‘Lo del “sobregiro ecológico” significa que consumimos recursos tan rápido que el pasado 15 de mayo los chilenos ya habíamos gastado lo que el planeta puede entregarnos en forma sostenible. El resto del año estaremos viviendo del “sobregiro”. Frente a eso, es natural que la humanidad sienta un “eco-pesimismo” similar a la sensación de estar endeudado hasta las orejas sin ver una s alida, enfrentando un colapso ecológico que nos llevaría al “Fin del Mundo”. Esto lleva a distintas reacciones.

Algunos se sienten embargados por la desesperanza y otros prefieren mirar para el lado como si no pasara nada. Hay quienes prefieren hacer excentricidades como vandalizar obras de arte sin culpa alguna, y peor aún, algunos extremistas piensan que la humanidad es una plaga y que sería bueno que se extinguiera. Otros piensan que quizás la respuesta es volver a una vida sencilla e inocente, sin ciencia ni tecnología, una vida primitiva pero feliz, desnudos en un cerro pero en contacto con la naturaleza o la “madre tierra”.

Mi postura personal como científico es distinta, y me gustaría compartirla en una serie de artículos aquí en biobiochile.cl. Puedo adelantar la buena noticia de que sí hay esperanza para la humanidad; el“Fin del Mundo” que predican algunos es evitable. Aún más, es posible para la humanidad construir un futuro como una civilización tecnológica avanzada, próspera y floreciente.

El lado problemático es que debemos recordar que la realidad es compleja y todo está interconectado de las maneras más exquisitas. Sería fácil si el mundo fuese como una película de Hollywood, donde todo es sencillo con buenos muy buenos y malos muy malos. Pero la realidad es es una complejísima maraña en donde los puntos de vista simplistas llevan al desastre. Los que ofrecen soluciones sencillas y radicales con seguridad absoluta suelen ser fanáticos, charlatanes o ambas cosas juntas.

Por eso, antes de viajar al futuro de la humanidad con los ojos de la ciencia, me gustaría que conversáramos sobre por qué algunas de estas “soluciones” simplistas son peligrosas calles sin salida. Empecemos por la idea de una vuelta a lo natural, o “utopía pachamámica”: que como sociedad deberíamos abandonarlo todo y volver a la vida pre-científica, sin industria ni tecnología y en contacto con la naturaleza. Le confieso que amo los bosques y recorrer las montañas, y sí, la idea es seductora para quienes a diario enfrentamos el estrés urbano. En principio, podría parecer factible: si nuestros ancestros vivieron así, ¿por qué no nosotros?

Sin embargo, la complejidad del planeta y la humanidad vuelve esta utopía imposible, y el meramente intentarlo sería desastroso. Para convencerse de lo extrañamente complejo del mundo, sucede que todo este problema ¡está relacionado con el combate naval de Iquique! ¿Cómo puede ser eso?

A todos nos han hablado en la escuela de la Guerra del Pacífico, las salitreras, Arturo Prat, la Esmeralda y el Huáscar, pero a nadie le explican por qué países enteros estaban dispuestos a matarse por rocas sucias en el desierto más seco del mundo. ¿Qué hacía al salitre tan valioso? La respuesta está en la atmósfera de nuestro planeta y ¡la mecánica cuántica!

Los animales respiramos oxígeno, pero éste constituye sólo el 21% de la atmósfera. La mayor parte de ella, un 78%, está constituida por moléculas de nitrógeno. Lo curioso es que, pese a eso, no respiramos nitrógeno. Este gas entra en nuestros pulmones y sale igual que entró, sin hacernos ni cosquillas. ¿Por qué este desperdicio de la naturaleza? El motivo es que cada molécula de este gas está compuesta por dos átomos de nitrógeno, y por razones que tienen que ver con la mecánica cuántica, estos átomos están ligados entre sí muy fuertemente.

Estos átomos de nitrógeno están tan ensimismados el uno con el otro que es muy difícil que interactúen con átomos de otros elementos para formar moléculas mayores. Para que interactúen con otros tipos de átomos, primero hay que romper la molécula de nitrógeno y obtener dos átomos de nitrógeno libre. El problema es que quebrar esta molécula requiere muchísima energía; a estos átomos les encanta estar unidos en pares.

