sábado, 22 de febrero de 2014

¿Contribuye la fotosíntesis al calor del interior de la Tierra?

La vida verde de la superficie de la Tierra capta energía solar y la almacena en energía química, liberando oxígeno y almacenando carbono mediante un proceso extremadamente complejo que sólo pueden realizar los seres vivos al que  llamamos fotosíntesis. El oxígeno liberado tiene innumerables efectos sobre los minerales expuestos al aire y al agua. Como resultado da minerales meteorizados y oxidados. Con la profundidad el grado de oxidación de los minerales disminuye, siendo mínimo en el núcleo terrestre, que por su densidad se cree que está compuesto de metales sin oxidar. Los minerales meteorizados y oxidados del exterior son erosionados, transportados y acaban sedimentados en el suelo del mar. Los sedimentos alcanzan miles de metros de profundidad al cabo de millones de años. El peso de los sedimentos hace que sus minerales se fusionen y que reaccionen entre sí.
Lo que propongo es que la diferencia en el grado de oxidación de los minerales que entran en contacto por la presión de los sedimentos provoca reacciones exotérmicas que contribuyen a calentar el manto terrestre y a los movimientos del manto. El calor producido por estas reacciones se acumularía en el interior debido al aislamiento térmico dado por los miles de metros de roca que tiene encima, de modo que podría elevar mucho la temperatura de las rocas,  contribuyendo a su fusión. Una vez fundidas las rocas estas forman el magma, que tiene una composición compleja porque proviene de muchos minerales distintos. De los minerales exteriores toma, entre otros elementos, el oxígeno que es muy escaso en el interior. Este magma produce minerales sólidos nuevos mediante el proceso de diferenciación. Algunos de estos minerales son lo bastante densos como para abrirse camino hacia abajo y lentamente, durante millones de años, se van hundiendo en el manto, transportando el oxígeno que está en su composición, hasta que entra en contracto con el núcleo metálico. Entonces el oxígeno que transportaba reacciona con el metal del núcleo, se producen minerales nuevos y mucho calor. Algunos de estos minerales nuevos son menos densos que el manto y ascienden lentamente hasta la litosfera, contribuyendo a moverla y renovarla.

En resumen, planteo que el oxígeno producido por el Sol y la vida contribuye a calentar el interior de la Tierra. Quizá esta energía química sea más potente que la desintegración de los pocos elementos fisionables que queden en este planeta tras sus 4500 millones de años de vida, pero reconozco que no tengo la capacidad de calcularlo.

domingo, 16 de febrero de 2014

Robots inversores


Según un interesante artículo de El País, los fondos de inversión y los fondos de pensiones ya acumulan casi tanto capital como el producto anual de todo el mundo.

Además la mayoría de las inversiones en Estados Unidos y casi la mitad en Europa las deciden robots en cuestión de un segundo. La única intervención humana en estas decisiones es la de los expertos en finanzas y en tecnología que programaron los robots.

El funcionamiento automático de las inversiones provoca sin duda ruinas de millones de personas, sin que haya la más mínima posibilidad de que el que las provoque se compadezca de sus víctimas, porque sólo es una máquina.

¿Podemos permitir que nos gobiernen los robots?

No creo que ni siquiera los inversores humanos más despiadados se sientan tranquilos ante esta situación, que puede acabar, no sólo con la economía real productiva que nos alimenta a todos, sino incluso con ellos, sin que puedan evitarlo atacando a sus competidores humanos como hacen habitualmente.

Los grandes capitalistas siempre han sido estúpidos, crueles e insensibles, pero el monstruo tecnológico que han creado para invertir lo es aún más. Quizá los únicos capaces de parar esto sean algunos ricos cultos, negándose a usar la robótica para sus inversiones y asumiendo la responsabilidad de invertir en actividades que sean útiles para las siguientes generaciones y para el medio ambiente, en lugar de servir únicamente para aumentar el saldo de unas pocas cuentas bancarias a costa de la ruina de la humanidad y de la habitabilidad de la Tierra.

Pero es la mayoría de la población quien debería tener el poder de parar la tendencia a que la actividad inversora se deshumanice por la automatización. Para esto hace falta que esté informada de esta tendencia monstruosa. Estoy seguro de que la mayoría desconoce que buena parte de los inversores confían sus decisiones a autómatas. Si lo conociera la mayoría, estoy seguro de que la alarma social sería enorme. A mi me ha escandalizado conocerlo, aunque no es que el tema esté precisamente oculto.
No hay más que hacer una búsqueda en internet de
robot inversor
para que salgan múltiples anuncios de autómatas inversores.

