La exquisita idoneidad de nuestro planeta para la vida depende de muchos factores no biológicos. En su último libro, The Miracle of the Cell [El milagro de la célula], Michael Denton explora algunos aspectos de los elementos químicos que parecen perfectamente ajustados, incluso previstos, para permitir que los procesos biológicos destaquen en su labor diaria. Estos incluyen la naturaleza del átomo de carbono, las diferencias de fuerza entre los enlaces covalentes y débiles, y las propiedades de los metales y oligoelementos que permiten el funcionamiento de determinadas enzimas. Entre los factores no biológicos de la Tierra que favorecen la vida, los glaciares quizá no se encuentren entre los candidatos más considerados.

Los glaciares, arrastrándose lentamente con sus cargas de hielo, excavan valles y depositan roca en las morrenas. ¿Qué tiene de biológico esto? Puede que haya organismos tolerantes al hielo viviendo en partes del hielo, pero existen procesos ocultos que favorecen la vida, invisibles para el observador casual. Bajo sus gruesos lechos de hielo, ríos de agua de deshielo fluyen cuesta abajo. Y con esos ríos llega la carga que necesitan los organismos vivos.

El Plancton

El agua dulce, sin duda, es uno de los principales cargamentos. Consideremos su comportamiento al llegar al océano. Un nuevo artículo publicado en la revista Geophysical Research Letters de la Unión Geofísica Americana, por C. W. Lester et al., reveló el importante papel que desempeña esta agua dulce en la base de la cadena alimentaria marina.

En el Ártico, cada primavera, la aparición del sol despierta el ecosistema de la región. En particular, la proliferación de fitoplancton, que constituye la base de la red alimentaria marina del Ártico, es un fenómeno temprano que depende de la disponibilidad de luz solar. En este estudio, presentamos un modelo que respalda la idea de que la luz solar por sí sola no es suficiente para impulsar grandes floraciones de plancton en alta mar: también se necesita un influjo de agua de deshielo del hielo marino. Esta agua de deshielo (dulce y ligera) mantiene una capa superficial oceánica delgada y separada del océano inferior. El plancton se encuentra confinado en esta capa superficial, donde puede absorber abundante luz solar y desarrollar grandes floraciones. Nuestro modelo arroja luz sobre este papel central del agua de deshielo del hielo marino para el crecimiento del fitoplancton ártico. [Énfasis añadido].

La floración del plancton atrae a peces como el krill para deleitarse con su abundancia, y con él llegan otras criaturas a lo largo de la cadena alimenticia. En Vuelo: El Genio de las Aves, Illustra Media muestra cómo los charranes árticos programan sus migraciones para coincidir con el festín anual. Tras haber volado más de 19.000 kilómetros desde el círculo polar ártico, las aves llegan a tiempo para disfrutar de la gran cantidad de krill, que comparten con las ballenas jorobadas que aparecen en «Aguas Vivas», otro documental de la trilogía Diseño de Vida de Illustra. Los mamíferos más grandes del planeta se alimentan del krill, que a su vez se alimenta del plancton, el cual depende del agua dulce proveniente del deshielo glacial.

Entrega de oligoelementos

Denton expuso la multifacética idoneidad química del agua para la vida en su libro anterior, The Wonder of Water (2017) [La maravilla del agua]. Señaló que la viscosidad peculiarmente baja del hielo en relación con la roca (10 órdenes de magnitud menor) permite que los glaciares se muevan sobre una delgada lámina de agua líquida, formando valles en forma de U y otras formas de relieve glaciares características.

Los glaciares cargados de minerales degradan la roca montañosa más dura, transportando grandes cantidades de material a las llanuras de inundación y los océanos. A medida que los glaciares fluyen por los valles fluviales o a través de grandes masas continentales, deslizándose sobre el lecho rocoso, arrastran rocas y fragmentos de roca por la superficie subyacente, desgastándolas y reduciéndolas a «harina de roca», material compuesto de diminutos granos de roca, de fracciones de milímetro. Esto aumenta considerablemente el área disponible para la meteorización química.

The Wonder of Water, pp. 23-24

El proceso de meteorización química, a su vez, proporciona los minerales que los organismos necesitan para prosperar, incluyendo metales como hierro, calcio, sodio, potasio, magnesio, manganeso, zinc y molibdeno. Denton describe las cualidades particulares de cada uno de estos elementos y su papel en los procesos celulares en el capítulo 6 de El milagro de la célula.

