La Tierra vista desde el Apolo 17. Fuente: Wikimedia Commons.
En 1979, el químico James Lovelock y la bióloga Lynn Margulis hicieron pública la denominada hipótesis Gaia, que postulaba que la atmósfera y la parte superficial del planeta Tierra se comportan como un todo coherente y un sistema autorregulador que tiende al equilibrio, en definitiva, como un organismo vivo.
Pero, ¿es realmente la Tierra (Gaia) un ser vivo gigante? Un método recientemente desarrollado por científicos de la Universidad de Maryland, en Estados Unidos podría desvelar esta incógnita.
Según publica dicha Universidad en un comunicado la clave estaría en un elemento químico que se encuentra entre los 10 más abundantes del universo: el azufre.
Rastreando el ciclo del azufre
En los océanos, los organismos marinos producen un compuesto del azufre, el dimetilsulfuro, que es lo suficientemente estable como para resistir la oxidación del agua y que se produzca su transferencia al aire y a la superficie terrestre.
Es lo que se denomina el “ciclo del azufre”, un proceso que se desarrolla a través de la tierra, la atmósfera y los seres vivos marinos, y que juega un papel crucial tanto en el clima como en la salud de los organismos y de los ecosistemas.
De hecho, las emisiones de dimetilsulfuro son esenciales para la regulación del clima, a través de su transformación en aerosoles, que se cree influyen en el equilibrio de radiación térmica terrestre.
Lo que han hecho Harry Oduro, de la Universidad de Maryland, en colaboración con el geoquímico James Farquhar, y la bióloga marina Kathryn Val Alstyne, de la Western Washington University, es desarrollar una herramienta que posibilita el rastreo y la medición del sulfuro a lo largo de todo el ciclo del azufre: desde la metabolización de estos compuestos por parte de los organismos oceánicos hasta la atmósfera y la tierra.
Pero, ¿es realmente la Tierra (Gaia) un ser vivo gigante? Un método recientemente desarrollado por científicos de la Universidad de Maryland, en Estados Unidos podría desvelar esta incógnita.
Según publica dicha Universidad en un comunicado la clave estaría en un elemento químico que se encuentra entre los 10 más abundantes del universo: el azufre.
Rastreando el ciclo del azufre
En los océanos, los organismos marinos producen un compuesto del azufre, el dimetilsulfuro, que es lo suficientemente estable como para resistir la oxidación del agua y que se produzca su transferencia al aire y a la superficie terrestre.
Es lo que se denomina el “ciclo del azufre”, un proceso que se desarrolla a través de la tierra, la atmósfera y los seres vivos marinos, y que juega un papel crucial tanto en el clima como en la salud de los organismos y de los ecosistemas.
De hecho, las emisiones de dimetilsulfuro son esenciales para la regulación del clima, a través de su transformación en aerosoles, que se cree influyen en el equilibrio de radiación térmica terrestre.
Lo que han hecho Harry Oduro, de la Universidad de Maryland, en colaboración con el geoquímico James Farquhar, y la bióloga marina Kathryn Val Alstyne, de la Western Washington University, es desarrollar una herramienta que posibilita el rastreo y la medición del sulfuro a lo largo de todo el ciclo del azufre: desde la metabolización de estos compuestos por parte de los organismos oceánicos hasta la atmósfera y la tierra.
Huellas isotópicas
Más concretamente, Oduro y sus colaboradores pueden medir por vez primera, gracias a esta herramienta, la composición isotópica del dimetilsulfuro y también de su precursor, el dimetilsulfoniopropionato.
Al igual que muchos otros elementos químicos, el azufre está compuesto de diferentes isótopos o átomos cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren en masa.
Los isótopos de cualquier elemento, en este caso del azufre, se caracterizan por tener propiedades químicas idénticas, pero diferentes masa y propiedades nucleares.
Estas diferencias sutiles han hecho posible para los científicos establecer diferencias, en forma de huellas isotópicas, entre los distintos compuestos del azufre, producidos por las macroalgas (algas marinas multicelulares) y el fitoplancton, para poder rastrearlos.
Según explica Farquhar, en concreto, lo que se ha conseguido es idear la manera de aislar y medir la composición isotópica de estos dos compuestos del azufre, el dimetilsulfuro y el dimetilsulfoniopropionato.
Cómo se autorregula Gaia
Los registros resultantes han revelado una variabilidad inesperada en una señal isotópica que parece estar relacionada con la manera en que el azufre es metabolizado, añade el investigador.
