El Futuro de la Biosfera y la Vida Sobre la Tierra

Siempre resulta apasionante hablar del pasado y futuro del Planeta Tierra, así como de su biosfera. Sin embargo, si aun sabemos poco de su pasado, peor lo tenemos respecto al  futuro, en términos geológicos. Hace muchos años leía que, conforme la radioactividad del núcleo de tierra se fuera agotando, la de la tectónica de placas disminuiría. Finalmente, al no formarse montañas y emerger nuevo material del manto, los procesos de erosión reducirían su relieve hasta alcanzar tal punto que toda la superficie emergida acabaría sumergida bajo la hidrosfera. Pero desde tal lectura han pasado muchos años. La ciencia actual “si parece saber”, o al menos defiende, que en algunos de los periodos geológicos del pasado en los que la actividad tectónica fue menos intensa, los continentes atesoraban grandes llanuras y como corolario los suelos y regolitos eran más profundos, debido a una erosión menos intensa. Sin embargo, debemos reconocer que todavía no disponemos de los estudios adecuados como para elaborar una teoría sólida. ¿Que podemos decir del futuro? ¡Peor aun! Durante el mes de junio (2009), la prestigiosa revista PNAS, publicó un estudio que me dejo boquiabierto. En ella, científicos de reputadas instituciones, lanzaron una hipótesis que se me antoja de lo más esotérica. Desde el punto de vista de la Ciencia del Suelo, de una buena parte de este tipo de investigaciones siempre pueden extraerse conclusiones leyendo entre líneas.  Y así, en el estudio que hoy nos ocupa (recordemos que se trata de una mera hipótesis) los autores defienden que la alteración o intemperización bioquímica de las rocas silicatadas (las más abundantes de la litosfera) terminará por secuestrar todo el CO2 de la atmósfera, acabando su efecto de invernadero (recordemos que una buen parte de tal alternación ocurre en los suelos y regolitos). Este es el que ha permitido la emergencia y permanencia de la vida en el planeta. Del mismo modo, el dióxido de carbono, deviene fundamental para que la fotosíntesis genere materia orgánica. En consecuencia, de desaparecer de la atmósfera, la biosfera se extinguiría prácticamente en su totalidad (con la excepción de microorganismos quimiolitotrofos, etc., ¡supongo1) Mientras tanto, conforme la evolución solar trascurre, también incrementa su luminosidad y así la radiación que recibimos. Por lo que hoy sabemos, todos estos efectos conjugados terminarían por generar un planeta Tierra, tórrido, sin agua, desolado. No obstante, los autores del estudio sostienen que la presión atmosférica tiene un rol fundamental que ha sido pasado por alto de la ecuación y así (……….)

 

 

 

Futuro de la Tierra dentro de 200 millones de años.

 Fuente: HDCINE

 

(…) Pues prefiero que lo leáis vosotros, por cuento permanezco un tanto desconcertado. El artículo en sí, al margen de sus enormes dosis de elucubraciones, atesora ciertos puntos de interés. Ahora bien, cuando leáis la nota de prensa extraída de Terradaily (recordemos que este boletín de noticias atesora los mismos contenidos que Sciencedaily, Eurekalert, etc.), así como el resumen en español del mencionado artículo científico veréis, especialmente en el primero, que los autores parecen haber ingerido un “tripi” o alguna otra droga alucinógena. Así, por ejemplo, defender que si se alarga la vida de la biosfera el doble de lo esperado, unos 2,300 millones de años más, dispondremos de más tiempo para detectar vida extraterrestre inteligente en nuestra galaxia se me antoja de una estupidez sublime. ¡No lo dudo!. Pero antes de que tal hecho ocurriera…………. ¡Mejor me callo!, no sin antes decir que el secuestro de carbono por la litosfera, percibida en a lo largo de sus tiempos geológicos, se secuestran tales cantidades de este compuesto, que la que absorbe biosfera resulta casi despreciable (una aprendiz de bruja). Y eso no lo dudo.

 

 

 

Evolución de sol y su tendencia a incrementar su radiación con el tiempo.

