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Un estudio internacional analiza 125.584 casos de infección en 25 países para localizar determinantes genéticos de la respuesta al SARS-CoV-2. Este conocimiento es clave para conocer los mecanismos del coronavirus, encontrar tratamientos y proteger a las personas potencialmente más vulnerables.
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Recreación artística del virus SARS-CoV-2, causante de la covid-19. / Freepik
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Un estudio internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha localizado 11 nuevas posiciones en los cromosomas implicadas en la susceptibilidad a la infección por el SARS-CoV-2 y en la gravedad clínica de la Covid-19. El trabajo se ha publicado en la revista Nature.
La identificación de estos determinantes genéticos implicados en la respuesta al virus es fundamental para conocer los mecanismos biológicos que subyacen a la enfermedad, encontrar tratamientos eficaces y proteger a las personas potencialmente más vulnerables. Entre los hallazgos, cabe destacar ciertos genes codificantes de surfactantes pulmonares, con un papel clave en la respiración.
“La susceptibilidad y la respuesta a las infecciones víricas varía entre las persona. Factores ambientales y sociales contribuyen al riesgo de contraer la infección, mientras que el sexo masculino, la edad avanzada y la presencia de otras enfermedades contribuyen al riesgo de desarrollar una covid-19 grave”, explica Anna Planas, del Instituto de Investigaciones Biomédicas de Barcelona (IIBB-CSIC).
“No obstante, ciertos factores genéticos también aumentan la probabilidad de contraer la infección, de necesitar hospitalización o de desarrollar Covid-19 crítico”, añade.
Evidencias procedentes de miles de personas
Los resultados obtenidos son fruto del consorcio internacional COVID Host Genetics Initiative, encargado de buscar variantes genéticas comunes en la población que puedan aumentar el riesgo de infección o de desarrollar Covid-19 grave. Para ello, el grupo lleva a cabo estudios en miles de pacientes.
El presente trabajo es una actualización con más pacientes de un artículo que este consorcio publicó en julio de 2021. Ahora presenta un metaanálisis de estudios de asociación de todo el genoma (GWAS) de 125.584 casos de infección y más de 2,5 millones de controles recogidos en 25 países a través de 60 estudios diferentes.
La participación de España
El CSIC ha aportado datos genéticos de 236 pacientes y 654 controles. El análisis de datos de esta cohorte ha sido liderado por Israel Fernández Cadenas, del Instituto de Investigación del Hospital de Sant Pau (IIB Sant Pau).
“En este nuevo trabajo ampliamos el mapa que empezamos el año pasado y casi duplicamos el número de regiones y cromosomas estudiados pasando de 13 a 23. Además, se han incluido muestras de todo el mundo mejorando el conocimiento que tenemos de los procesos biológicos que causan los síntomas severos de Covid-19”, afirma Fernández-Cadenas.
Entre estos estudios se encuentra el proyecto InmunGen-CoV2, incluido en la plataforma Salud Global del CSIC, y que agrupa a investigadores de diversos institutos de la entidad española.
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El investigador del CSIC en el Instituto de la Grasa firma el último volumen de la colección ¿Qué sabemos de? (CSIC-Catarata). El autor analiza la composición, el consumo y los efectos de estos productos en la salud de adultos y niños.
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El 50% del presupuesto de los alimentos procesados se destina al envasado, el 40% al marketing y solo el 10% a los ingredientes.
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Bollería, pizzas industriales, refrescos, salsas y patatas fritas con aromas y sabores de lo más exóticos llenan las estanterías de cualquier supermercado. Tanto es así que ya ocupan más espacio que alimentos frescos como frutas, verduras, carne o pescado. En el último medio siglo hemos visto un crecimiento explosivo en la fabricación y el consumo de alimentos ultraprocesados, pero estos productos que parecen llamarnos a gritos desde los lineales de las tiendas alimentación pueden tener consecuencias negativas para nuestra salud si abusamos de su consumo.
¿Cuál es la evidencia científica al respecto? ¿Qué tienen esas galletas o esas salchichas que no podemos parar de comerlas? Javier Sánchez Perona, investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el Instituto de la Grasa, responde a estas cuestiones en el libro Los alimentos ultraprocesados. El último título de la colección ¿Qué sabemos de? (CSIC-Catarata) explica la composición de estos productos, cómo llegaron a nuestra mesa, qué relación tienen con las altas tasas de sobrepeso y obesidad de la población adulta e infantil y qué medidas públicas e individuales se pueden adoptar para reducir su consumo.
Azúcar, sal y grasas, una combinación explosiva
Si pensamos en una palmera de chocolate y en una tostada de aceite y tomate, no habrá duda en señalar a la primera como alimento ultraprocesado. Sin embargo, a veces las diferencias no son tan claras, por lo que no siempre es fácil asignar a un producto esta denominación. “De forma general, los alimentos ultraprocesados son formulaciones elaboradas a partir de sustancias derivadas de alimentos y aditivos, en los que no se pueden identificar otros alimentos en su forma original y que son ricos en grasas, sal y azúcar, además de tener poca fibra dietética, proteínas, vitaminas y minerales”, explica Sánchez Perona. La presencia en los ingredientes de aditivos como glutamato u otros compuestos como espesantes o aglutinantes que no suelen estar en las cocinas de nuestras casas es otro indicativo de que estamos ante un alimento ultraprocesado.
El desarrollo de la industria alimentaria, las mejoras en la conservación, la seguridad y las características organolépticas (sabor, textura, etc.) de los productos alimenticios y el abaratamiento de su precio han disparado la presencia de los ultraprocesados en los mercados, y, por tanto, su consumo. Si atendemos a las cifras, “Estados Unidos se lleva la palma. El 57,9% de la energía diaria consumida en este país se debe a ultraprocesados, pero en Europa también tenemos lo nuestro. Un estudio mostró que los ciudadanos de Reino Unido, Alemania, Irlanda y Bélgica consumen casi la mitad de sus calorías diarias en forma de ultraprocesados”, señala el investigador del CSIC. En España, “un estudio sobre la evolución del consumo de procesados de 1990 a 2010 concluye que el porcentaje de alimentos ultraprocesados en todas las compras de alimentos casi se triplicó, pasando del 11% al 31,7%. Los productos ultraprocesados más adquiridos fueron los de panadería, los cereales para el desayuno, los snacks dulces, las bebidas lácteas, los panes industriales y los refrescos”, añade.
Baratos y fáciles de comprar
Los alimentos ultraprocesados se basan en elaboraciones complejas que utilizan muchos ingredientes y se producen en fábricas con importantes medidas de seguridad alimentaria. Esto podría llevar a pensar que su coste debería ser elevado, pero lo cierto es que el precio de un paquete de galletas es de poco más de un euro, mientras una bandeja de fresas frescas puede costar cinco veces más. Según el autor, esta diferencia se debe, entre otros factores, a que “los alimentos ultraprocesados están fabricados con ingredientes de baja calidad –grasas y azúcar– procedentes de países en vías de desarrollo con sueldos bajos, lo que facilita que el producto sea extremadamente barato”. También tienen una alta rentabilidad para el productor. “El pescado no es barato, pero los palitos de pescado pueden contener solo un 50% de pescado; el resto es un recubrimiento muy económico. La empresa vende el rebozado casi al precio del pescado. Otro ejemplo son los zumos de frutas industriales, que suelen contener solo una pequeña parte de zumo real y el resto es agua y azúcar”, agrega.
Además del precio, el propio gesto de comprar y consumir ultraprocesados es mucho más simple: no requieren transformación, solo abrir y consumir o, como mucho, calentar. “En la época en la que vivimos, con un alto grado de estrés, estos alimentos ofrecen una alternativa sencilla, que no requiere previsión, se puede conservar durante mucho tiempo en casa y no precisa habilidades culinarias”, observa Sánchez Perona.
