el sabor dulce porque su dieta carnívora les hizo perder ese receptor, los vampiros por su dieta sangrienta perdieron la capacidad de detectar el sabor amargo, reveló un estudio en Proceedings of the Royal Society B. Se suman a los delfines, que al tragar enteras sus presas han perdido también esa capacidad. Lo que no se necesita, sobra.

4. Hágase mi voluntad

Un joven cuadripléjico de 23 años se convirtió en la primera persona en probar el Neuropuente, un sistema que le permitió mover su mano y dedos con el pensamiento. El desarrollo de la Universidad del estado de Ohio y la firma Battelle funciona con un chip implantado en la corteza motriz del cerebro y una especie de manga que permite la recepción de las señales mentales y la activación del músculo. Una esperanza más para personas en condición de discapacidad de sus miembros.

5. Un Sol muy extenso

Nuevas mediciones con uno de los equipos en los satélites Stereo que estudian el Sol permitieron detectar que la atmósfera de la estrella se extiende hasta 8 millones de kilómetros, reveló la Nasa. Cerca de 10 radios solares. Un hallazgo que tiene implicaciones para las futuras misiones que vayan a estudiar el Sol. Las observaciones permitieron establecer una conexión entre esa región y la superficie estelar.

6. Enorme esa preciosa piedra

Una gema en el espacio. Una gema que muchos desean. Por desgracia anda a 900 años luz de la Tierra y es una estrella, una estrella enana blanca, lo que queda tras la muerte de una estrella tipo Sol. Astrónomos del NRAO detectaron que esa estrella, que orbita alrededor de un púlsar (estrella de neutrones que gira muy rápido) es un diamante. Está compuesta en esencia de carbono que se ha cristalizado gracias a la baja temperatura que ha alcanzado la enana blanca, de tan solo 2.700 grados centígrados. Se halla hacia la constelación Acuario.

7. Larga vida a la metformina

Conocida por pacientes con diabetes tipo 2 y problemas del metabolismo, la metformina es una droga muy usada, siendo benéfica también para combatir ciertos cánceres, pese a que también tiene algunos efectos adversos. Hace un tiempo se sabe que incrementa la longevidad. Un estudio en Proceedings of the National Academy of Sciences revela el descubrimiento de las bases por las cuales logra ese efecto. En gusanos promueve la respiración mitocondrial, esencial en ese proceso.

8. Así viven más las mujeres

Las mujeres que tienen hijos después de los 33 años de edad, viven más tiempo que aquellas que los tienen antes de los 30 sugiere un estudio de la Escuela de Medicina de la Universidad de Boston publicado en Menopausal. Eso no quiere decir que deben esperar más para tener descendientes. Las que los tenían después de los 33 tenían más probabilidad de vivir hasta los 95 o más que aquellas que daban a luz antes de los 29. Esto sugiere que las mujeres son el factor detrás de la evolución de variantes genéticas que hacen más lento el envejecimiento y reducen el riesgo de genes relacionados con problemas de la edad.

9. Saquen la brújula, niñas

Cada año las mariposas monarca viajan más de 3.000 kilómetros desde el sur de los Estados Unidos para pasar el invierno. Científicos presentaron en Nature Communications el hallazgo de un elemento adicional de ese complejo sistema de navegación que les permite guiarse. Ellas usan un sofisticado compás magnético de inclinación, como el que empelan vertebrados más grandes como aves y tortugas. Es decir, emplean el ángulo de inclinación del campo magnético de la Tierra, algo que les permite viajar incluso en la oscuridad.

10. Rápido, que me orino

De las ratas a los gatos, pasando por los elefantes, la inmensa mayoría de los mamíferos toma 21 segundos en… orinar. Toda una curiosidad, considerando por ejemplo que la vejiga del elefante tiene capacidad de 18 litros, 3.600 veces más grande que la del gato. El llamativo estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences fue realizado básicamente en un zoológico. Son 21 segundos, 13 más o 13 menos.

Qué pasa en la cumbre de Rio+20 sobre desarrollo sostenible

¿Qué pasa en Rio+20? Es esta la cumbre internacional de Naciones Unidas más grande sobre medio ambiente y desarrollo sostenible desde 1992 cuando se hizo la Cumbre de la Tierra.