Fuente: Neoteo

 

He hecho el esfuerzo de traducir al español castellano el resumen del “paper”, así como la nota entera de prensa. Obviamente, no he depurado con esmero el producto resultante, por cuanto me hubiera llevado demasiado tiempo (de hecho ya me he excedido en algunas horitas más de lo normal). Pido disculpas por ello. Tras casa párrafo en inglés, os muestro la traducción al español castellano en azul. Personalmente, me sigue sorprendiendo que algunos colegas especulen tanto en ciertas revistas de gran prestigio. ¿Se le habría permitido a un español o latinoamericano que investigara en nuestros laboratorios? ¡No! Otra cosa es trabajar en USA, pero cuando retornas a tu  país natal……  Este tema ya ha sido sobradamente analizado desde hace tiempo por varios expertos, por lo que no entraré a abordarlo aquí. Os dejo pues con esta narración, entre la teoría, alucinación, demencia y el más puro esnobismo, si con ello desmerecer algunos puntos, que me parecen más que  interesantes.   Otra versión en castellano podéis encontrarla aquí.       

 

 

 

En El Futuro En la Tierra se formará uno o más Supercontinentes

Fuente:  Espacio Ciencia

 

Juan José Ibáñez

 

Resumen de la Revista (PNAS)

Atmospheric pressure as a natural climate regulator for a terrestrial planet with a biosphere

 

King-Fai Li, Kaveh Pahlevan, Joseph L. Kirschvink and Yuk L. Yung

 

Lovelock and Whitfield suggested in 1982 that, as the luminosity of the Sun increases over its life cycle, biologically enhanced silicate weathering is able to reduce the concentration of atmospheric carbon dioxide (CO2) so that the Earth’s surface temperature is maintained within an inhabitable range. As this process continues, however, between 100 and 900 million years (Ma) from now the CO2 concentration will reach levels too low for C3 and C4 photosynthesis, signaling the end of the solar-powered biosphere. Here, we show that atmospheric pressure is another factor that adjusts the global temperature by broadening infrared absorption lines of greenhouse gases. A simple model including the reduction of atmospheric pressure suggests that the life span of the biosphere can be extended at least 2.3 Ga into the future, more than doubling previous estimates. This has important implications for seeking extraterrestrial life in the Universe. Space observations in the infrared region could test the hypothesis that atmospheric pressure regulates the surface temperature on extrasolar planets.

 

La presión atmosférica como un regulador natural del clima terrestre para un planeta con una biosfera

Lovelock y Whitfield sugirieron en 1982 que, conforme aumente la luminosidad del Sol, como dicta su ciclo de vida, se estimularía la meteorización de las rocas ricas en silicatos. Tal mecanismo sería capaz de reducir la concentración atmosférica de dióxido de carbono (CO2), gracias al cual en  la superficie de la Tierra la temperatura se mantiene dentro de una rango que permite su habitabilidad. Dado que este proceso debería continuar durante los siguientes 100-900 millones de años (Ma) CO2 alcanzarán niveles muy bajos, como para permitir la las actividades fotosintéticas de tipo C3 y C4, lo que marcaría el final de la energía solar de nuestra biosfera. En este artículo defendemos que la presión atmosférica es otro factor que ajusta la temperatura mundial mediante la ampliación de líneas de absorción de infrarrojos de gases de efecto invernadero. Un modelo simple, que incluye la presión atmosférica, sugiere que la vida de la biosfera puede extenderse al menos 2,3 Ga en el futuro, más del doble que las estimaciones previas. Tales resultados atesoran implicaciones importantes con vistas a la búsqueda de vida extraterrestre en el Universo. Observaciones espaciales en la región de los infrarrojos, podría probar la hipótesis de que la presión atmosférica regula la temperatura superficial de otros planetas extrasolares.

 

 

Otro Futuro alternativo de la Tierra: Fuente: Los Tiempos.com

Choque con Mercurio, Marte o Venus, posible fin del planeta Tierra

 

Planets With Life Linger Longer

by Staff Writers; Moffett Field CA (SPX) Jun 22, 2009

 

The biosphere removes nitrogen from the atmosphere by incorporating it into cells of organisms as they grow.


Roughly a billion years from now, the ever-increasing radiation from the sun will have heated Earth into inhabitability; the carbon dioxide in the atmosphere that serves as food for plant life will disappear, pulled out by the weathering of rocks; the oceans will evaporate; and all living things will disappear.