Y a todo esto se le añade una cascada de llamativos colores y mensajes que llenan los envases de estos alimentos. El autor aporta un dato sorprendente: “se ha estimado que el 50% del presupuesto de muchos de estos alimentos se destina al envasado, el 40% al marketing y solo el 10% a los ingredientes”.
¿Por qué nos atraen tanto?
Como expone Sánchez Perona, los ultraprocesados apelan a nuestros instintos más primarios: “Nuestro organismo dispone de un sistema de recompensas, a través de neurotransmisores y hormonas. Cuando se produce un estímulo que debe resultarnos agradable, el cerebro libera sustancias que nos causan placer (endorfinas) o deseo (dopamina). A veces aparecen respuestas exageradas de recompensa ante ciertos estímulos. Es lo que el zoólogo Nikolaas Tinbergen llamó estímulos supernormales que afectan sobre todo a nuestros instintos más primarios, como la alimentación”.
Pero, ¿por qué comenzamos a salivar cuando vemos la imagen de una pizza en una caja o la foto de un bollo de chocolate? “La respuesta que muchas personas generamos ante ultraprocesados es un ejemplo de estimulación supernormal. Estos alimentos están diseñados para resultar más atractivos que los poco procesados y provocan una respuesta emocional mucho mayor, que facilita el desarrollo de conductas adictivas”, explica.
Investigación en ultraprocesados
Aunque no existe un consenso científico completo, el sistema de clasificación NOVA desarrollado por el investigador brasileño Carlos Augusto Monteiro es el más utilizado en los estudios científicos sobre el efecto de los alimentos ultraprocesados. “En los años 80 Monteiro observó que las guías alimentarias más relevantes no incluían alimentos industriales, sino que estaban basadas en alimentos poco o nada procesados, como si se cocinara igual que a mediados del siglo XX”, comenta el científico del Instituto de la Grasa. “Por eso se creó un nuevo sistema de clasificación de alimentos teniendo en cuenta su grado de procesamiento, que ha ido evolucionando para ser lo más preciso posible”.
A partir de esta clasificación, se han puesto en marcha numerosos trabajos con población adulta e infantil. Aunque la mayoría son observacionales, “hay datos suficientes que indican que el consumo de alimentos ultraprocesados se asocia con una mayor presencia de enfermedades como la obesidad, la diabetes o patologías cardiovasculares”, indica Sánchez Perona.
Para paliar de alguna forma esa ‘llamada’ a la ingesta de alimentos ultraprocesados, el texto menciona algunas de las medidas adoptadas por instituciones públicas, desde impuestos a las bebidas azucaradas, como ocurre en países de Latinoamérica, hasta un etiquetado frontal que ayude a los consumidores a decidir de manera informada sobre los alimentos que compran. Un ejemplo de ello son los sistemas de etiquetado basados en colores, como el modelo tipo “semáforo”. Se emplea en Reino Unido y Ecuador y utiliza el verde para indicar contenido beneficioso, el ámbar para contenido más o menos dañino y el rojo para sustancias directamente perjudiciales. Nutri-Score, desarrollado en Francia, es otro de estos sistemas; además de colores, utiliza letras para indicar si los alimentos son más o menos saludables.
El investigador del CSIC también analiza algunas de las aplicaciones surgidas recientemente para escanear etiquetas y ayudar al consumidor a tomar decisiones más saludables al hacer la compra. En todo caso, “no está claro qué sistema es el idóneo para incorporarse en los envases ni cuál es el más útil para identificar los alimentos ultraprocesados. Es paradójico, pero a pesar de vivir en la era de la información la ciudadanía, sobre todo las personas más jóvenes, se consideran desinformadas en este ámbito”, concluye.
Los alimentos ultraprocesados es el número 132 de la colección de divulgación ‘¿Qué sabemos de?’ (CSIC-Catarata). El libro puede adquirirse tanto en librerías como en las páginas web de Editorial CSIC y Los Libros de la Catarata. Para solicitar entrevistas con el autor o más información, contactar con: comunicacion@csic.es (91 568 14 77).
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Cuatro países europeos se encuentran en riesgo medio: Ucrania, Bosnia, Bélgica y Bulgaria. China, Mozambique, Senegal y Afganistán son los países con mayor contaminación química producida por las basuras.
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Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han identificado la lista de los países que presentan un riesgo más alto de saturar su capacidad de gestionar la basura. El artículo, publicado en Nature Communications y elaborado por un equipo del Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos (IFISC, centro mixto del CSIC y la Universidad de las Islas Baleares) liderado por el investigador Ernesto Estrada, ha descrito la world-wide waste web, un conjunto de redes globales de intercambio entre países que importan y exportan basura. Según el estudio, China, Mozambique, Senegal y Afganistán son los países con mayor contaminación química producida por las basuras. Cuatro países europeos se encuentran en riesgo medio: Ucrania, Bosnia, Bélgica y Bulgaria.
Los investigadores definieron una red distinta para cada uno de los tipos de desechos analizados utilizando datos de la base de datos en línea de la BaC (Basel Convention on the Control of Transboundary Movement of Hazardous Wastes and their Disposal) y la cotejaron con la capacidad individual de cada país para gestionar esos residuos entre 2001 y 2019.
Anualmente se producen entre 7 y 10 millardos de toneladas de basura en todo el mundo. Dentro de estos se incluyen entre 300 y 500 millones de toneladas de desechos peligrosos, ya sea por su carácter corrosivo, inflamable o tóxico. Una parte de estos restos no se queda en su país de origen y viaja a través de la world-wide waste web para ser procesada en otro sitio.
Esto se hace, por una parte, para deshacerse de los restos de forma más económica en el caso de los países exportadores de basura, y por otra, tener fácil acceso a materiales recolectados mediante el reciclaje de esos desechos, en el caso de los países importadores. Es por eso que la world-wide waste web es una red direccional y ponderada, es decir, los residuos viajan de un país A a un país B, pero no necesariamente al revés ni en la misma cantidad que de A a C, por ejemplo”, explica Estrada. Esta característica queda patente en la gran asimetría existente a la hora de importar y exportar residuos peligrosos entre países desarrollados y en vías de desarrollo, donde los países desarrollados exportan a los menos desarrollados más de lo que importan de ellos.
Sin embargo, la capacidad de procesar estos restos no es igual para todos los países, y muchos de ellos corren el riesgo de congestionarse, es decir, importar más cantidad de desechos de la que son capaces de gestionar sin comprometer el medio ambiente. Para cuantificar esto, los investigadores utilizaron el EPI (de las siglas en inglés Enviromental Performance Index), una clasificación que indica qué países están abordando mejor los retos medioambientales a los que se enfrenta cada nación y que proporciona información sobre capacidad de gestionar distintos tipos de residuos.
Este índice, junto a la estructura de la world-wide waste web, permite identificar aquellos países con un alto riesgo de gestionar incorrectamente los residuos si su nivel de congestión es alto y su EPI no revela una gestión adecuada del medioambiente. De los 57 países que están en esa situación de riesgo, 29 de ellos están en África, 16 en Asia, 5 en América, 4 en Europa y 3 en Oceanía. Entre ellos el estudio se enfoca en los 28 países con el riesgo más alto de impacto medioambiental. El impacto de estos países en alto riesgo de congestión puede comprobarse mediante el análisis de huellas químicas o chemical fingerprints, compuestos químicos generados por los residuos que dejan restos cuantificables en el medio ambiente y/o en animales y personas en forma de metales pesados, compuestos orgánicos volátiles o contaminantes orgánicos persistentes.