Poco se habla en nuestros medios del tema o se habla sin contextualizar. No pocos solo presentan la posición colombiana.

En Rio+20, como expresó el secretario general de la Cumbre, el chino Sha Zukang, se persigue establecer unas metas de desarrollo sostenible, fortalecer el marco institucional para lograrlas, profundizar en el concepto de economía verde y definir acciones claras en temas como energía, agua, océanos, seguridad alimentaria, empoderamiento de la mujer y educación entre otros.

A la cita en Río de Janeiro se llegó sin una posición clara pese a las negociaciones desarrolladas en diferentes lugares, entre ellos en Nueva York en mayo.

El martes en la madrugada, los delegados aprobaron un texto de 49 páginas, reducido de uno inicial de 80. Sería la declaración oficial.

Con él no todos están satisfechos, como es el caso de la Unión Europea, aunque algunos sí, como el secretario general de Naciones Undias, Ban ki-moon. Janez Potocnik, comisionado europeo, cree que hay avances en las metas del desarrollo sostenible y en el reconocimiento de la economía verde como instrumento para conseguir esos objetivos.

El texto comienza a discutirse hoy cuando es la apertura oficial de Rio+20, cuyo segmento de alto rango, con la presencia de numerosos jefes de Estado, pero sin la presencia del estadounidense Barack Obama ni de la alemana Angela Merkel, se extenderá hasta el viernes.

¿Qué habrá en definitiva? Aunque solo se conocen apartes del documento base definido el martes, no habrá metas concretas ni compromisos sólidos, tal como ha sucedido en la mayoría de citas internacionales sobre desarrollo sostenible, medio ambiente y cambio climático.

No todos esperaban definir esas metas. El ministro del ambiente de Colombia, Frank Pearl, siempre ha apostado a negociaciones post Rio+20 para definir metas e indicadores.

El texto tiene mucho de ‘tomar nota de’ y poco de ‘decidir’ y ‘compromiso’ en palabras de Connie Hedegaard, ex comisionada de medio ambiente de la Unión Europea.

Para analistas y representantes de la sociedad civil, las carencias son claras:

No hay consenso sobre la economía verde, considerada por países en desarrollo como dos palabras con las que las naciones desarrolladas pretenden apropiarse y comercializar más los recursos naturales. El texto dice que cada país tiene sus propias herramientas para alcanzar el desarrollo sostenible.

Se desechó la petición de 30.000 millones de dólares anuales de las economías en desarrollo, habiéndose optado por “fondos de múltiples orígenes”.

No se incluyó la esperada cláusula que pedía eliminar subsidios a los combustibles fósiles.

Se eliminó a última hora la propuesta de un gobierno de altamar en el tema de océanos.

Se omitió concretar una reforma profunda al Programa de Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente (PNUMA), pues los países ricos no desean que les pidan más dinero.

Para Sha Zukang si se implementan las acciones aprobadas y se cumplen las medidas de seguimiento, el documento sí es un avance.

El texto cuenta con 283 párrafos en 6 capítulos y 49 páginas.

La propuesta colombiana, que parece haber quedado incluida, es definir los Objetivos del Desarrollo Sostenible en conjunción con los del Milenio, que finalizarán en 2015, pero más ambiciosos. Esto requiere metas e indicadores, que se negociarían tras Rio+20.

¿Éxito? ¿Fracaso? El documento carece de ambición, es tímido, pero en asuntos de negociaciones internacionales es difícil que un texto sea agresivo y radical.

Se esperaba más. Habrá que ver lo que pasa de acá al viernes.

Cantidades de agua hallan en cercana estrella

Para que la vida florezca los materiales están listos antes de que nazcan los planetas, reveló un sorprendente estudio de la estrella TW Hydrae que encontró una extensa nube de vapor de agua alrededor de un naciente sistema solar. Está en la constelación de la Hidra.

La estrella, a 176 años luz y con 5 a 10 millones de años de edad, está en la fase final de formación y está rodeada por un disco de polvo que podría condensarse para formar un grupo de planetas.

La nube, de acuerdo con investigadores de la Universidad de Michigan, contiene agua lo suficientemente fría para formar cometas que, como sucedió en nuestra Tierra, podrían depositar océanos en los planetas secos.

