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El catastrófico futuro de la Tierra


El futuro del planeta Tierra vendrá determinado por diversos factores, como el incremento de la luminosidad proveniente del Sol, la pérdida de energía calorífica del núcleo de la Tierra, perturbaciones originadas por otros cuerpos del Sistema Solar y variaciones a nivel bioquímico de la superficie de la Tierra.

El ser humano juega un papel clave en el mantenimiento de la biosfera en la actualidad, debido a la gran cantidad de población humana que ha colonizado y dominado muchos de los ecosistemas de la Tierra. Esto ha dado lugar a una expansión desmesurada de nuestra especie, con la consecuente extinción de muchas otras especies a lo largo de la actual era geológica, denominada ahora extinción masiva del Holoceno. El elevado número de especies extintas a causa de la actividad del ser humano desde la década de 1950 se ha llamado extinción masiva o crisis biótica, con una pérdida estimada, en 2007, del 10% del total de especies existentes en la Tierra.​ A la velocidad actual, aproximadamente el 30% de las especies estarán en peligro de extinción en los próximos cien años. La denominada extinción del Holoceno es el resultado de la destrucción del hábitat, de la introducción de especies invasivas en nuevos ecosistemas, de la caza y del cambio climático.

​En la actualidad, la actividad humana ha tenido un significativo impacto en la superficie del planeta. Más de una tercera parte de la superficie terrestre ha sido modificada por la acción humana, y los humanos utilizan alrededor del 20% de la producción primaria global. La concentración de dióxido de carbono en la atmósfera se ha incrementado cerca de un 30% desde el comienzo de la Revolución Industrial.

Las consecuencias de una crisis biótica persistente se han predicho a lo largo de una línea de tiempo que alcanza los 5,000 millones de años.​ Podría resultar en una desaparición gradual de la biodiversidad y una homogeneización de la biota, acompañado por una proliferación de especies oportunistas como las creadoras de plagas y las malas hierbas. También podrían emerger nuevas especies, especialmente, aquellos que prosperan en los ecosistemas dominados por el hombre podrían diversificarse rápidamente en multitud de nuevas especies. Los microbios probablemente se verían beneficiados en cualquier caso, al verse incrementada la cantidad de nutrientes disponibles en el ambiente. Sin embargo, es improbable la aparición de nuevas especies de vertebrados superiores, con lo que las cadenas tróficas serán cada vez más cortas.

En el caso de una hipotética extinción de la especie humana, las diversas construcciones que ésta ha erigido empezarán a decaer. Las mayores estructuras construidas por el hombre tienen una vida media de 1 000 años, y las últimas que quedarían en pie serían entre otras aquellas cómo minas a cielo abierto, grandes canales y carreteras. Unos pocos monumentos de gran tamaño hechos de roca como las Pirámides de Gizeh o las esculturas de Monte Rushmore podrían sobrevivir algunos millones de años.

Impacto climático
Cuando la temperatura global de la Tierra aumente a causa del incremento de la luminosidad del Sol, también aumentará la velocidad de meteorización de los minerales de silicato. Esto producirá una reducción paulatina de los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera. Dentro de 600 millones de años, la concentración de CO2 habrá caído por debajo del umbral crítico necesario para sustentar la fotosíntesis de las plantas C3, esto es, alrededor de 50 partes por millón. En este punto, los árboles y bosques actuales no serán capaces de sobrevivir.

Cuando el nivel de CO2 disminuya a los niveles mínimos para que se pueda producir la fotosíntesis, se espera que la proporción de éste gas en la atmósfera oscile, lo cual permitiría a la vegetación extenderse de nuevo mientras el nivel de CO2 aumentara debido a actividad tectónica o la vida animal; sin embargo, en último término todas las plantas acabarán por desaparecer al haber un nivel insuficiente de CO2 en la atmósfera para permitir la fotosíntesis, lo cual también llevaría a la desaparición del oxígeno en la atmósfera terrestre​, y con ello del ozono, lo que significaría más radiación ultravioleta perjudicial para el ADN que alcanzaría la superficie terrestre.