“España está en la zona de seguridad, al igual que la mayoría de los países europeos, ya que sus capacidades de infraestructura y trayectoria medioambiental hacen que el flujo de residuos que entra y sale de ellos no represente un alto riesgo de impacto medioambiental. El hecho de estar en dicha zona no significa que un país no pueda pasar a alto riesgo si sus importaciones de residuos se incrementan más allá de sus capacidades de procesamiento”, añade el investigador del IFISC.
Entre los 28 países de mayor riesgo no hay ninguno de Europa. Sin embargo, cuatro países europeos sí se encuentran en situación de riesgo medio: Ucrania (el periodo estudiado no incluye el impacto de la guerra), Bosnia y, aunque en menor medida, Bélgica y Bulgaria.
En cuanto a la estructura de la world-wide waste web, el estudio afirma que la densidad de conexiones ha disminuido entre 2001 y 2019, además de observar que muchos países se están convirtiendo o bien en exclusivamente importadores de residuos (como México), o bien en exclusivamente exportadores (como China).
Los autores concluyen que este estudio abre la puerta a una gestión de los residuos peligrosos más eficiente y que permita la implementación de medidas que garanticen un mejor control de estos.
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Trabajo de referencia | Johann H. Martínez, Sergi Romero, José J. Ramasco, and Ernesto Estrada. The world-wide waste web. Nat. Comm. TBD. DOI: 10.1038/s41467-022-28810-x
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El investigador del ICE y descubridor de Proxima b explica el diseño de una ciudad sostenible en Marte y habla de la necesidad de generar una economía espacial.
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Guillem Anglada-Escudé es doctor en astrofísica e investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE- CSIC) con un contrato Ramón y Cajal desde 2019. Es experto en exoplanetas, análisis de datos y exploración planetaria. Ha liderado el equipo de la red internacional Sustainable Offworld Network (SONet), que ha diseñado el proyecto Nüwa: un modelo de desarrollo sostenible en Marte que quedó entre los 10 finalistas del concurso convocado por la organización The Mars Society el año pasado. Se puede conocer más sobre este proyecto en la exposición “Marte. El espejo rojo” del Centro de Cultura Contemporánea de Barcelona (CCCB), abierta hasta el 11 de julio, en la que Anglada-Escudé ha participado activamente.
Anglada-Escudé también es el investigador principal del equipo que descubrió el exoplaneta más cercano a la Tierra en 2016: Proxima b. Lidera el equipo del proyecto Red Dots, centrado en la detección de los planetas terrestres más cercanos al Sol, y es miembro del consorcio CARMENES. En los últimos años, ha trabajado como investigador posdoctoral en Carnegie Insitution for Science en Estados Unidos, en la Universidad de Göttingen, en Alemania, y como profesor en la Universidad Queen Mary de Londres, en Reino Unido.
El astrofísico Carl Sagan dejó un mensaje para los y las astronautas que vayan a Marte en el futuro, en el que decía que no sabía por qué queremos ir a Marte, pero que se alegraba de que estuvieran ahí. ¿Por qué queremos ir a Marte?
Queremos investigar Marte, igual que queremos investigar la Antártida o cómo funciona la Tierra, y Marte tiene elementos muy peculiares en el sistema solar. Básicamente es ver si la vida puede iniciarse en otro sitio que no sea la Tierra. Si la respuesta fuera afirmativa y encontráramos registro fósil de alguna forma de vida, eso indicaría que el Universo probablemente esté lleno de vida. Esto puede ser en Marte o en las lunas de Júpiter. Si había vida en Marte con las condiciones que hubo, que se parecen a las de la Tierra, significaría que la vida es un fenómeno ubicuo y que, por lo tanto, no estamos solos.
En Marte encontramos dos cosas: por un lado, el origen de la vida; y, por otro lado, el hecho de intentar vivir en sitios distintos, intentar salir del planeta, ver si se puede vivir fuera de la Tierra. Hay quien piensa que Marte sirve como bote salvavidas por si algo ocurre en la Tierra, pero no creo que sea un bote salvavidas. La exploración planetaria –no la espacial– nos fuerza a salir de nuestra zona de confort, tomar perspectiva y reformular cosas muy fundamentales. Eventualmente, establecer un nuevo asentamiento o una nueva sociedad en Marte probablemente nos daría las soluciones a muchos problemas que tenemos en la Tierra también.
¿Qué le diría a alguien que le preguntara qué beneficios puede aportar la exploración espacial en el contexto actual de pandemia?
Esta es la pregunta que tiene que responder toda la ciencia básica. ¿Qué necesidad hay de estudiar física cuántica, cómo se comportan las partículas o ciertos animales? Al final, es conocimiento que se acumula y se entrelaza y ayuda a progresar. El progreso real no ocurre centrándose en un área especializada, sino cuando se integra lo que se aprende de Marte con lo que se aprende en física cuántica y lo que se aprende en biología. Es uno de los terrenos fértiles para desarrollar conceptos nuevos.
Nos dirán que el espacio es muy caro, pero esto es muy falaz: no es cierto que sea caro. Hay un problema de percepción y comunicación. Se percibe que son unas cantidades enormes de dinero, pero porque es [un gasto] muy puntual: va condensado en una misión o en un instrumento. El progreso viene de entrelazar conocimiento de varias ramas. La exploración espacial, sobre todo la humana, parece más cara. Poner el factor humano hace una ciencia más humana también, más con la cultura, con el sitio, con experimentar. Invita a que el resto de la población, como sociedad, contribuya. No es ciencia solo, es exploración.
Colidera la inciativa Sustainable Offworld Network (SONet), que investiga el asentamiento humano en otros mundos, en especial la Luna y Marte. ¿Nos espera un futuro multiplanetario y sostenible? ¿Cómo se puede lograr la creación de asentamientos sostenibles en otros planetas sin caer en la depredación?
El tema de sostenibilidad en SONet viene dado por dos aspectos. Uno es querer establecer una base en Marte para que sea independiente y pueda operar y crecer; y, el otro, la sostenibilidad de la Tierra. Lo que no se puede hacer es conquistar el sistema solar y continuar gastando recursos. Esto es a lo que vamos: a generar una economía que no dependa de la Tierra, que no sea continuamente alimentada a base de depredar más la Tierra, sino que llegue un momento en el que contribuya positivamente. Se puede llegar a esto de muchas formas.
Podemos empezar a limpiar la superficie del planeta de ciertas infraestructuras que hemos estado usando por cuestiones históricas. La producción de energía podría hacerse en el espacio: tenemos toda la energía del Sol para lo que queramos. No estoy hablando de dentro de 10 años, igual estoy hablando de dentro de un siglo. A largo plazo es una solución de civilización. Hay espacio de sobra en millones y millones de kilómetros cuadrados para placas solares, y todo sin tocar la Tierra para empezar a descargarla de muchas cosas. Esa es un poco la visión de sostenibilidad a largo plazo.
¿Qué otras actividades económicas pueden hacerse en el espacio que liberen a la Tierra de esas cargas?
Podríamos hacerlas todas eventualmente. Por ejemplo, la manufactura de semiconductores, que se necesitan para hacer placas solares y para toda la tecnología, en principio. O las comunicaciones, básicamente todas: se pueden tener estaciones grandes de telecomunicaciones desde el espacio y liberar la Tierra. En el espacio, hay ciertas ventajas. Ahora mismo no compensan los contras, porque no tenemos infraestructura en el espacio; pero cuando estamos en el espacio, estamos en un vacío muy alto, no hay una atmósfera que se contamina y se pueden tener las cosas mucho más controladas.
¿Puede contribuir SONet a mitigar el cambio climático en la Tierra?