Opino que se debería prohibir que las decisiones de invertir se puedan delegar a los ordenadores, por las consecuencias sociales que acarrea. Deben ser personas las que decidan y se responsabilicen de sus decisiones, mediante documentos firmados. Es mucho más seguro para todos ralentizar los mercados financieros si esto los mantiene algo humanizados.

P.D.:
Las inversiones de los autómatas tienen repercusiones políticas desastrosas, como la de financiar estúpidos dictadores como los que gobiernan España, Rusia, Siria o Ucrania. Estos dictadores psicópatas serían incapaces por si mismos de llegar al poder y mantenerse en él en contra de los todos, asesinando manifestantes, inmigrantes y opositores si no fuera por la ayuda de las armas y del dinero manejado por máquinas aún más insensibles que ellos.

sábado, 15 de febrero de 2014

Elevador de agua por dilatación

Tengo cierta obsesión en elucubrar acerca de un modo de obtener energía renovable con tecnología que esté al alcance de cualquiera y que no precise mantenimiento por personas altamente cualificadas, ni una infraestructura empresarial que nos haga dependientes de quienes tienen poder inversor.
Las energías renovables cuyo uso está más extendido son la fotovoltaica y la eólica. Ambas precisan de costosos aparatos que sólo pueden producir las grandes empresas. Para ninguna de ellas se ha desarrollado un método eficaz y barato de almacenar energía que no precise de alta tecnología y nos dé independencia.

Pero hay un tipo de energía renovable que está al alcance de todos: las variaciones de la temperatura ambiente. Aunque estas variaciones se desprecian por ser una fuente de energía muy dispersa y por ofrecer poco potencial, conviene  recordar que la energía eólica proviene de estas diferencias de temperatura entre lugares distintos.

Lo que propongo es usar las diferencias diarias en el mismo lugar de una manera extremadamente simple: aprovechando la dilatación y contracción de los cuerpos al variar su temperatura. Se podría usar por artilugios simples. Uno podría ser una palanca con un brazo muy corto en contacto con un  sólido muy dilatable, quizá de metal, expuesto a la intemperie. El brazo largo de la palanca se movería en vertical y podría elevar agua.

El coeficiente de dilatación de los gases es el máximo posible. Como el volumen de un gas es proporcional a la temperatura absoluta, con una variación de 3°C a temperarura ambiente, cualquier gas se dilata algo más del 1%, o bien aumenta su presión en un 1%. Se podría aprovechar el cambio de temperatura ambiente encerrando aire cuando está frío en un recipiente rígido expuesto al exterior. Al calentarse se expandiría el aire capturado mediante un diafragma unido a un mecanismo para elevar agua. Después de elevar agua se renovaría el aire del recipiente por aire frío para empezar un nuevo ciclo. Se precisaría un gran volumen de aire encerrado, pero se puede aumentar la eficacia y el volumen almacenando el calor en agua expuesta a la temperatura del exterior, pasando ese calor al aire del recipiente "motor", como si fueran una caldera y un motor a vapor de muy baja presión.
Incluso, aprovechando que el vapor se podría condensar a mucha altura, podría ahorrarse la mecánica para elevar el agua imitando el ciclo natural del agua en una construcción artificial, que podría formar parte de la fachada de edificios de viviendas altos.

Disponiendo de agua almacenada a cierta altura ya tenemos energía fácil de usar en cualquier momento.

domingo, 9 de febrero de 2014

Vitamina C contra el cáncer

Un artículo de la BBC informa de que unos ensayos científicos prueban que la vitamina C inyectada ataca las células cancerosas sin dañar las células normales.
El origen de la noticia es un artículo de Science Translational Medicine.

Se ha probado tanto en laboratorio como en humanos, aunque de momento sólo con 22 personas.
Debe pasar ensayos más largos y costosos.
Las empresas farmacéuticas no apoyan estas investigaciones debido a que las vitaminas son productos naturales que no se pueden patentar.
Desde los años 70 hay ensayos favorables del uso de la vitamina C. Pero tomada por boca perdía efecto porque el organismo la destruye.

