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Hace unos 50 millones de años, el mundo estaba en una situación desesperada. Los niveles atmosféricos de CO2 estaban por encima de las 1000 ppm, y algunos situaban el nivel en 3500 ppm. Las tortugas y las palmeras prosperaban en los polos y los niveles del mar eran mucho más altos de lo que eran ahora, ya que prácticamente no se veía nieve. El futuro de toda la vida parecía sombrío porque, aunque este cambio tuvo lugar en millones de años, a las especies les resulta difícil adaptarse. Pero casi de la nada, un helecho se convirtió en el centro de atención y absorbió el dióxido de carbono del aire, creando lentamente el clima que vemos hoy en la Tierra. Lo llamamos el helecho Azolla.

El evento de la azolla

Ejemplar de Azolla fósil (izquierda) que es idéntico a los de la misma edad de los núcleos ACEX. Ambos tienen hojas (encerradas en un círculo en rojo) y zarcillos. Imagen vía Fundación Azolla.

Tras la desaparición de los dinosaurios, el planeta se caracterizó por enormes cambios en el clima de la Tierra. A principios del Eoceno, el planeta se caracterizaba por un clima de efecto invernadero, cada vez se acumulaban más gases de efecto invernadero en la atmósfera y las temperaturas aumentaban cada vez más. Se estima que las temperaturas medias eran de unos 12-15 grados centígrados en el Ártico. Hoy, la temperatura promedio del invierno en el Ártico es de -30 F (-34 C), por lo que es una gran diferencia. Los restos de frondosos árboles e incluso palmeras se pueden encontrar en los sedimentos cerca del Ártico, al igual que los fósiles de reptiles que necesitaban un clima cálido para sobrevivir.

Pero los geólogos encontraron algo aún más intrigante en los sedimentos: una gruesa capa alterna de plancton y helecho azolla, seguida de no más árboles frondosos ni criaturas más exóticas. El análisis palinológico y la calibración de la inversión de los polos magnéticos confirmaron el hallazgo y su momento. Una enorme floración de Azolla redujo el dióxido de carbono de la atmósfera a 650 ppm, reduciendo las temperaturas y preparando el escenario para la actual casa de hielo de la Tierra.

Imagen vía Wikipedia.

Aún sobreviviendo hoy, Azolla es una planta notable, capaz de absorber hasta una tonelada de nitrógeno por acre por año (0,25 kg/m/año); esto se compensa con 6 toneladas por acre de reducción de carbono (1,5 kg/m/año). Crece bastante rápido y, si se dan todas las condiciones, puede duplicar su masa en dos o tres días. Pero las condiciones tenían que ser las adecuadas para que el helecho hiciera su magia.

La configuración continental era tal que el Mar Ártico (ahora el Océano Ártico) estaba casi completamente aislado, separado de los océanos más amplios. Esto significó que no se produjo la mezcla de agua, lo que condujo a una columna de agua estratificada, muy parecida a lo que vemos hoy en el Mar Negro. Curiosamente, estas condiciones llevaron a la formación de una capa especial de agua dulce justo encima del lecho marino, como un río submarino. Esta capa de agua dulce permitió que la Azolla prosperara, y los minerales en el fondo del mar alentaron su crecimiento, lo que llevó a una gran floración. Sin embargo, las floraciones por sí solas no son las únicas, el carbono absorbido por las plantas también tiene que ser secuestrado, y esto es exactamente lo que sucedió con la Azolla. Permanecieron en el fondo del mar, en un ambiente anóxico, lo que significaba que no se estaba descomponiendo.

La configuración tectónica del mundo creó un Océano Ártico aislado que permitió que Azolla prosperara.

Los helechos, junto con todo el carbono que capturaron, fueron enterrados y sellados, este es el llamado evento Azolla. Los episodios de floración de Azolla duraron un total de 800.000 años y cubrieron unos 4.000.000 km, de los 510.072.000 km km de la Tierra.

Azolla pasado, Azolla presente

Azolla todavía vive hoy. Es un helecho que flota libremente en la superficie de cuerpos de agua dulce inactivos, como estanques, lagos y ríos que fluyen suavemente, y sigue siendo una de las plantas de más rápido crecimiento que existen. Pero tiene otra capacidad única, como explica Jonathan Bujak, que estudia el polvo y las partículas finas de las plantas como palinólogo:

La azolla es única porque es la única planta conocida en la que un simbionte de cianobacterias se transmite a generaciones sucesivas durante la reproducción de las plantas. El registro fósil indica que la relación entre Azolla y A. azollae se estableció a mediados del Cretácico, por lo que los dos organismos han estado coevolucionando durante unos 100 millones de años. Esto ha resultado en el desarrollo de una bioquímica altamente eficiente y complementaria.