Directamente no, porque no es nuestro objetivo como organización, pero uno de los objetivos de SONet a medio plazo es hacer demostradores de ciudades marcianas donde se implementen formas de operar que sean directamente sostenibles. Se utiliza lo que hay: dióxido de carbono para condensarlo en material orgánico, para empezar manufacturas... Esto necesita desarrollarse. Me dirán que esto lo podemos hacer aquí en la Tierra sin la excusa de Marte y no me lo creo, porque llevamos 2.000 años de civilización y como sociedad no nos hemos puesto nunca a hacer esta inversión.
Tenemos otro proyecto, muy preliminar, en el Ártico. Estamos debatiendo con una universidad para ver si podemos utilizar técnicas de construcción en el Ártico y a la vez proporcionar lo que se sabe de cómo operar en otros planetas, como usar nuevos minerales de forma que no se necesite carbón para hacer una implementación de una vivienda. Es un ejemplo del tipo de cosas que queremos hacer de cara al cambio climático y eso nos inspira para implementar soluciones aquí en la Tierra.
¿Cómo sería Nüwa, el proyecto de ciudad sostenible en Marte?
Hay aspectos muy particulares, pero, por ejemplo, se usarían los recursos tal cual están allí. Marte tiene dificultades porque tiene baja presión y problemas de radiación, así que usaríamos sus montañas, sus acantilados y su roca para construir dentro. La ciudad está insertada en la roca, no está en la superficie. El recurso no es el petróleo o el agua: el ambiente en sí es un recurso que se puede usar. Si la ponemos en el acantilado, tiene luz natural que puede entrar por los laterales y en la roca, y te da la verticalidad de una ciudad que está condensada.
Es una ciudad: no es una base científica o una base militar. Cuando la dimensionamos, contamos con que tiene que haber infraestructuras, transporte, un número de metros cuadrados, de volúmenes y de comida por persona para que puedan tener una vida confortable. Trabajamos con un despacho de arquitectos que se llama ABIBOO Studio, que se dedica a diseñar ciudades en India y en Estados Unidos. No se trata de mandar a gente allí a que sufran, sino que gente decida ir allí porque es una forma distinta de vivir. Y después, cómo se organicen culturalmente dependerá mucho del modelo de inmigración.
Al final, la única preocupación que queda es el consumo de energía y de trabajo: se necesitan unas 10 veces más energía para mantener a gente viva y que la ciudad se desarrolle que la que se necesita en la Tierra. Un factor 10 es grande, pero no es un factor 1.000 ni 1.000.000, sino que está en el orden de magnitud. La idea es que esa carga extra la hicieran las máquinas: inteligencia artificial, estandarización industrial, etc.
Se han enviado rovers a Marte a lo largo de los últimos 20 años, pero todavía no se ha enviado ninguna misión tripulada. La NASA tiene como objetivo hacerlo a lo largo de la década de 2030. En caso de disponer de la tecnología y los recursos, ¿cuándo se podría establecer esta ciudad sostenible en Marte?
Esa es la predicción que haría un economista de cómo funcionaría la próxima década o dos, pero eso deja de funcionar cuando suceden eventos disruptivos. Yo creo que es plausible cuando tengamos naves de alto tonelaje. Cuando SpaceX o la Agencia Espacial China tengan estas naves para cargar 20 o 30 toneladas a la superficie de Marte, va a ser automático, va a empezar el proceso de construcción de bases en la Luna y en Marte. Y cuando eso ocurra, todos estos planes a 10 años van a dejar de tener sentido.
Físicamente y tecnológicamente estamos listos para hacerlo, es una cuestión de si queremos hacerlo o no. Me gustaría que entendiéramos todos con el ejercicio de Marte que con que un 10% de los países se organizara, sería suficiente para empezar ese esfuerzo. No es barato, pero es económicamente factible si una fracción de la población no muy grande del mundo se coordina.
Yo no me aventuraría a decir que dentro de 10 años vamos a estar trayendo rocas de vuelta desde Marte. Puede que en 10 años tengamos bases permanentes en la Luna y estemos haciendo manufactura en la Luna, y esto cambie completamente la economía. En este sentido, quiero ser más optimista. El futuro guarda más sorpresas de las que esperamos; si no, sería muy aburrido.
Fue el investigador principal del equipo que descubrió el exoplaneta más cercano que se conoce: Proxima b. ¿Qué tienen de especial Proxima b y su estrella Proxima Centauri?
Si hay vida más allá de la Tierra y queremos ser capaces de reconocerla, la forma más fácil es intentar buscar planetas parecidos al nuestro. Si buscas planetas en enanas rojas, que son estrellas unas 10 veces más pequeñas que el Sol, esos planetas son más fáciles de detectar. Tenemos las técnicas y desarrollamos la metodología para encontrar ese tipo de planetas, y esa metodología la aplicamos a la estrella más cercana al Sol, que es Proxima Centauri. Estas enanas rojas son las estrellas más comunes en el Universo y cada vez está más claro que prácticamente todas tienen planetas terrestres, pero entonces no lo sabíamos. ¿Por qué es relevante comparado con otros? Porque es la estrella más cercana al Sol.
Proxima b y otros están definiendo cómo va a ser la instrumentación de la próxima década. Lo que queremos ver ahora es si estos planetas pueden albergar vida o si hay evidencia de actividad biológica o química exótica en su superficie y de aquí la relevancia en que está convergiendo todo. Son sitios donde es plausible que haya vida de alguna forma y tenemos la capacidad tecnológica –o podemos desarrollarla ya– como para explorar, espectroscópicamente al menos, sus atmósferas y ver si hay señales de cosas peculiares.
Descubrir Proxima b lo situó en la lista de los diez científicos más relevantes de 2016, según la revista Nature. ¿Qué supone un reconocimiento así en el campo de la astrofísica?
Científicamente, mucho menos de lo que la gente se piensa. Eso te da visibilidad, pero no tanto en la ciencia, sino fuera de ella. Me ha permitido hablar con gente a la que no hubiera tenido nunca acceso: políticos, periodistas, pensadores, ingenieros, empresarios, innovadores, gente a la que los científicos normalmente no vemos.
Tengo la espina clavada porque yo tenía la idea de que podía pedir financiación para continuar una investigación, pero eso no ocurrió. Me di de bruces con la realidad. No me abrió muchas puertas científicamente. Sin embargo, entré en contacto con gente que incluso ves que lo que deciden mueve el mundo.
También ha liderado el equipo del proyecto Red Dots, para la detección de planetas terrestres más cercanos al Sol. ¿En qué fase se encuentra el proyecto ahora?
Red Dots es peculiar. Funciona muy bien, ahora científicamente más que comunicativamente, pero tiene un problema muy importante. Es una continuación de Pale Red Dot, el proyecto de Proxima Centauri, entonces siempre está a la sombra. Encontrar Proxima b tendría que haber sido la culminación y fue el principio. Red Dots continúa funcionando, es muy eficiente, es un gran proyecto y continúo involucrado. Como quería empezar a trabajar en otras cosas, como lo de Marte, he pasado la supervisión y dirección a Sandra Jeffers, que trabaja en el Instituto Max Planck para la Exploración del Sistema Solar en Göttingen.
Es la misma campaña, las herramientas que desarrollamos para Proxima Centauri ahora las estamos aplicando sistemáticamente a unas pocas estrellas y vamos barriendo el entorno del sistema solar inmediato para detectar estos planetas más cercanos y que pueden ser más fácilmente caracterizables, pero es un ejercicio de detección. En materia de exoplanetas, el siguiente gran paso va a ser la caracterización de los mismos.
¿Esto va a llegar antes que Marte o no? Creo que nos saldría más a cuenta desarrollar la infraestructura para poder manufacturar desde el espacio antes de meternos a hacer estas megamisiones. Yo estoy muy emocionado con los planetas terrestres cercanos, pero no sé si va a repercutir lo suficiente en la sociedad como para justificar el gasto que supondría. En cambio, veo muy claro que con una base en Marte o en la Luna, donde se desarrolla, se hace ciencia in situ, la gente va y lo experimenta, puede haber un avance mucho más significativo en la sociedad.