Además, el trabajo de Oduro ha establecido que cabe esperar encontrar variaciones en las huellas isotópicas del azufre de ambos compuestos en el océano, bajo diversas condiciones medioambientales y a partir de diferentes organismos.
Y también ha demostrado que las diferencias en la composición isotópica del dimetilsulfuro pueden ayudar a afinar las estimaciones de sus emisiones a la atmósfera y su ciclo en los océanos.
Más concretamente, Oduro y sus colaboradores pueden medir por vez primera, gracias a esta herramienta, la composición isotópica del dimetilsulfuro y también de su precursor, el dimetilsulfoniopropionato.
Al igual que muchos otros elementos químicos, el azufre está compuesto de diferentes isótopos o átomos cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren en masa.
Los isótopos de cualquier elemento, en este caso del azufre, se caracterizan por tener propiedades químicas idénticas, pero diferentes masa y propiedades nucleares.
Estas diferencias sutiles han hecho posible para los científicos establecer diferencias, en forma de huellas isotópicas, entre los distintos compuestos del azufre, producidos por las macroalgas (algas marinas multicelulares) y el fitoplancton, para poder rastrearlos.
Según explica Farquhar, en concreto, lo que se ha conseguido es idear la manera de aislar y medir la composición isotópica de estos dos compuestos del azufre, el dimetilsulfuro y el dimetilsulfoniopropionato.
Cómo se autorregula Gaia
Los registros resultantes han revelado una variabilidad inesperada en una señal isotópica que parece estar relacionada con la manera en que el azufre es metabolizado, añade el investigador.
Además, el trabajo de Oduro ha establecido que cabe esperar encontrar variaciones en las huellas isotópicas del azufre de ambos compuestos en el océano, bajo diversas condiciones medioambientales y a partir de diferentes organismos.
Y también ha demostrado que las diferencias en la composición isotópica del dimetilsulfuro pueden ayudar a afinar las estimaciones de sus emisiones a la atmósfera y su ciclo en los océanos.
James Lovelock, autor de la hipótesis Gaia. Fuente: Wikimedia Commons.
Por todo, la investigación ha demostrado que el uso de los isótopos para registrar el ciclo de los compuestos del azufre en las superficies oceánicas, así como el flujo del dimetilsulfuro a la atmósfera, servirá para responder a importantes cuestiones sobre el clima –vinculadas al ciclo de azufre- y a predecir mejor los cambios climáticos, asegura Farqhuar.
Asimismo, estas mediciones ayudarán a establecer mejor las conexiones entre las emisiones de dimetilsulfuro y los aerosoles de sulfato, y permitirá conocer la interacción entre el mundo marino, la atmósfera y la tierra, para concluir hasta qué punto se autorregulan y si es posible que la teoría Gaia sea cierta.
Los resultados de la presente investigación han aparecido detallados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), en la que se especifica que las mediciones fueron realizadas a partir de una especie concreta de fitoplancton (Prorocentrum minimum) y de cinco especies de macroalgas (Ulva lactuca, Ulva linza, Ulvaria obscura, Ulva prolifera, y Polysiphonia hendryi).
La respiración de la Tierra
En 2004, científicos de la Universidad de Hong Kong hicieron público otro descubrimiento que podría respaldar uno de los aspectos de la hipótesis Gaia, que señala que la Tierra vive algún proceso de respiración: los investigadores descubrieron que el litoral terrestre respira bajo el efecto de las mareas, originando la aspiración y expiración del aire y la humedad y afectando a las infraestructuras costeras.
Asimismo, estas mediciones ayudarán a establecer mejor las conexiones entre las emisiones de dimetilsulfuro y los aerosoles de sulfato, y permitirá conocer la interacción entre el mundo marino, la atmósfera y la tierra, para concluir hasta qué punto se autorregulan y si es posible que la teoría Gaia sea cierta.
Los resultados de la presente investigación han aparecido detallados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), en la que se especifica que las mediciones fueron realizadas a partir de una especie concreta de fitoplancton (Prorocentrum minimum) y de cinco especies de macroalgas (Ulva lactuca, Ulva linza, Ulvaria obscura, Ulva prolifera, y Polysiphonia hendryi).
La respiración de la Tierra
En 2004, científicos de la Universidad de Hong Kong hicieron público otro descubrimiento que podría respaldar uno de los aspectos de la hipótesis Gaia, que señala que la Tierra vive algún proceso de respiración: los investigadores descubrieron que el litoral terrestre respira bajo el efecto de las mareas, originando la aspiración y expiración del aire y la humedad y afectando a las infraestructuras costeras.