Lo problemático de esto es que los seres vivos necesitamos nitrógeno para construir nuestros cuerpos. Y no es una cantidad pequeña; en general más del 3% de nuestra masa corresponde a átomos individuales de nitrógeno como parte de moléculas con otros elementos. Por ejemplo, yo peso cerca de 100 kg, así que en mi cuerpo hay aproximadamente 3 kg de átomos de nitrógeno. ¿Qué quebró esas moléculas porfiadas de dos átomos de nitrógeno para que fueran parte de nosotros?

La respuesta a esto es asombrosa. Sólo hay dos procesos naturales en el planeta Tierra capaces de “fijar” nitrógeno, o sea capaces de quebrar moléculas de nitrógeno de la atmósfera y combinar esos átomos con otros elementos. Uno de estos procesos son los relámpagos. Los relámpagos son tan poderosos que quiebran las moléculas de nitrógeno y combinan esos átomos con oxígeno, formando óxidos de nitrógeno. Cada año, los relámpagos fijan casi diez millones de toneladas de nitrógeno desde la atmósfera y las entregan a los seres vivos.

Sin embargo, los relámpagos son sólo un pelo de la cola en este negocio. Ciertas bacterias antiquísimas llamadas diazótrofas fijan más de 150 millones de toneladas de nitrógeno anualmente en la Tierra. El problema es que los relámpagos y las diazótrofas sólo proveen de esa cantidad constante de nitrógeno fijado anual y nada más. Es lo que hay. Esto limita fuertemente la cantidad de seres vivos que pueden existir; tiene que alcanzar para darle un 3% de su masa a cada hormiga, humano y lechuga del planeta. Para tener más plantas, animales y gente, debo obtener ese nitrógeno de otra parte.

Es en este punto cuando surge la relación con la Guerra del Pacífico. Lo que hacía tan valioso al salitre es que contiene nitrógeno fijado hace millones de años. En la época de Arturo Prat no comprendíamos las complejidades de la molécula de nitrógeno, pero sí estaba muy claro que era crucial para abonar la tierra y poder alimentar a una población cada vez mayor. Nunca lo sabremos con seguridad, pero si los relámpagos y las diazótrofas fueran más eficientes, quizás Arturo Prat nunca habría saltado al Huáscar y su rostro no estaría en el billete de diez mil pesos.

Lo que sí sabemos es que la bonanza del salitre duró poco. A principios del s. XX ya fue evidente que el salitre no iba a dar abasto para las futuras necesidades humanas, y el químico alemán Fritz Haber descubrió en 1909 cómo fijar el nitrógeno en forma completamente artificial, sin relámpagos ni diazótrofas. En 1910 otro químico alemán, Carl Bosch, descubrió cómo realizar este proceso en escala industrial. Eso cambió el mundo y el sistema ecológico en forma radical. En nuestra época, en promedio la mitad de los átomos de nitrógeno en cada humano del planeta provienen de reactores químicos en fábricas realizando el proceso de Haber-Bosch.

Digiera lo que acaba de leer. Una parte vital de cada célula de su cuerpo es artificial, ha salido de una fábrica gracias a la química y la ingeniería. ¿Cómo le hace sentir eso? Antes de ofenderse porque nadie le contó el origen de los átomos de nitrógeno que desayunó, piense en lo siguiente. Abandonar la ciencia y la tecnología implicaría, sólo por abandonar el proceso de Haber-Bosch, la muerte por inanición de la mitad de los humanos del planeta. Por supuesto, si su comida proviene de campos con fertilizante artificial (por ejemplo, si usted al igual que yo compra su comida en un supermercado), en nosotros el porcentaje de nitrógeno proveniente del proceso de Haber-Bosch es mucho mayor. En aquella supuesta utopía en la que todos viviríamos en contacto con la naturaleza, no estamos invitados.

Lo del nitrógeno es sólo el comienzo.