Ha participado en el consorcio CARMENES, del que forman parte científicos y científicas de 11 instituciones españolas y alemanas. ¿Cómo es este tipo de trabajo con equipos internacionales multidisciplinares? ¿Ha cambiado con la pandemia?
No ha cambiado mucho, de hecho. Las colaboraciones que hemos hecho son puntuales. El tipo de colaboraciones como Red Dots o proyectos como SONet, en vez de tener recurso líquido, consiste en buscar colaboradores que sean expertos en otros temas para poder operar. Mi especialidad aquí es coordinar y organizarnos con herramientas multimedia, ver cómo repartir el trabajo, crear grupos... En CARMENES estoy como participante de consorcio, junto con 200 personas más. Es una colaboración distinta, más rígida en sus objetivos. Voy colaborando, participando en los artículos, pero también tiene que extenderse mucho más en el tiempo.
Personalmente, puedo hacer proyectos como el de Marte una vez cada año como máximo porque me consumen mucho personalmente, e incluso con las colaboraciones se crean fricciones y hay que gestionar los grupos. Esta es la dificultad más grande: encontrar el punto justo donde un número mínimo de gente esté incentivada para participar y lo quieran hacer no porque les pagues, sino porque también ellos aprenden y les sirve para su desarrollo.
Aparte del proyecto Pale Red Dot, que tenía como objetivo comunicar el proceso de búsqueda de Proxima b, ha participado en otras iniciativas de divulgación científica. ¿Cómo cree que se puede mejorar la comunicación con el público general para acercar el trabajo científico?
Lo primero: tener muy claro qué quieres hacer y a quién quieres llegar. Cuando diseñas un ejercicio de comunicación en divulgación para público general, luego es difícil medir si ha funcionado o no. Ahora se puede cuantificar con redes sociales, pero antes era complicadísimo. Que quieres mejorar la percepción de la ciencia en tu pueblo, ¿cómo lo vas a cuantificar? Que quieres que los políticos sean más sensibles con algo, igual deberías diseñar tu campaña para los políticos, las instituciones o los gobiernos. Yo conozco científicos que han sido invitados al Congreso de Estados Unidos para hablar sobre exoplanetas, y los congresistas les preguntaron directamente sobre si vamos a encontrar vida y si tiene implicaciones para la gente en su día a día. Aquí nos falta un poco de esa interacción.
¿Qué proyectos están en su horizonte? ¿Hacia dónde le gustaría orientar su carrera científica en el futuro?
Ahora estoy muy involucrado en SONet, en hacerla crecer. También en exoplanetas, siguiendo las cosas que se desarrollan, como usar métodos de inteligencia artificial para el análisis de datos de exoplanetas o hacer investigación básica con métodos de machine learning (aprendizaje automático). Continúo trabajando en CARMENES y contribuyo en la misión CHEOPS de la Agencia Espacial Europea (ESA), en el equipo científico. Mirando hacia el futuro, aparte de SONet y el desarrollo de la economía espacial, científicamente, también estamos mirando un consorcio europeo llamado LIFE para hacer un interferómetro desde el espacio para hacer imagen directa de exoplanetas cercanos.
¿Qué le llevó a estudiar astrofísica y dedicarse a la investigación? Entre 2002 y 2004 fue concejal. ¿Fue difícil elegir entre todos sus intereses?
Fui concejal en el ayuntamiento de Ullastrell, pero nací en Terrassa (Barcelona). Quería estudiar ciencias, lo tenía bastante claro, estaba muy aficionado a la ciencia ficción, a películas como Star Wars, y acabé leyendo un libro de Kim Stanley Robinson: Marte Rojo. Eso fue lo que me hizo decantarme por la exploración del espacio. Me daba igual qué tipo de astronomía fuera, pero lo que quería hacer era ciencias planetarias, astrofísica…
También estaba metido en asociacionismo juvenil en mi pueblo y me puse en el Ayuntamiento para intentar reforzar el tejido asociativo, que se estaba destruyendo. Estaba a media tesis cuando fui concejal y tuve que escoger, porque era demasiado las dos cosas a la vez. Escogí la investigación porque me llenaba más en ese momento y me parecía que era la forma de hacer del mundo un sitio mejor. No sé si hoy habría tomado la misma decisión, pero creo que fue la adecuada. Opté por trabajar y ser experto en algo y si quiero dedicarme a la política en el futuro, que no lo he descartado, poder contribuir como experto de manera más positiva.
¿Qué le diría a aquellos y aquellas jóvenes que quieran dedicarse a la astrofísica?
Primero, que la astrofísica, las ciencias del espacio o las ingenierías no se estudian solamente para ser académicos. Cuando uno ha estudiado Física, Ingeniería o Matemáticas, ya es un científico, tenga un doctorado o no, trabaje de lo que trabaje después. Tiene una forma mental diferente de enfocar los problemas.
Uno necesita una motivación: ir a Marte, ser astronauta, desarrollar la vacuna contra el sida… Pero pocos van a hacerlo directamente con sus manos. La ciencia no es solo esa gente que lo hace con sus manos, sino las instituciones, las empresas, toda la sociedad, y podemos contribuir mucho fuera de lo que es el camino académico clásico. Mi sueño es que haya más permeabilidad, es decir, que la gente pueda estudiar, trabajar unos años en la empresa, volver a la academia, desarrollar su tesis doctoral y, con ese bagaje, volver a la empresa o al sistema académico de forma no precaria. Esa permeabilidad creo que es una tendencia que tendrá que ir ganando terreno.
Entrevista realizada por Alba Calejero del departamento de comunicación del Institute of Space Sciences (IEEC-CSIC).
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Desde hace dos décadas se conoce que la interacción magnética entre Júpiter y una de sus lunas mayores, Ío, genera gran cantidad de emisión en radio similar a las auroras terrestres. Tras el descubrimiento del planeta Proxima b en torno a la estrella más cercana a nosotros, Proxima Centauri, un grupo de investigadores del IAA-CSIC se propuso comprobar si en este sistema solar vecino se producen también interacciones en radio.
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Un estudio en radio de Próxima Centauri, el sistema planetario más cercano, abre una nueva vía para el estudio de los exoplanetas
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Desde hace dos décadas se conoce que la interacción magnética entre Júpiter y una de sus lunas mayores, Ío, genera gran cantidad de emisión en radio similar a las auroras terrestres (producidas, a su vez, por la interacción de partículas eléctricamente cargadas procedentes del Sol con la atmósfera de la Tierra). Tras el descubrimiento del planeta Proxima b en torno a la estrella más cercana a nosotros, Proxima Centauri, un grupo de investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) se propuso comprobar si en este sistema solar vecino se producen también interacciones en radio. Su hallazgo abre una nueva vía en el estudio de los planetas extrasolares.
“Este tipo de emisión de ondas de radio es posible porque el sistema planetario de Próxima tiene unas propiedades particulares: se trata de una estrella mucho más activa que nuestro Sol y el planeta Próxima b se encuentra muy cerca de ella; de hecho, se halla diez veces más cerca de su estrella que Mercurio del Sol”, apunta Miguel Pérez-Torres, investigador del IAA-CSIC que encabeza el estudio.
La campaña de observación se llevó a cabo con el ATCA (Australia Telescope Compact Array), un radiotelescopio formado por seis antenas de veintidós metros, y se prolongó a lo largo de diecisiete días terrestres. Como el planeta Próxima b da una vuelta completa alrededor de su estrella cada 11.2 días (mucho menos que los 365 días de la órbita terrestre), los investigadores observaron la emisión procedente del sistema planetario de Próxima durante el equivalente a un año y medio.
