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Permítanme que les cuente una historia basada en hechos publicados hace ya algunos años. Concretamente, en nuevos hallazgos sobre la biología de los plesiosaurios, en cálculos sobre tasas de extinción de especies y en algunos avances sobre aspectos ecológicos de fenómenos globales como el ocurrido hace unos 200 millones de años, momento en el que situamos a nuestra protagonista.

Kansas nadaba disfrutando del sol y del frescor del agua. Ocasionalmente, buceaba tras algún banco de peces y volvía a la superficie para calentarse y echarle un ojo a las crías. Era una plesiosaurio realmente grande, de varias toneladas de peso y la más anciana de la manada.

El animal gozaba de una vida relativamente tranquila, típica de quien se sabe en lo más alto de la red trófica. Al igual que hicieron sus padres con ella, Kansas había enseñado a su prole dónde encontrar las mejores presas, a protegerse de temporales y a desconfiar de algunos vecinos.

El mundo, aparentemente inmutable, discurría sin sobresaltos ni grandes novedades. Eso sí, Kansas tenía la sensación de que el mar ya no sabía como antaño y que hoy en día las presas parecían más pequeñas y escasas. Los adolescentes le miraban con desdén cuando hablaba de esas cosas. Y quizá tuvieran razón. Igual era su perspectiva del mundo la que había cambiado. Al fin y al cabo, ella también recordaba lo exagerada que le parecía su abuela.

Difícilmente nuestros protagonistas podían conocer los dramáticos procesos que habían comenzado miles de años atrás, alterando la química de los océanos y la atmósfera a la vez que modificando radicalmente la forma de las tierras emergidas.

La extinción masiva del Triásico-Jurásico

Pangea, el gran supercontinente, comenzaba a fragmentarse dando paso a la era Jurásica en la que los dinosaurios dominarían la Tierra. De nuevo, la corteza terrestre se ponía manos a la obra para remodelar la cara de nuestro planeta. Miles de millones de toneladas gases como óxidos de azufre y carbono pasaron a incorporarse a la atmósfera influyendo radicalmente en el clima global.

La temperatura subió produciendo la fusión de los depósitos de metano que, a su vez, alimentaron el calentamiento del planeta. Nuevos mares se abrieron e inmensos territorios pasaron a encontrarse bajo las aguas mientras otros emergían para volver a recibir la luz de un sol que recordaban mucho más joven.

Demasiados cambios como para pasar desapercibidos por la biosfera. El registro fósil nos cuenta que cerca del 80 % de las especies desaparecieron en este periodo de tiempo. Kansas no lo podía saber, pero estaba viviendo de primera mano la extinción del Triásico-Jurásico. Este tipo de eventos catastróficos se conocen con el nombre de extinciones masivas.

Transformaciones que duran millones de años

No hay nada biológicamente excepcional en que las especies se extingan, sucede constantemente. Sin embargo, durante los eventos de extinción masiva el número de desapariciones es extraordinariamente grande (normalmente se consideran pérdidas superiores al 75 % de la diversidad conocida) y se producen rápido.

Hasta la fecha, se han identificado cinco grandes eventos en los que la magnitud y velocidad de extinción rompen abruptamente la escala: tres anteriores al Triásico-Jurásico (en el Ordovícico, Devónico y Pérmico) y otro 135 millones de años más tarde, en la transición del Cretácico al Terciario, que acabó con la práctica la totalidad de los dinosaurios.

Pero catastrófico, abrupto y rápido son adjetivos que evocan una imagen poco afín a la realidad. Estamos hablando de fenómenos a escala planetaria que implican inimaginables cantidades de energía. Las dimensiones de tiempo y espacio son tan grandes que incluso los momentos geológicos etiquetados como cambios drásticos pueden extenderse cientos de miles o millones de años.

Es muy difícil determinar cuánto dura un evento de extinción masiva, pero las estimaciones siempre hablan de varios millones de años –salvo quizás en el caso del Cretácico al Terciario, donde la colisión del meteorito sí que pudo causar un impacto a escalas decadales o menores–. Además, las extinciones registradas en océanos y tierra firme pueden estar desfasadas millones de años debido a complejos efectos en cadena dentro de la red de interacciones de la biosfera.

Extinciones debidas la actividad humana

Desde que la humanidad ha empezado a ejercer un efecto significativo sobre los ecosistemas (pongamos unos 10 000 años) son muchas las especies que han desaparecido directa o indirectamente por nuestra causa.

Las cifras que se barajan con los grupos más conocidos (como mamíferos, aves o anfibios) sugieren que estamos lejos de ese 75 %, pero en algunos grupos los porcentajes de especies amenazadas de extinción (especies que previsiblemente desaparecerán en un futuro próximo) se acercan al 50 %.

Respecto a la velocidad, no hay dudas. La actual tasa de extinción nos llevaría, en un tiempo geológico equivalente, a un impacto sobre la biodiversidad comparable al de las cinco grandes anteriores. Estamos, como Kansas, siendo testigos de un gran evento de extinción masiva.

Testigos de una crisis de biodiversidad

La extinción del Triásico-Jurásico duró varios millones de años y no afectó notablemente a los plesiosaurios, pero sí a la diversidad de varios grupos de moluscos gasterópodos, cefalópodos y bivalvos, esponjas marinas y algunos grupos dominantes de tetrápodos terrestres como los tecodontos.

Tras disfrutar toda su vida de las maravillas el océano, Kansas jamás se hubiera imaginado estar en medio de uno de los mayores eventos de extinción de la historia de la Tierra. Al igual que ella, podemos estar viviendo los efectos de una gran extinción en curso, pero no darnos cuenta porque somos cortos de vista.