Después de todo, estamos hablando de una planta que por sí sola cambió nuestro planeta, absorbió cantidades absurdas de CO2 de la atmósfera.

Alrededor de la mitad del CO2 disponible en ese momento, dijo Bujak. Los niveles cayeron de entre 2500 y 3500 [partes por millón] a entre 1500 y 1600 ppm.*

Fue una mera coincidencia que el Mar Ártico estuviera tan aislado, y sin esta coincidencia la vida en la Tierra sería irreconocible. Sin ella, no tendríamos ciclos regulares a largo plazo ni glaciaciones. Incluso con eso, se necesitaron 50 millones de años para alcanzar algún tipo de equilibrio. Sí, incluso con toda esta floración masiva y con todas las condiciones adecuadas, llevó un período de tiempo increíblemente largo alcanzar este clima que ahora consideramos normal.

Ahora, en los tiempos modernos, con los niveles de dióxido de carbono aumentando de 280 partes por millón a aproximadamente 400 ppm, ¿puede el helecho intervenir una vez más y ayudarnos a salvar el día?

Azolla en el río Canning, Australia Occidental. Imagen vía Wikipedia.

Lo que es realmente incomprensible, dijo Bujak, es que el proceso anterior de enfriamiento de nuestro planeta y la emisión de CO2 tardaron 50 millones de años en desarrollarse. Ahora, podemos estar revirtiendo este proceso en cuestión de siglos.

Él cree que Azolla puede ayudar en muchos niveles, desde agricultores locales que desean reducir su huella de carbono hasta personas que desean comer alimentos saludables. Sí, cree que Azolla puede ser un superalimento.

Tal vez eres un pequeño agricultor en Alberta y quieres reducir costos y dejar menos huella de carbono, dijo Bujak. Cultive Azolla y, ¡bum!, ahora tiene un fertilizante valioso, una fuente de alimento para el ganado y algo para comer usted mismo. Incluso si lo cultivamos como cultivos, no estaría desperdiciando otras tierras de cultivo. Simplemente se agregaría a los sistemas existentes, como ahora se usa en los ricos cultivos de arroz, dijo Bujak. En condiciones en las que el espacio para el crecimiento de los alimentos es extremadamente limitado, Azolla ofrece mucha nutrición en una pequeña cantidad de espacio. ¡Incluso han estado trabajando en su uso en el espacio exterior!

lan Marshall, un ex radiólogo que vive en Tasmania, Australia y un ciudadano científico preocupado, también cree que la respuesta es sí. Después de trabajar como radiólogo y ofrecerse como voluntario durante dos años en África, ahora está experimentando con Azolla como parte de un sistema de filtro y blogueando sobre su proyecto. Él cree que podemos incorporar la producción a pequeña y gran escala con excelentes resultados. Actualmente, la azolla se cultiva junto con los cultivos de arroz como fertilizante o alimento para el ganado. Aunque el CO2 no se secuestra realmente porque la planta no está enterrada, el efecto neto sigue siendo carbono positivo, aunque por un margen mucho menor.

¿Podría realmente funcionar? y una advertencia

Las condiciones no son realmente similares a lo que solían ser, la Tierra ya no es un invernadero, tenemos nieve en los polos y, en general, una mejor circulación oceánica. Pero podemos ayudar esta vez podemos darle una mano a la naturaleza, y el primer paso es secuenciar el genoma de los helechos. Con esto en mente, un equipo comenzó a mapear el genoma de Azolla y Bujak también está trabajando con el Instituto de Genómica de Beijing. Muy pronto, podremos desentrañar los secretos de esta planta.

Este conocimiento nos dará control sobre Azolla de una manera que no teníamos antes, dijo Francisco Carrapico en la Universidad de Lisboa. Podemos aumentar el secuestro de carbono y la fijación de nitrógeno, o dar propiedades de Azollas a otras plantas. Incluso hemos encontrado sustancias químicas en Azolla que detienen la división celular. La pregunta es casi qué encontraremos que Azolla no pueda hacer.

Por supuesto, todavía necesitaríamos un esfuerzo global coordinado, enormes áreas de cultivo y, por supuesto, áreas muy grandes para cultivarlo. Pero definitivamente vale la pena inspeccionarlo y tomarlo en consideración como una solución climática.

Sin embargo, la historia del evento de Azolla también viene con una advertencia. ¿Todo el carbono que almacenó y secuestró en el Océano Ártico? Todavía está allí. De hecho, cada vez que escuche a alguien hablar sobre petróleo o carbón en el Ártico, probablemente se trate de depósitos de Azolla. Si los sacamos y los quemamos, entonces todo el trabajo hecho por el helecho sin saberlo se deshará y las temperaturas volverán a subir. Esta es la advertencia a la que debemos prestar atención.

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