El agua hallada equivale a miles de océanos terrestres. El estudio, del cual es coautor Ted Bergin, de Michigan, aparecerá publicado mañana en la revista Science.

Los científicos usaron el Instrumento Heterodino para Infrarrojo extremo (HIFI por su sigla en inglés) del Observatorio Espacial Herschel, en órbita, para detectar la señal química del agua.

“Esto nos indica que los materiales que la vida necesita están presentes en un sistema antes de que nazcan los planetas”, dijo Bergin, un coinvestigador del HIFI.

Antes se había encontrado ya vapor de agua templado en los discos de formación de planetas más próximos a la estrella central. Pero, hasta ahora, no se había encontrado pruebas de que las vastas cantidades de agua se extendieran a las regiones más frías y lejanas de los discos conde toman forma los cometas y los planetas gigantes dijo un informe de prensa de esa Universidad.

Cuanta más agua esté disponible en los discos para que se formen cometas helados mayores son las probabilidades de que grandes cantidades de agua eventualmente lleguen a los planetas nuevos mediante los impactos.

“La detección de agua adherida a los granos de polvo a lo largo y a lo ancho del disco de formación de planetas presenta algo similar a lo que haya ocurrido en la evolución de nuestro propio sistema solar donde, a lo largo de millones de años esos granos de polvo se han acumulado para formar los cometas. Éste sería un mecanismo principal de acumulación de agua sobre los cuerpos planetarios”, dijo el investigador principal Michiel Hogerheijde de la Universidad Leiden en Holanda.

Otros descubrimientos recientes hechos con el HIFI sustentan la teoría de que los cometas transportaron una porción significativa de los océanos en la Tierra. Los investigadores determinaron que el hielo sobre un cometa denominado Hartley 2 tiene la misma composición química que nuestros océanos.

Dibujo cortesía ESA

A punta de cometazos se llenó de agua la Tierra

Los mares de la Tierra no se llenaron a punta de baldados de agua, sino de cometazos, de acuerdo con los sorprendentes resultados de un estudio del Herschel Space Observatory.

Se encontró que el cometa Hartley 2, que nos visita desde el lejano cinturón de Kuiper (entre 30 y 50 veces la distancia Tierra-Sol) contiene agua con la misma huella química que la de los océanos terrestres.

“Nuestros resultados sugieren que los cometas pudieron haber jugado un rol mayor en traer grandes cantidades de agua al planeta primitivo”, dijo Dariusz Lis, del California Institute of Technology, coautor del estudio.

El hallazgo, además expande las reservas de agua del Sistema Solar a aquella lejana región en la que habitan infinidad de cuerpos helados como planetas menores y enanos y cometas.

Ninguno de los cometas estudiados hasta ahora contenían agua igual a la de los océanos.

Hartley 2 contiene la misma proporción de deuterio e hidrógeno que el agua en la Tierra. Ese cuerpo pasó hace un año a tan solo 18 millones de kilómetros, lo que permitió su estudio con equipos de alta sensibilidad.

Aunque no se crea, cuando la Tierra se formó el calor impedía que contuviera agua. Esta llegó como inmigrante en cuerpos como asteroides y cometas, lo que se acaba de conformar plenamente con esta investigación.

Solo las regiones más allá de Marte habrían tenido agua, que fue transportada hasta nuestro planeta hace cerca de 3.900 millones de años.

Las teorías aceptadas hoy dicen que menos del 1% del agua de la Tierra habría provenido de cometas, lo que cambia con lo visto en el Hartley 2, indicó Paul Hartogh, quien encabezó el estudio.

La señal más importante en la búsqueda del suministro de agua cósmica es el deuterio, o hidrógeno pesado, que contiene un electrón adicional en su núcleo. En la Tierra la relación entre deuterio e hidrógeno es cerca de 1:6.400.

En el Hartley 2 se encontró una relación de 1:6.200, muy parecida a nuestra agua. Es diferente a los cometas Tempel 1, Wild 2 y Halley, que fueron estudiados por distintas sondas.

La que analizó el Hartley 2 también estudió el Tempel 1, la sonda Deep Impact.

El estudio fue publicado en Nature.

En la foto de la Nasa, el cometa tomado por Deep Impact.