En ciencia, ser miope es equivalente a no tener suficiente información. Necesitamos conocer más, tener mayores series temporales de datos que permitan abordar cuestiones ecológicas clave para entender qué sucede con la biodiversidad.

El impacto que hemos causado en la biosfera va camino de ser equivalente al de los eventos que desencadenaron las grandes extinciones de nuestro planeta. En esta ocasión no estamos ante un impacto de un asteroide, un fenómeno geológico global o circunstancias astronómicas incontrolables. La actual crisis de la biodiversidad reside en nuestra forma de interacción con la naturaleza. Cuanto antes abordemos el tema de la explotación de recursos, su reparto y la gestión de los residuos, antes frenaremos la tasa de extinción actual.

Fuente: David Galicia Profesor de ecología y biogeografía, Universidad de Navarra

Foto de archivo de una nave espacial Cygnus de Northrop Grumman en las garras del brazo robótico Canadarm2 de la Estación Espacial Internacional. Créditos: NASA

Persona vestida de blanco en la sala sosteniendo un pequeño satélite en forma de cubo. Créditos: Laboratorio Nacional de Los Álamos/Logan Ott

La NASA ha lanzado un prototipo de instrumento que podría facilitar la vigilancia de la actividad volcánica y la calidad del aire. Situado a bordo de un CubeSat a unos 480 kilómetros por encima de la superficie de la Tierra, el "Sistema de Observación Hiperespectral de la Química Atmosférica de Nanosat", o NACHOS, utilizará una cámara hiperespectral compacta para localizar fuentes de gases traza en áreas tan pequeñas como 0,4 kilómetros cuadrados (0,15 millas cuadradas). NACHOS forma parte de la decimoséptima misión de reabastecimiento de Northrop Grumman a la Estación Espacial Internacional desde el Centro de Vuelo Wallops de la NASA en la isla de Wallops, Virginia.

Si tiene éxito, NACHOS será el instrumento espacial más pequeño y de mayor resolución dedicado a la vigilancia de los gases traza atmosféricos, como el dióxido de azufre (SO2) y el dióxido de nitrógeno, lo que abrirá el camino a futuros sistemas de observación de la Tierra que no sólo ayudarán a predecir las erupciones volcánicas, sino que también vigilarán la calidad del aire en torno a ciudades, barrios e incluso centrales eléctricas concretas.

"Un volcán dormido que acaba de despertarse puede emitir SO2 antes de que se produzca una actividad sísmica detectable. Esto nos da la oportunidad de identificar un volcán que podría entrar en erupción antes de que estalle", explica Steve Love, investigador y responsable del Grupo de Detección Espacial y Remota del Laboratorio Nacional de Los Álamos (LANL) del Departamento de Energía. 

Los gases traza atmosféricos procedentes de fuentes naturales y antropogénicas proporcionan a los científicos una visión única de una gran variedad de sistemas terrestres. Por ejemplo, el dióxido de nitrógeno, a menudo producido por la quema de combustibles fósiles, tiene un impacto negativo en la salud humana y puede servir como trazador del dióxido de carbono (un gas de efecto invernadero que contribuye al cambio climático) que resulta de la actividad humana. 

"Cuando reconocemos que estos gases están ahí y podemos localizar sus fuentes a una escala sub-kilométrica, tenemos la oportunidad de tomar medidas y minimizar los resultados negativos para la salud", dijo Love.

Pero la vigilancia de los gases traza requiere instrumentos lo suficientemente sensibles como para recoger datos de alta resolución; tradicionalmente, eso ha supuesto la creación de satélites más grandes equipados con un conjunto de potentes sensores. 

"Hay excelentes instrumentos en órbita que recogen datos sobre los gases traza atmosféricos, pero son costosos de mantener. Si queremos ampliar esta capacidad científica, necesitaremos una solución más rentable". 

Con sólo 6 kilos de peso y 300 centímetros cúbicos, NACHOS está en condiciones de convertirse en esa solución. Además de un sensor hiperespectral ultracompacto capaz de recoger datos de alta resolución, NACHOS también utiliza algoritmos de procesamiento a bordo, que reducen tanto el tamaño de sus transmisiones de datos como el tiempo que se tarda en retransmitir esas transmisiones a tierra. 

Estos algoritmos funcionan especialmente bien en ordenadores pequeños, lo que proporciona a NACHOS una gran potencia de cálculo sin aumentar el tamaño ni el peso del instrumento. 

"Más potencia y menos peso distinguen a NACHOS y lo convierten en un excelente candidato para futuras misiones de gases traza atmosféricos", dijo Love.

NACHOS permanecerá a bordo de la nave espacial Cygnus de Northrop Grumman hasta mayo de 2022, momento en que la nave se desprenderá de la Estación Espacial Internacional y colocará a NACHOS en la órbita baja de la Tierra antes de que la nave espacial de carga vuelva a entrar en la atmósfera terrestre. Love y su equipo dedicarán tres meses a la puesta en marcha de NACHOS antes de que comience su validación tecnológica y su misión científica. Espera que NACHOS permanezca en órbita durante aproximadamente un año. 

"Eso nos dará tiempo suficiente para verificar el diseño de nuestro instrumento y reunir suficientes datos para comprobar que nuestro concepto tecnológico es viable", dijo Love. 

El prototipo se financia a través del programa InVEST de la Oficina de Tecnología de las Ciencias de la Tierra de la NASA.

Fuente:   Banner image: NACHOS CubeSat. Credits: Los Alamos National Laboratory.  By Gage Taylor    NASA's Earth Science Technology Office