“Detectamos emisión en radio durante la mayor parte de la campaña de observación, con épocas de emisión más intensa. Estos máximos se detectaron dos veces por cada periodo orbital, cuando el planeta halla, visto desde la Tierra, más separado de su estrella –señala José Francisco Gómez, investigador del IAA-CSIC que participa en el hallazgo–. Los datos que hemos obtenido concuerdan muy bien con lo que predicen modelos de interacción entre la estrella y el planeta”.
Se trata de un trabajo pionero, ya que muestra por primera vez que se puede detectar la existencia de un planeta fuera del Sistema Solar observando con radiotelescopios las variaciones periódicas del sistema. “Esto abre un nuevo camino para el estudio de otros planetas que, en algunos casos, no podrían detectarse mediante otras técnicas, y que resulta muy prometedor si pensamos en los radiotelescopios excepcionalmente sensibles que están en desarrollo, como el Square Kilometre Array (SKA)”, indica Miguel Pérez-Torres.
Este trabajo también ha permitido detectar varios destellos en radio de apenas unos minutos de duración, que responden a episodios breves de actividad en la estrella, así como una llamarada estelar que se prolongó durante tres días y cuyo brillo en radio fue diez veces superior al habitual de la estrella.
“Estos resultados son también interesantes en lo que respecta a la posibilidad de que Proxima b albergue vida. Estas llamaradas de ondas de radio han debido de ser muy intensas para que pudiéramos detectarlas, y algunas se han prolongado varios días. Formas de vida como las de la Tierra posiblemente no podrían sobrevivir a este tipo de eventos”, apunta José Francisco Gómez (IAA-CSIC).
Cuatro años observando Próxima desde el IAA-CSIC
En 2016, la campaña de observación internacional RedDots, en la que participaba el IAA-CSIC, enfocó cuatro telescopios hacia la estrella más cercana a nosotros después del Sol, Próxima Centauri. Buscaban detectar el ligero tirón gravitatorio que un posible planeta ejercería sobre la estrella, que la obliga a dibujar una pequeña órbita y se traduce en oscilaciones en su luz. Así se halló Próxima b, un planeta con una masa mínima equivalente a 1,3 veces la terrestre y que gira en torno a Próxima Centauri cada 11.2 días dentro de la zona de habitabilidad, o la región en torno a una estrella en la que se producen las condiciones favorables para la existencia de agua líquida en superficie.
En 2017, investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) descubrían un cinturón de polvo alrededor de Próxima mediante observaciones con el interferómetro ALMA. Semejante al Cinturón de Kuiper de nuestro Sistema Solar, representaba el hallazgo de material remanente de la formación del sistema planetario más próximo al nuestro.
En enero de 2020 se anunciaba el descubrimiento, también con la participación del IAA-CSIC, de un posible segundo planeta en torno a Próxima Centauri, gracias a los datos recopilados desde Chile con los espectrógrafos UVES y HARPS, pertenecientes al Observatorio Europeo Austral (ESO). Las observaciones, que abarcaban un total de diecisiete años, revelaron la presencia de una señal con un período de 5.2 años compatible con la existencia de un segundo planeta en torno a Próxima Centauri con una masa mínima de unas seis veces la de la Tierra.
"Un proyecto de esta clase solo se ha podido llevar a cabo porque especialistas del IAA en diversos ámbitos (física de las atmósferas de los planetas del Sistema Solar, física estelar, búsqueda y estudio de exoplanetas y procesos del medio interestelar) han aunado sus esfuerzos y conocimientos; esto incluye su experiencia tanto en la modelización teórica como en la realización de observaciones en diferentes longitudes de onda, desde radio hasta el óptico y el infrarrojo”, concluye Antxon Alberdi, director del IAA-CSIC y participante en el estudio.
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El proyecto Harnesstom reúne a 22 instituciones de siete países, entre las que se encuentran pequeñas y medianas empresas, compañías tecnológicas, empresas de cultivo, ONG, asociaciones de agricultores, así como diversas instituciones académicas.
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Conseguir tomates de más calidad, con más sabor y más resistentes contra nuevos virus y enfermedades emergentes. Este es el objetivo de un proyecto europeo que está liderado desde Valencia, en concreto, desde el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto de la Universitat Politècnica de València (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Denominado Harnesstom, pretende también mejorar la resistencia de esta hortaliza frente a las nuevas condiciones derivadas del cambio climático.
El proyecto está coordinado por Antonio Granell, profesor de investigación del CSIC, y cuenta con un presupuesto de 8,07 millones de euros de los cuales 7,04 serán financiados por el Programa Marco de Investigación e Innovación de la Unión Europea (Horizonte 2020) y el resto lo cubrirán las empresas participantes y el Gobierno de Taiwán.
Harnesstom (Harnessing the value of tomato genetic resources for now and the future) se desarrollará durante los próximos cuatro años. Lo hará con la participación de instituciones de siete países, desde pequeñas y medianas empresas, compañías tecnológicas, empresas de cultivo hasta ONG, asociaciones de agricultores y diversas instituciones académicas.
“Se trata de una iniciativa de una gran importancia para un cultivo como el tomate. Primero, porque permitirá ofrecer al mercado soluciones para que este cultivo resista a algunos de los nuevos virus que le amenazan, como el virus rugoso del tomate (ToBRFV), así como a los desafíos del cambio climático. Y segundo porque el proyecto reúne a todos los agentes para que los resultados delos laboratorios se transfieranal mercado: desde nosotros, investigadores, hasta asociaciones de productores, empresas, ONG, etc. Todo con un objetivo: que el tomate que llegue a nuestra mesa sea mejor, en todos los sentidos”, destaca Antonio Granell.
Cuatro programas de mejora
El tomate es una hortaliza ampliamente cultivada y consumida, pero con una diversidad genética reducida y, por tanto, muy vulnerable a las enfermedades emergentes y al cambio climático. “Afortunadamente, el tomate es rico en recursos genéticos y se dispone de información suficiente para superar esas dificultades. Harnesstom trata de demostrar que el incremento en el uso de los recursos genéticos resulta clave para la seguridad alimentariay conseguir un producto final de mayor calidad”, destaca Granell. De esta manera y aprovechando el gran esfuerzo realizado recientementeen varios proyectos financiados por la UE para conectar fenotipos/genotipos, Harnesstom recopilará, centralizará y normalizará esta gran cantidad de información para que, de una manera sencilla, pueda ser usada por diferentes tipos de usuarios.
Asimismo, el proyecto desarrollará cuatro programas de preproducción. El primero de ellos tratará de introducir resistencias contra las principales enfermedades emergentes. El segundo buscará la mejor adaptación del tomate al cambio climático. El tercer programa de preproducción estará destinado a la mejora de la calidad. Y el cuarto buscará aumentar la resiliencia del tomate tradicional europeo mediante el mejoramiento participativo.
Banco de germoplasma
Por parte de la Universitat Politècnica de València, además de estar coordinado por el IBMCP (UPV-CSIC), en el proyecto participa también el Instituto Universitario de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana (COMAV). Este instituto de la UPV cuenta con un banco de germoplasma que contiene una de las mayores colecciones de material genético de tomate y parientes silvestres, que resultará clave para lograr variedades más resistentes a las enfermedades emergentes que afectan al cultivo.
Además, el proyecto pretende involucrar a agricultores, consumidores, chefs creadores de tendencias y universidades en actividades para el diseño de estrategias innovadoras que, en última instancia, darán como resultadomateriales de cultivo adaptados localmente.
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El orbitador halla cloruro de hidrógeno por primera vez en la atmósfera marciana, lo que sugiere una interacción entre la superficie y la atmósfera totalmente nueva. Comprender la interacción de los posibles depósitos de agua y su comportamiento estacional y a largo plazo resulta clave para comprender la evolución del clima de Marte.