Exijamos que se invierta dinero público en los ensayos necesarios. Con más motivo porque a las empresas privadas no les es rentable una medicina natural y barata. Deberían nacionalizarse las empresas farmacéuticas para defender nuestra salud.

lunes, 3 de febrero de 2014

El río de la vida

El origen de la vida seguramente está en la combinación aleatoria de compuestos orgánicos producidos a su vez de forma aleatoria en un medio con los mínimos elementos químicos que precisa la vida. La complejidad del mínimo organismo capaz de reproducirse es tanta que debe de ser inmensa la cantidad de ocasiones que se precisan para que se dé la suerte de combinar la multitud de  sustancias necesarias.
Se han propuesto diversos ambientes, siempre acuosos, capaces de dar estas ocasiones, como la superficie del mar, fumarolas submarinas o charcas en la costa.

Hace pocos días, reflexionando al lado de un arroyo acerca de un artículo que han publicado en Cuaderno de cultura científica acerca de la panspermia como origen de la vida, el correr del agua rozando las orillas me sugirió que quizá ese era el ambiente ideal para que se creara la vida, el cauce de un río concreto que pudo existir en cualquier planeta como el nuestro.Quizá esa primera vida, luego de reproducirse y evolucionar se esparció por toda la Vía Láctea y ahora no sabemos como reproducir el momento en que se inició, porque las probabilidades son tan pequeñas, que sólo se da una vez en millones de años entre los muchos planetas con capacidad de albergar la vida.

En un río, por circular continuamente sustancias diversas disueltas o suspendidas en el agua, que entran en contacto con sustancias adheridas al lecho o a la orilla, se realiza una serie de experimentos químicos inacabable, con un suministro de reactivos continuo y variado.
Me parece el lugar ideal para que los juegos de azar de la química den el premio gordo, porque quizá no haya lugar en que se jueguen más números.


Me imagino la siguiente situación hipotética en la que pudo surgir el primer organismo vivo desde el cauce de un arroyo. En el cauce, en una minúscula cavidad de una roca, entran y se adhieren unos hidrocarburos que lleva la corriente, quizá liberados por una fuente termal aguas arriba. Estos forran la cavidad por dentro con materia grasa. Esta cavidad, con una abertura expuesta a la corriente, la frena en su interior y retiene algunas sustancias que transporta el arroyo afines al hidrocarburo pegado a sus paredes, por ejemplo iones fosfato. Como resultado, se forma una membrana de fosfolípidos, similar a la que encierra nuestras células, pero aún adherida a las paredes de la cavidad.
A la membrana se le unen muchas sustancias que llegan mediante la corriente de agua por la boca de la cavidad. Algunas que contienen nitrógeno y fósforo reaccionan con la membrana produciendo aminoácidos y nucleótidos mediante el uso de energía química de las sustancias disueltas en el agua, como los fosfatos disueltos por la meteorización y arrastrados por la corriente. Estos nucleótidos y aminonoácidos, por su afinidad entre sí forman cadenas de ARN y péptidos que se unen en agrupaciones de moléculas similares a los ribosomas, las máquinas que producen proteínas en nuestras células. Estos ribosomas incipientes catalizan la síntesis de cadenas más largas de ARN y de proteínas, algunas de las cuales actúan de catalizadores en la reproducción del ARN. Algunas de las proteinas se unen al ARN formando auténticos ribosomas. Toda este conjunto de sustancias ya sería capaz de reproducirse con el alimento que le llega de la corriente. Se  habría creado la primera vida basada en ARN.
La acumulación de moléculas grandes y el crecimiento de la membrana acaban cerrando la boca de la cavidad, protegiéndose de este modo la vida en la primera célula.
La primera célula se alimenta de las sustancias que quedaron retenidas al cerrarse. Se crean proteinas grandes que precipitan o se adhieren a la membrana, haciéndola semipermeable, de manera que puedan entrar sustancias pequeñas y agua, que continúan alimentando la célula.
El volumen de la célula crece hasta que parte de ella brota por la boca de la cavidad donde vive. Este brote queda expuesto a la corriente. Con el empuje del agua y el golpeteo de las partículas que lleva en suspensión, la yema se estira hasta que se estrangula el vínculo con la célula madre y la yema se separa llevando consigo parte del material reproductivo, una combinación de ARN y proteinas.
El proceso de crecimiento y gemación se repite en muchas ocasiones en la célula madre gracias a que el arroyo mantiene durante mucho tiempo la concentración y composición de alimento adecuada.
Casi todas las células hijas se pierden en la corriente, pero algunas acaban retenidas en nichos similares al que albergó a su madre, en el mismo río y con la misma alimentación. Son hermanas muy diferentes entre si, con una genética basada en ARN que salió de la madre de forma incontrolada. Además, las cadenas de ARN tienen expuestas sus bases y reaccionan con facilidad, de manera que se destruye casi tan rápido como se genera. Esto, que es una desventaja para la conservación, es una ventaja para la adaptación porque permite combinaciones  nuevas de los mismos nucleótidos. Algunas de las hermanas tienen mucho éxito de supervivencia y de reproducción. De entre ellas, destacan las que por azar generan dobles cadenas de ARN que protegen sus bases emparejándolas con la cadena de enfrente. Cuando se separan las cadenas complementarias, las encimas recomponen las hebras separadas usando nucleótidos del citoplasma, de modo que donde había una doble hélice de ARN se producen dos cási inmediatamente, sin dar tiempo a que el entorno degrade las dos hebras separadas. Esto da más estabilidad a la herencia genética de esta generación modificada de células. Algunas veces, durante la división, la pareja de un nucleótido basado en la ribosa se sustituye por uno basado en desoxirribosa. Un cambio en la alimentación puede acelerar esta sustitución por la desoxiribosa. Entonces empiezan a formarse dobles hélices de ADN, mucho más estables y más largas que las hebras solitarias de ARN e incluso que las dobles hélices de ARN. La reproducción de las células con éxito es ahora más segura y están capacitadas para colonizar otros ambientes diferentes del arroyo donde nacieron sin perder su identidad. El resto de la historia es conocida como la evolución de las especies.