 

Aproximadamente un mil millones de años a partir del presente, el incremento natural de la radiación solar calentará la Tierra hasta hacerla inhabitable. El dióxido de carbono de la atmósfera ayuda a la biosfera a autorregular su temperatura y servir de alimento a las plantas (fotosíntesis) desaparecerá, debido a la meteorización o alteración de las rocas. De este modo los océanos se evaporarán, y todos los seres vivientes también.

 

Or maybe not quite so soon, say researchers from the California Institute of Technology (Caltech), who have come up with a mechanism that doubles the future lifespan of the biosphere – while also increasing the chance that advanced life will be found elsewhere in the universe.

 

O quizás no tan pronto, dicen los investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech), que han ideado un mecanismo que duplicaría el futuro de vida en la biosfera – mientras que también aumenta nuestras expectativas de detectar  vida avanzada en otras partes del universo.


A paper describing their hypothesis was published June 1 in the early online edition of the Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

 

Un artículo que describe sus hipótesis fue publicado el 1 de Junio en la edición “on line”  de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

 

 

Earth maintains its surface temperatures through the greenhouse effect. Although the planet’s greenhouse gases-chiefly water vapor, carbon dioxide, and methane-have become the villain in global warming scenarios, they’re crucial for a habitable world, because they act as an insulating blanket in the atmosphere that absorbs and radiates thermal radiation, keeping the surface comfortably warm. As the sun has matured over the past 4.5 billion years, it has become both brighter and hotter, increasing the amount of solar radiation received by Earth, along with surface temperatures. Earth has coped by reducing the amount of carbon dioxide in the atmosphere, thus reducing the warming effect. (Despite current concerns about rising carbon dioxide levels triggering detrimental climate change, the pressure of carbon dioxide in the atmosphere has dropped some 2,000-fold over the past 3.5 billion years; modern, man-made increases in atmospheric carbon dioxide offset a fraction of this overall decrease.)

 

Superficie de la Tierra mantiene su temperatura a través del efecto invernadero. A pesar de que en el planeta los gases de efecto invernadero (principalmente el vapor de agua, dióxido de carbono y metano) se han convertido en los villanos de los escenarios de calentamiento global, resultan ser cruciales con vistas a mantener un mundo habitable, por cuanto actúan como una manta aislante en la atmósfera, que absorbe y emite radiación térmica, manteniendo confortablemente la superficie de la Tierra caliente. Conforme el sol ha madurado en los últimos 4,5 mil millones de años, se ha hecho más brillante y caliente, aumentando así la cantidad de radiación solar recibida por la Tierra y como corolario la temperaturas de su superficie. La Tierra se ha enfrentado a tal proceso mediante la reducción de la cantidad de dióxido de carbono que albergaba su atmósfera, reduciendo así el efecto el calentamiento climático debido a la evolución solar. (Pese a las actuales preocupaciones sobre el aumento de niveles de dióxido de carbono, que se encuentra desencadenando el actual cambio climático, la presión de dióxido de carbono en la atmósfera se ha disminuido alrededor de 2.000 veces en los últimos 3,5 mil millones de años; el aumento de dióxido de carbono atmosférico antropogénicamente inducido, tan solo resulta ser una pequeña fracción de las cifras comentadas)


The problem, says Joseph L. Kirschvink, the Nico and Marilyn Van Wingen Professor of Geobiology at Caltech and a coauthor of the PNAS paper, is that “we’re nearing the point where there’s not enough carbon dioxide left to regulate temperatures following the same procedures.” Kirschvink and his collaborators Yuk L. Yung, a Caltech professor of planetary science, and graduate students King-Fai Li and Kaveh Pahlevan, say that the solution is to reduce substantially the total pressure of the atmosphere itself, by removing massive amounts of molecular nitrogen, the largely nonreactive gas that makes up about 78 percent of the atmosphere.  

 

El problema, dicen los autores del artículo de la Revista PNAS, es que “estamos llegando al punto en que la cantidad de dióxido de carbono no será suficiente como para regular  la temperatura del planeta por los procedimientos naturales que hasta ahora lo han regido (…). Por tanto, la solución consistiría en hacer descender sustancialmente la presión total de la atmósfera en sí, mediante el secuestro de grandes cantidades de nitrógeno atmosférico, la molécula menos reactiva de este y que construye el 78% de su composición.