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Entre los objetivos principales en la exploración de Marte destacan la búsqueda de gases atmosféricos vinculados a la actividad biológica o geológica, así como el desarrollo de un inventario del agua del planeta, tanto en el pasado como en el presente, para determinar si Marte pudo ser habitable y si algún depósito de agua se halla accesible para exploración humana futura. Dos nuevos resultados del equipo de ExoMars, publicados en Science Advances y en los que participan investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), revelan una clase de química completamente nueva y brindan más información sobre los cambios estacionales y las interacciones entre la superficie y la atmósfera.
La misión ExoMars-TGO (Trace Gas Orbiter, por sus siglas en inglés) es fruto de la colaboración entre la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Federal de Rusia, conocida como Roscosmos.
Una nueva química
“Hemos descubierto cloruro de hidrógeno por primera vez en Marte. Se trata de la primera detección de un gas halógeno en la atmósfera marciana, y representa un nuevo ciclo químico que debemos comprender”, apunta Kevin Olsen, investigador de la Universidad de Oxford y uno de los científicos que encabezan el descubrimiento.
El cloruro de hidrógeno, formado por un átomo de hidrógeno y uno de cloro, forma parte del grupo de gases con base de azufre y cloro a los que los especialistas en Marte prestan especial atención por ser indicadores de la actividad volcánica. Sin embargo, la naturaleza de las observaciones de cloruro de hidrógeno, detectado en lugares muy distantes a la vez y sin la presencia de otros gases asociados a la actividad volcánica, apunta a una fuente distinta. Así, el descubrimiento sugiere una interacción entre la superficie y la atmósfera completamente nueva, impulsada por las estaciones de polvo en Marte.
En un proceso muy similar al que se observa en la Tierra, las sales en forma de cloruro de sodio, restos de antiguos océanos evaporados e incrustadas en la superficie de Marte, son elevadas a la atmósfera por los vientos. La luz solar calienta la atmósfera y hace que se eleve el polvo, así como el vapor de agua liberado desde los casquetes polares. El polvo salado reacciona con el agua atmosférica para liberar cloro, que luego reacciona con moléculas que contienen hidrógeno para crear cloruro de hidrógeno. Así, estaríamos ante un escenario químico donde el agua representa un papel fundamental, y donde también parece haber una correlación con el polvo, ya que se observa más cloruro de hidrógeno cuando aumenta la actividad del polvo, que a su vez está relacionado con el calentamiento estacional del hemisferio sur.
El equipo detectó por primera vez el gas simultáneamente en los hemisferios norte y sur durante la tormenta de polvo global en 2018 y fue testigo de su desaparición, sorprendentemente rápida, al final del período estacional del polvo. En la actualidad están analizando los datos recopilados durante la siguiente temporada de polvo donde, de nuevo, se observa un aumento en el cloruro de hidrógeno.
El aumento del vapor de agua y la evolución del clima marciano
Las evidencias apuntan a que, en el pasado, el agua líquida fluyó a través de la superficie de Marte, como lo demuestran los numerosos antiguos valles y canales de ríos secos. Hoy en día el agua se halla en los casquetes polares y enterrada bajo tierra, y sabemos que el planeta sigue perdiendo agua, que escapa a la atmósfera en forma de vapor.
Comprender la interacción de los posibles depósitos de agua y su comportamiento estacional y a largo plazo resulta clave para comprender la evolución del clima de Marte. Esto se puede llevar a cabo mediante el estudio del vapor de agua y del agua semipesada, en la que un átomo de hidrógeno se reemplaza por un átomo de deuterio, una forma de hidrógeno con un neutrón adicional.
La proporción entre deuterio e hidrógeno funciona a modo de reloj, ya que nos informa sobre la historia del agua en Marte y sobre cómo evolucionó su pérdida con el tiempo. Y ExoMars-TGO permite observar la trayectoria de los distintos tipos de agua a medida que se elevan en la atmósfera con un detalle sin precedentes, ya que las mediciones anteriores solo aportaban el promedio sobre la profundidad de toda la atmósfera. “Es como si antes solo tuviéramos una vista en dos dimensiones, mientras que ahora podemos explorar la atmósfera marciana en 3D”, indica Ann Carine Vandaele, investigadora principal del instrumento Nomad (Nadir and Occultation for Mars Discovery) que se utilizó para esta investigación y en el que participa el IAA-CSIC.
Los nuevos datos muestran que, una vez que el agua se vaporiza por completo, presenta un gran enriquecimiento en agua semipesada y una relación entre deuterio e hidrógeno seis veces mayor que la terrestre en todos los depósitos de Marte, lo que confirma que, con el tiempo, se han perdido grandes cantidades de agua.
Los datos de ExoMars recopilados entre abril de 2018 y abril de 2019 mostraron también tres factores que aceleraron la pérdida de agua de la atmósfera: la tormenta de polvo global de 2018, una tormenta regional corta pero intensa en enero de 2019 y la liberación de agua de la capa de hielo del polo sur durante los meses de verano. También se observó una columna de vapor de agua en aumento durante el verano austral que, se cree, inyectaría agua en la atmósfera superior de forma estacional y anual.
“Los dos trabajos certifican el magnífico set de instrumentos que están caracterizando la atmósfera de Marte: desde el descubrimiento y detección de la presencia de cloruro de hidrógeno, en cantidades muy pequeñas pero suficientes para ser detectadas y cuantificadas por los instrumentos ACS y Nomad, a la caracterización y cuantificación del escape del agua del planeta, midiendo incluso la fracción de agua pesada que escapa en relación al total. Esto constituye un paso importantísimo para entender la historia de la evolución de la atmósfera de Marte, desde una atmósfera más densa y con una mayor cantidad de agua hasta la débil atmósfera que presenta en la actualidad”, concluye José Juan López-Moreno, investigador del IAA-CSIC, que participa en los resultados y en el consorcio del instrumento Nomad.
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Trabajo de referencia | O. Korablev et al. Transient HCl in the atmosphere of Mars. Science Advances. G. Villanueva et al. Water heavily fractionated as it ascends on Mars as revealed by ExoMars/NOMAD. Science Advances
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El divulgador del CSIC relata en un nuevo libro la incesante exploración del planeta rojo desde las antiguas civilizaciones hasta las últimas misiones. Marte el enigma de la vida explica los hallazgos que hacen de nuestro vecino el mejor candidato para demostrar la existencia de vida fuera de la Tierra.
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Marte ha impulsado a partes iguales la imaginación y el afán de conocimiento de la humanidad.
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Lo han llamado dios de la guerra, Horus en el horizonte y estrella de fuego. Marte, ese punto rojo en el firmamento, siempre ha estado ahí, ante nuestros ojos, desafiando nuestra curiosidad. Desde la Antigüedad, el ser humano no ha cesado de observarlo y, lejos de agotar las preguntas, el más habitable de los planetas a nuestro alcance sigue ofreciéndonos un relato apasionante. Juan Ángel Vaquerizo, astrofísico y coordinador de la Unidad de Cultura Científica del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) ha escrito Marte y el enigma de la vida. El nuevo número de la colección ‘¿Qué sabemos de?’ (CSIC-Catarata) condensa el conocimiento que tenemos hasta el momento del planeta, explica sus peculiaridades y semejanzas con la Tierra, la historia de su exploración y los retos que se abren ante las nuevas misiones lanzadas hacia territorio marciano.
“Marte es especial porque ha provocado un profundo impacto en la cultura y ha impulsado de modo decisivo el avance de la ciencia en los últimos siglos. A día de hoy, es el primer objetivo astrobiológico, ya que es el mejor escenario para demostrar la existencia de vida fuera de la Tierra”, señala Vaquerizo. “Estamos viviendo momentos cruciales en la exploración marciana. Tanto es así que el primer ser humano que pise Marte ya ha nacido, y todo apunta a que algunos de los grandes enigmas que aún esconde el planeta rojo podrían ser resueltos durante las próximas décadas”, añade el autor.