Un mar dentro de un agujero negro

Hay tanta agua que podrían bañarse en ella todos los habitantes del universo. Bueno, si se pudiera…

Dos grupos de astrónomos descubrieron la más grande y lejana reserva de agua detectada en el universo, equivalente a 140 billones de veces toda el agua en los océanos de la Tierra. Tan enorme cantidad, sin embargo, no puede ser empelada: rodea un hambriento agujero negro, un quásar, a más de 12.000 millones de años luz.

“El ambiente alrededor de él es único y está produciendo una enorme cantidad de agua”, dijo Matt Bradford, científicos del Jet Propulsion Laboratory de la Nasa.

“Una demostración más de que el agua se encuentra por todo el universo, incluso en sus edades más tempranas”.

El quásar es activado por un colosal agujero negro que consume el polvo y el gas de un disco a su alrededor. A medida que come, el quásar expele grandes cantidades de energía. Los dos grupos de astrónomos estudiaron un quásar particular llamado APM 08279+5255, que alberga un agujero negro 20 millones de veces más masivo que nuestro Sol y que produce tanta energía como mil billones de soles.

Aunque los astrónomos esperaban que el vapor de agua también estuviera en el universo temprano, pero no se había visto tan lejos. Hay vapor de agua en nuestra galaxia, la Vía Láctea, aunque su cantidad es 4.000 veces menor que la del quásar dado que se encuentra congelada.

El vapor de agua es un gas importante que revela la naturaleza del quásar. En este caso particular, el vapor de agua está distribuido alrededor del agujero negro en una región gaseosa que se extiende por cientos de años luz. Aunque el gas se halla a –53 grados C y es 300 billones de veces menos denso que la atmósfera terrestre, es aún 5 veces más caliente y 10 a 100 veces más denso de lo que es típico en galaxias como la nuestra.

Medidas del vapor de agua y otras moléculas indican que hay suficiente gas en esa región como para alimentar el agujero negro hasta que crezca seis veces su actual tamaño.

Dibujo cortesía

El océano se hace insostenible

Peces en peligro. Pesca amenazada. Posible hambruna. Desbarajuste oceánico.

El exceso de pesca de grandes depredadores durante los últimos 40 años, tales como atún, tiburón y bacalao ha dejado los océanos en desequilibrio y podría llevar a su extinción hacia 2050, según Villy Christensen, del Centro de Pesca de la Universidad de British Columbia.

La predicción la hizo en el panel Habrá Peces en el Océano en 2050, que se realizó en la reunión anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia.

Con la desaparición de estos grandes peces, las poblaciones de los más pequeños que se alimentan de plancton, como sardinas, anchoas y capelanes se ha duplicado, informó Christensen. Su equipo estudió los datos de más de 200 modelos de ecosistemas marinos, que permitieron establecer más de 68.000 estimaciones de biomasa de peces entre 1880 y 2007.

Mientras la ausencia de depredadores les permitirá a los pequeños prosperar, también los deja expuestos a más enfermedades, pudiendo su muerte masiva desembocar en grandes explosiones de algas o grandes agrupaciones de bacterias que reducirían el oxígeno de las aguas circundantes, dejando amplias porciones del océano como zonas muertas, incapaces de mantener la vida.

En la foto, sardinas.

Segundo agosto más caliente de la historia

Puede que enfríe algo, porque La Niña está afianzándose, pero hasta ahora ha sido puro calor.

Combinadas las temperaturas de la superficie y del océano, los ocho primeros meses del año emparejan a los de 1998 como los dos periodos más calientes de la historia de la Tierra. Al menos desde que se llevan registros hace cerca de 130 años.

El periodo junio-agosto fue el segundo más caliente, tras 1998. La temperatura de la superficie terrestre tuvo el segundo agosto más caliente, mientras que para la del mar fue la sexta más caliente.

Los datos fueron entregados por el Centro de Datos del Clima de Estados Unidos.

En el lapso enero-agosto de 2010, la temperatura promedio combinada, tierra-océano, fue fe 14,7 grados centígrados.

La temperatura combinada en agosto fue la tercera más caliente, con 16,2 grados.

La superficie terrestre en todo el planeta estuvo 0,90 grados por encima del promedio de todo el siglo 20.

Para los que no creen que este globo se está recalentando.

En el gráfico las anomalías en la temperatura en agosto: hacia arriba (rojo), o a la baja (azul). Cortesía NOAA.