 

This would regulate the surface temperatures and allow carbon dioxide to remain in the atmosphere, to support life, and could tack an additional 1.3 billion years onto Earth’s expected lifespan. In the “blanket” analogy for greenhouse gases, carbon dioxide would be represented by the cotton fibers making up the blanket. “The cotton weave may have holes, which allow heat to leak out,” explains Li, the lead author of the paper.

 

De conseguirse, tal procedimiento permitiría regular el la temperatura de la superficie al mantener las concentraciones adecuadas de dióxido de carbono como para sustentar la vida. De este modo la biosfera podría permanecer en funcionamiento 1.300 millones de años más en espera de la Tierra de vida. En la metáfora de la “manta” que generan los gases con efecto de invernadero, el dióxido de carbono sería representado por el algodón de fibras que constituyen el manto. “El tejido de algodón puede tener agujeros, que permiten a la fuga de calor”, explica Li, autor principal del documento.

 

“The size of the holes is controlled by pressure,” Yung says. “Squeeze the blanket,” by increasing the atmospheric pressure, “and the holes become smaller, so less heat can escape. With less pressure, the holes become larger, and more heat can escape,” he says, helping the planet to shed the extra heat generated by a more luminous sun.

 


“El tamaño de los agujeros es controlado por la presión”, dice Yung:  “es como apretar la manta”, a consecuencia de la presión atmosférica “, generando que tales huecos o agujeros lleguen a tener menos tamaño, por lo que escaparía menos calor. Con una presión atmosférica menor, terminarían siendo más grandes, por lo que se escaparía una mayor cantidad de calos desde la atmósfera hacia el espacio exterior”,(…) favoreciendo la reducción de la temperatura que debiera generarse en nuestra atmósfera, conforme la radiación solar sigua aumentando a lo largo de su evolución.


Strikingly, no external influence would be necessary to take nitrogen out of the air, the scientists say. Instead, the biosphere itself would accomplish this, because nitrogen is incorporated into the cells of organisms as they grow, and is buried with them when they die. In fact, “This reduction of nitrogen is something that may already be happening,” says Pahlevan, and that has occurred over the course of Earth’s history. This suggests that Earth’s atmospheric pressure may be lower now than it was earlier in the planet’s history. Proof of this hypothesis may come from other research groups that are examining the gas bubbles formed in ancient lavas to determine past atmospheric pressure: the maximum size of a forming bubble is constrained by the amount of atmospheric pressure, with higher pressures producing smaller bubbles, and vice versa. If true, the mechanism also would potentially occur on any extrasolar planet with an atmosphere and a biosphere.

 

Sorprendentemente, de acuerdo a estos científicos, no sería necesaria ninguna influencia externa con vistas a capturar nitrógeno del aire. En lugar de ello, la biosfera lograría de forma natural alcanzar el efecto deseado, ya que el nitrógeno es incorporado en las células de los organismos a medida que crecen, siendo enterrado con ellos cuando mueren, es decir en su necromasa. .De hecho, “tal reducción del nitrógeno es algo que ya puede estar ocurriendo”, dice Pahlevan, como viene acaeciendo a lo largo de la historia de la Tierra. Esto sugiere que la presión atmosférica de la Tierra puede ser menor actualmente de lo que fue en periodos precedentes de la historia de la Tierra. Evidencias que apoyaran esta tesis podrían provenir de los estudios de otros equipos de investigación que se encuentran analizando las burbujas de gas formadas y preservadas en yacimientos de lavas ancestrales con vistas a determinar la presión atmosférica de de periodos geológicos precedentes: el tamaño máximo las mencionadas burbujas se ve condicionada (limitada) por la presión de la atmósfera (a mayores presiones se producen burbujas más pequeña)s, y viceversa. De ser cierto, tal el mecanismo también podría acaecer en cualquier planeta extrasolar que albergara una atmósfera y una biosfera.

 

“Hopefully, in the future we will not only detect Earth-like planets around other stars but learn something about their atmospheres and the ambient pressures,” Pahlevan says. “And if it turns out that older planets tend to have thinner atmospheres, it would be an indication that this process has some universality.” Adds Yung: “We can’t wait for the experiment to occur on Earth. It would take too long. But if we study exoplanets, maybe we will see it. Maybe the experiment has already been done.”