Ultima modificación: 8 feb 2014

sábado, 1 de febrero de 2014

¿Qué origina el calor interno de la Tierra?

Desde que se descubrió que la Tierra tiene miles de millones de años los humanos con curiosidad se han preguntado como puede haber temperaturas tan altas en el interior como para producir lava. Si todo el calor de la Tierra se hubiera producido durante su formación por la caída desde el espacio de la materia que la compone, ya tenía tiempo de haberse enfriado, por tanto debe de haber una fuente de calor interna.
Al descubrirse la fisión nuclear se le atribuyó a esta la causa del calor interno. Pero el desconocimiento del interior por el obstáculo de miles de kilómetros de materia densa hace prácticamente imposible probar esa hipótesis. Por si no fuera correcta, no está de más buscar alternativas. Desde mi actitud preferida para analizar los temas, que es mirarlos desde fuera, se me ocurre la siguiente solución. Me parece tan razonable que estoy seguro de que no he sido el primero en pensarla.

El calor interno tendría causas externas que persisten en el presente. Quizá tendrían una vida tan larga cómo la Tierra. Estas serían principalmente la radiación solar y las mareas del Sol y la Luna.

El Sol  introduciría calor en las profundidades por medio de la meteorización de las rocas. La meteorización consiste en la descomposición de la superficie de las rocas ejercida por los agentes meteorológicos y por los seres vivos. Para fracturar los minerales de la superficie es necesario aplicar energía mecánica o química. Parte de esta la adquirirían los minerales en forma energía química, por ejemplo en el aumento de superficie de mineral. En la superficie los átomos que componen el mineral no están totalmente enlazados al resto del cristal y por tanto son más reactivos. Se podría decir que tienen más energía química. Esta energía adquirida por los minerales en la superficie se acumularía en el interior mediante la sedimentación y se convertiría en calor al transformarse químicamente los sedimentos en minerales más estables, bien por combinarse con otros minerales o bien por fundirse en cristales mayores, con menos superficie sin combinar. La energía de activación de esta transformación química la pondría la presión y la energía liberada por la reacción superaria a la de activación. El exceso de energía de la reacción calentaría la Tierra por dentro debido a que el espesor de los sedimentos actuaría de aislante térmico, de manera que la temperatura interior superaría a la exterior. La presión sobre los sedimentos también sería debida a la energía solar, que es la que ha movido los minerales meteorizados, erosionándolos y transportándolos mediante el viento y el agua,  hasta acumularlos en los sedimentos.
Las mareas también aportarían calor interno. Aunque sólo las apreciamos en el nivel del mar,  es de suponer que tendrán efectos en toda la masa de la Tierra. Supongo que producirán deformaciones en las rocas del manto y la litosfera,  así como tensiones y relajaciones periódicas, que acabarán produciendo calor. Una demostración espectacular del calentamiento interior mediante las mareas nos la da el satélite de Júpiter Io. A pesar de su pequeño tamaño y de estar muy alejado del sol, este satélite despide material incandescente en las erupciones de sus múltiples volcanes. La energía que lo produce viene la de las mareas, por estar muy cerca de Júpiter.

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