Un artículo reciente refuerza la maravilla de este sistema de transporte geofísico. En PNAS, un equipo de más de 16 científicos, con Jon R. Hawking como autor principal, midió oligoelementos en el agua de deshielo glacial que emerge bajo las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida. Les sorprendió descubrir que los ríos subglaciales contienen diez veces más oligoelementos biológicamente esenciales que los ríos terrestres. En su artículo, «Enhanced trace element mobilization by Earth’s ice layers» (Movilización mejorada de oligoelementos por las capas de hielo de la Tierra), explican la importancia de sus hallazgos:

Los oligoelementos son esenciales para los procesos biogeoquímicos en la superficie terrestre y desempeñan un papel importante en el ciclo del carbono como micronutrientes que sustentan la productividad biológica. Presentamos datos de las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida para demostrar la importancia de los procesos biogeoquímicos subglaciales en la movilización de cantidades sustanciales de estos elementos. Generalmente, los elementos inmóviles se encuentran en las aguas de deshielo subglaciales en concentraciones elevadas en comparación con los ríos típicos, y la mayoría presenta un fraccionamiento de tamaño distintivo debido a la adsorción en nanopartículas. Nuestros hallazgos sugieren que las capas de hielo deben incluirse en los modelos de ciclos biogeoquímicos globales de oligoelementos y en los estudios de la fertilización de los sistemas marinos adyacentes, especialmente el Océano Antártico, debido a los grandes flujos de exportación de micronutrientes, en particular el hierro.

El hierro no es el único elemento esencial que llega a la cadena alimentaria oceánica mediante estos procesos. También se encontraron niveles elevados de cobalto, manganeso y zinc. El cobalto (número atómico 27), ese metal traza duro, brillante y de color gris plateado, comúnmente conocido por sus usos en imanes y aleaciones, también desempeña un papel esencial en nuestro organismo: ocupa el centro de la vitamina B12, «la única vitamina conocida que contiene un elemento tan pesado» (Britannica). Denton explica la importancia del manganeso y el zinc (Miracle of the Cell, págs. 106-109). De nuevo, los procesos no biológicos cooperan con los biológicos en una compleja interacción de geofísica y biofísica. La vida podría ser poco común, localmente aislada en lugares con las mayores concentraciones de oligoelementos o elementos traza (ET), si no fuera por el sistema de transporte glacial que arrasa la roca, la tritura en pequeñas partículas, arrastra los nutrientes a los estuarios para su posterior procesamiento y, finalmente, los transporta a los océanos.

Las concentraciones de ET en aguas de deshielo subglaciales son generalmente altas a pesar de las bajas temperaturas, lo que probablemente refleja la meteorización de las micropartículas de roca y/o los largos tiempos de residencia en agua en sistemas de drenaje subglacial con alta relación roca:agua. La importancia de las especies coloidales/nanoparticuladas depende del elemento en cuestión, pero nuestros datos indican una prevalencia de especies elementales de 0,02 a 0,45 µm de tamaño en comparación con las especies acuosas verdaderamente solubles (<0,02 µm). Por lo tanto, los minerales de oxihidróxido nanoparticulados son importantes en entornos subglaciales con una alta capacidad de sorción y tienen implicaciones importantes para la labilidad y el destino final de los ET en la cascada aguas abajo. El papel de la exportación subglacial de ET a ecosistemas polares adyacentes/agua abajo puede elevar la disponibilidad de micronutrientes y, por lo tanto, el ciclo del carbono al mantener o alterar la productividad biológica.

¿El resultado del azar?

¿Podrían estas circunstancias fortuitas ser resultado del azar? Toby Tyrrell cree que sí; en un artículo reciente en Communications Earth & Environment, afirma: «Chance played a role in determining whether Earth stayed habitable El azar influyó en la determinación de si la Tierra seguía siendo habitable». Tyrrell discrepa de la idea común de que, dado un planeta habitable, la vida será inevitable. Esto es algo que debe reflexionarse cuando los periodistas se entusiasman con el creciente número de exoplanetas que se descubren.

Como señala Michael Denton en su serie de libros, vídeos y podcasts «Especies Privilegiadas», existen demasiadas coincidencias, desde el nivel atómico hasta el geofísico y astrofísico, que funcionan en armonía como para imaginar que la vida compleja pueda ser resultado de pura suerte. Parece asombrosamente una previsión, suficiente para que incluso los materialistas lo noten. El difunto Freeman Dyson quedó impresionado por todo ello. Su famosa frase: «Al observar el Universo e identificar los numerosos accidentes de la física y la astronomía que han trabajado juntos para nuestro beneficio, casi parece como si el Universo, de alguna manera, supiera que veníamos».

Artículo publicado originalmente en inglés por Evolution News & Science Today