 

“Ojalá que en el futuro, no sólo podamos detectar planetas semejantes a la Tierra alrededor de otras estrellas, sino también aprender acerca de sus ambientes atmosféricos, es decir sus presiones”, dice Pahlevan. “Y si resulta que los planetas de mayor edad tienden a poseer una atmósfera más delgada, habríamos detectado indicios de que el proceso comentado pidiera ser universal”. Yung añade: “No podemos esperar a verificar si tal conjetura acaece en la Tierra. Se trata de periodos temporales extraordinarios. Sin embargo, si en un futuro no muy lejano lográramos analizar exoplanetas, quizás lpodríamos corroborar nuestra tesis. Quizás el experimento ya se ha llevado a cabo.”


Increasing the lifespan of our biosphere-from roughly 1 billion to 2.3 billion years-has intriguing implications for the search for life elsewhere in the universe. The length of the existence of advanced life is a variable in the Drake equation, astronomer Frank Drake’s famous formula for estimating the number of intelligent extraterrestrial civilizations in the galaxy.
Doubling the duration of Earth’s biosphere effectively doubles the odds that intelligent life will be found elsewhere in the galaxy.

 

Incrementando la esperanza de vida de nuestra biosfera, entre 1.000 y 2.300 millones de años podría proporcionarnos implicaciones sorprendentes en la búsqueda de vida en otras partes del universo. El periodo de tiempo necesario para que una biosfera de lugar a formas avanzadas (¿inteligentes? de vida  resulta ser variable en la ecuación de Drake (el astrónomo Frank Drake elaboró una famosa fórmula con vistas a calcular el posible número de civilizaciones extraterrestres inteligentes en la galaxia). Si lográramos duplicar la vida que le resta a la biosfera, también lo harían las posibilidades de detectar vida inteligente en otros lugares de la galaxia.

 

“It didn’t take very long to produce life on the planet, but it takes a very long time to develop advanced life,” says Yung. On Earth, this process took four billion years.  “Adding an additional billion years gives us more time to develop, and more time to encounter advanced civilizations, whose own existence might be prolonged by this mechanism. It gives us a chance to meet.”

 

“No pasó mucho tiempo para que la vida emergiera del planeta, sin embargo se necesitó mucho más para alcanzar ciertas formas complejas como lo es la célula eicariota,” dice Yung. En la Tierra, este proceso llevó cuatro mil millones de años. “Añadir mil millones de años nos daría más tiempo para progresar y poder detectar civilizaciones más avanzadas en exoplanetas, cuya propia existencia podría ser prolongada por este mecanismo (¿?). Por tanto atesoraríamos mayor tiempo para poderlas detectar.”

 

The work described in the paper, “Atmospheric Pressure as a Natural Regulator of the Climate of a Terrestrial Planet with Biosphere,” was funded by NASA and the Virtual Planetary Laboratory at Caltech.

 

El trabajo descrito en el artículo, “Presión atmosférica como regulador natural del clima de un planeta terrestre con Biosfera”, fue financiado por la NASA y el Laboratorio virtual Planetaria en Caltech.

Related Links
California Institute of Technology (Caltech)
Life Beyond Earth
Lands Beyond Beyond – extra solar planets – news and science

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Comentarios

a llegado alguna vez la vida extraterrestre a la tierra_?

Janime,

Se ha especulado mucho sobre este tema. Sin embargo, hasta el momento, no hay evidencia solidamente científica alguna del origen terrestre de la vida en la tierra.

Saludos

JuanJ osé Ibáñez

todo es misterioso

¿LOS ESTATERRESTRES ACAVARAN CON EL MUNDO?

no puede ser que nosotros los humanos no cuidemos de nuestro hogar xq la tierra es nuestro hogar xq sin el planeta no podríamos vivir en otro lugar recordemos que estamos solos nadando en el espacio dentro de nuestra tierra x eso cuidemos de ella porque sin ella no seriamos nada xq ella nos brinda todo el alimento el aire pero sobre todo la vida xq eso cuidemos de ella xfa xq sin ella no seriamos nada…:)

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