Pérdida de los océanos
En el momento en que la luminosidad solar supere el 10% con respecto al valor actual, la media de la temperatura global de la Tierra alcanzará los 320 K (47 °C). La atmósfera se convertirá en un húmedo invernadero que dará lugar a la rápida evaporación de los océanos. Llegados a este punto, los modelos que predicen el futuro ambiente de la Tierra muestran una estratosfera que contendría elevados niveles de agua. Estas moléculas de agua sufrirían un proceso denominado fotodisociación (mediante el cual se separarían los átomos de hidrógeno y oxígeno) a causa de la radiación ultravioleta del Sol, permitiendo así que el hidrógeno libre pudiera escapar de la atmósfera. El resultado neto sería una pérdida del agua del mar dentro de unos 1,100 millones de años.

Se ha sugerido también que por entonces nuestro planeta se asemejará a cómo es hoy Titán, la mayor luna de Saturno, con una región ecuatorial cubierta por campos de dunas, con fuertes tormentas ocasionales descargando allí y creando depósitos fluviales, y la poca agua líquida existente concentrada en los polos -el resto perdida a la atmósfera y destruida allí por la radiación solar-.

Fase de gigante roja
Un vez que el Sol pase de fusionar hidrógeno en el núcleo a hacerlo en una capa alrededor de éste, el núcleo -compuesto en gran parte de helio- comenzará a contraerse y la envuelta exterior empezará a expandirse. La luminosidad total incrementará de un modo constante durante los próximos 1000 millones de años, hasta alcanzar 2,730 veces su valor actual a la edad de 10,000 millones de años. Durante esta fase, el Sol sufrirá una pérdida de masa de aproximadamente el 33% a través del viento solar. Esta pérdida de masa dará lugar a que las órbitas de los planetas se expandan. La distancia orbital de la Tierra se incrementará hasta más del 150% con respecto al valor actual.

La Tierra interaccionará con la atmósfera externa del Sol, lo cual serviría para que se redujera su radio orbital, a lo cual también contribuiría el arrastre sufrido por la cromosfera del Sol e interacciones gravitatorias con éste. Estos efectos actuarán como contrapeso de la pérdida de masa sufrida por el Sol, y la Tierra será entonces tragada, estimándose que éste evento ocurrirá dentro de 7,590 millones de años, poco antes de que la gigante roja solar alcance su tamaño y luminosidad máximos.​ Se calcula que entonces la ablación y la vaporización causadas por la caída de la Tierra en espiral hacia el centro del Sol eliminarán la corteza y el manto, para destruirla finalmente por completo tras apenas 200 años como mucho. El único legado de nuestro planeta será un ligerísimo aumento (0,01%) de la metalicidad solar.

Si la órbita terrestre hubiera sido al menos un 15% mayor de lo que es hoy, la Tierra conseguiría escapar de ése destino -aunque quedaría reducida en todo caso a un planeta sin agua, atmósfera, y vida, y cubierto por un océano de roca fundida.

Durante ésta época, prácticamente toda la atmósfera se habrá perdido en el espacio debido a un potente viento solar y la temperatura de la superficie terrestre, la cual se cree estará cubierta por un océano de magma en el que flotarán continentes de metales y óxidos metálicos e icebergs de materiales refractarios, podrá sobrepasar en algunos momentos los 2,000 ° al presentar la Tierra siempre la misma cara al Sol.

Es posible también que durante esta fase, el rozamiento con la materia expulsada por el Sol haga que la órbita de la Luna empiece a contraerse hasta que alcance el límite de Roche, momento en el cual las fuerzas de marea ejercidas por la Tierra sobre ella la destruyan y la conviertan en unos anillos similares a los de Saturno. De todos modos, este escenario es incierto y depende de la cantidad de masa perdida por el Sol durante su evolución -algo que se desconoce-.

Otro escenario sugerido antes de que investigaciones más recientes demostraran que la Tierra no podría escapar de ser absorbida por el Sol fue que, aunque la pérdida de masa del Sol haría que su órbita se abriera, el rozamiento causado por la materia expulsada por éste cerraría su órbita, sobre todo en los últimos estadios evolutivos de éste, de modo que aunque el planeta lo soportaría, el rozamiento con sus capas exteriores dejaría sólo su núcleo, despojando la tierra de corteza y manto.

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