El libro se inicia con una presentación de nuestro planeta hermano que incluye un “curso breve de climatología marciana”, un recorrido por su geografía y espectaculares paisajes y un repaso a sus características geológicas. Uno de los rasgos más sorprendentes de Marte es la gran diferencia entre los hemisferios norte y sur, conocida como dicotomía marciana, y que se puede observar en tres aspectos físicos. El primero es topográfico: la parte norte del planeta es una inmensa depresión respecto a la parte sur. “Por eso en el planeta se distingue entre las denominadas tierras altas del sur y las tierras bajas del norte”, explica el astrofísico. También existe una acusada diferencia en la densidad de cráteres de impacto, mucho menos numerosos en el norte. Por último, “la tercera distinción entre los dos hemisferios radica en el grosor de la corteza, mayor en el sur, de unos 58 km, que en el norte, de apenas 32km”, apunta Vaquerizo.
El texto continúa volviendo la vista al pasado y esboza una historia de Marte por la que desfilan nombres de astrónomos imprescindibles como Copérnico, Kepler, Galileo Galilei, Christiaan Huygens o Giovanni Domenico Cassini. “Marte fue el responsable de que la Tierra, y con ella el ser humano, abandonase para siempre el centro del universo”, comenta el autor. Tras innumerables observaciones recopiladas durante siglos, “en el siglo XVI se cambiaron las órbitas circulares por trayectorias elípticas y el modelo geocéntrico se sustituyó por el heliocéntrico, todo para hacer encajar esos movimientos extraños que realizaba el ‘excéntrico’ planeta rojo”, explica.
Canales, la falsa prueba de vida marciana
En ese recorrido histórico por el estudio de Marte destaca un episodio que en la segunda mitad del siglo XIX revolucionó a la comunidad científica y desató la fiebre marciana. En sus observaciones del planeta, el astrónomo Schiaparelli identificó zonas oscuras y brillantes, como mares y tierras, y una intrincada red de líneas oscuras que conectaban los mares a través de las tierras. Las denominó canali, porque las comparó con los canales naturales terrestres. El descubrimiento se publicó en 1878 y el artículo científico tuvo una gran repercusión, pero “cuando se tradujo al inglés, el termino italiano canali, que se refiere a una estructura de origen natural, fue traducido como canals, que en inglés significa estructura artificial construida por el ser humano, en lugar de utilizar el término channels, que hace alusión a una estructura de origen natural”, detalla Vaquerizo. A partir de esta imprecisa traducción, los canales de Marte se hicieron famosos y la existencia de una hipotética civilización marciana llenó páginas de artículos científicos y periódicos.
El final de esta fiebre marciana llegó 50 años después gracias Eugène Michel Antoniadi. En 1930 publicó un libro con numerosas ilustraciones fruto de su meticuloso trabajo de observación en las que no aparecía rastro alguno de canales. Conclusión: todo había sido una ilusión óptica. “Cuando el ojo humano observa una imagen poco nítida con zonas oscuras y brillantes, el cerebro completa la información que falta y crea patrones lineales entre las manchas. Los canales eran una respuesta perceptiva visual del ojo humano, no verdaderas estructuras topográficas en la superficie de Marte”, precisa Juan Ángel Vaquerizo.
De los telescopios a los rovers
Los telescopios para observar al planeta rojo dieron paso a misiones provistas de tecnología cada vez más precisa y robusta y las grandes potencias incluyeron a Marte entre los objetivos de su carrera espacial. “Se puede decir que Marte es un devorador de naves espaciales, ya que de las 44 misiones que han sido enviadas a territorio marciano hasta 2020, solo 24 han conseguido cumplir su objetivo. Actualmente hay tres misiones viajando hacia Marte, y si todo va bien, llegarán en 2021”, describe el autor.
En 1965 la Mariner 4 logró el hito histórico de sobrevolar Marte y, desde entonces, la comunidad científica no ha parado de afrontar nuevos retos en la exploración marciana: colocar una nave en órbita marciana, aterrizar en el planeta, tomar imágenes de la superficie de Marte o llevar los Mars Explorations Rovers (MER) y conseguir que estos ingenios facilitaran todo tipo de muestras. Opportunity, uno de los dos rovers lanzados en 2004 por la NASA, funcionó durante 15 años, “una marca increíble que difícilmente será superada por otro robot en la superficie de otro planeta”.
España en Marte
Durante las últimas décadas la comunidad científica española ha participado de forma destacada en el desembarco robótico marciano. La misión Mars Science Laboratory (MSL) que aterrizó en Marte en agosto de 2012 con el rover Curiosity a bordo –el más grande enviado hasta el momento– representó un antes y un después para la exploración espacial en España. “Por primera vez en su historia, nuestro país participaba en una misión a otro planeta liderando un instrumento científico. Un equipo encabezado por el Centro de Astrobiología (CAB) diseñó y construyó REMS (Rover Environmental Monitoring Station), una estación medioambiental dotada de sensores que se encargaría de la evaluación ambiental de la zona de Marte por la que se desplazara el rover”, comenta Juan Ángel Vaquerizo. Además, la antena de alta ganancia utilizada para el envío de datos a la Tierra se desarrolló en España.
La misión Insight, que amartizó en 2018, también cuenta con instrumentación made in Spain: una estación meteorológica con dos sensores de velocidad y dirección del viento y temperatura denominados TWINS. “Con ambos instrumentos funcionando en Marte, somos el único país con dos estaciones medioambientales operativas actualmente en el planeta”, destaca Juan Ángel Vaquerizo. Mars 2020, la última misión de la NASA con destino marciano tiene prevista su llegada en febrero de 2021 y en ella viaja MEDA, la tercera estación medioambiental liderada por el CAB. “Con ella en Marte, tendremos la primera red de estaciones medioambientales en otro planeta. Y será española”, agrega.
Los enigmas de Marte
A pesar de la ingente cantidad de información obtenida hasta la fecha, quedan muchos interrogantes por aclarar acerca de nuestro planeta hermano. “Uno de los descubrimientos fundamentales de la exploración robótica marciana ha sido constatar que Marte fue, anteriormente, bastante parecido a la Tierra, con abundante agua líquida en su superficie, pero es necesario saber durante cuánto tiempo las condiciones en Marte permitieron al agua mantenerse en estado líquido en la superficie”, indica el responsable de la Unidad de Cultura Científica del CAB. El origen del abundante metano presente en el planeta y el mecanismo por el que se elimina en la atmósfera tan rápidamente también es un misterio sin resolver, entre otros muchos. “Guiados por la única versión de vida que conocemos, lo que hacemos en realidad es buscar otras versiones de los organismos terrestres bajo la hipótesis de que la chispa que se inició en la Tierra pueda haberse iniciado en otros lugares bajo condiciones similares”, concluye el autor.
La llegada del ser humano al planeta Marte va a ser el siguiente gran salto y ya tiene fecha: la primera misión tripulada se prevé para el año 2033. Sin duda se trata de un paso trascendental, “quizá impulsado por ese instinto de supervivencia o por el afán de conquista de nuevos entornos que los organismos vivos llevan impreso en sus genes”.
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Sobre el autor
Juan Ángel Vaquerizo es astrofísico y divulgador. Es coordinador de la Unidad de Cultura Científica (UCC) del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA). Lleva a cabo una intensa actividad de divulgación científica, que comprende la realización de talleres y charlas para profesores, estudiantes y público en general, la coordinación editorial de la revista Zoé y el comisariado de exposiciones sobre la exploración espacial, como Marte, la conquista de un sueño o Tras la Luna. Explorando los límites del espacio.
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