Científicos han abordado desde una perspectiva astrobiológica el efecto del cambio climático ligado al colapso de civilizaciones en otros mundos, poniendo en valor el caso propio de la Humanidad.

Frente al cambio climático, la deforestación y la pérdida de biodiversidad, crear una versión sostenible de la civilización es una de las tareas más urgentes de la Humanidad. Pero cuando enfrentamos este inmenso desafío, rara vez nos preguntamos cuál puede ser la pregunta más apremiante de todas: ¿cómo sabemos si la sostenibilidad es posible?.

Los astrónomos han inventariado una parte considerable de las estrellas, galaxias, cometas y agujeros negros del universo. Pero, ¿los planetas con civilizaciones sustentables también son algo que contiene el universo? ¿O todas las civilizaciones que pueden haber surgido en el cosmos duran solo unos pocos siglos antes de que caiga en el cambio climático que desencadena?

El astrofísico Adam Frank, profesor de física y astronomía en la Universidad de Rochester, es parte de un grupo de investigadores que han dado los primeros pasos para responder estas preguntas. En un nuevo estudio publicado en la revista 'Astrobiology', el grupo -incluyendo Frank, Jonathan Carroll-Nellenback, científico computacional senior en Rochester, Martina Alberti de la Universidad de Washington, y Axel Kleidon del Instituto Max Planck de Biogeoquímica- aborda estas preguntas desde una perspectiva "astrobiológica".

"La astrobiología es el estudio de la vida y sus posibilidades en un contexto planetario --dice Frank, también autor del nuevo libro 'La luz de las estrellas: mundos alienígenas y el destino de la Tierra', que se basa en este estudio--. Eso incluye 'exo-civilizaciones' o lo que generalmente llamamos extraterrestres".

Frank y sus colegas señalan que las discusiones sobre el cambio climático rara vez tienen lugar en este contexto más amplio, que considera la probabilidad de que esta no sea la primera vez en la historia cósmica que un planeta y su biosfera evolucionan en algo parecido a lo que hemos creado en la tierra. "Si no somos la primera civilización del universo, eso significa que es probable que haya reglas sobre cómo progresa el destino de una civilización joven como la nuestra", comenta Frank.

A medida que la población de una civilización crece, usa más y más de los recursos de su planeta. Al consumir los recursos del planeta, la civilización cambia las condiciones del planeta. En resumen, las civilizaciones y los planetas no evolucionan por separado unos de otros; evolucionan interdependientemente, y el destino de nuestra propia civilización depende de cómo usemos los recursos de la Tierra.

Para ilustrar cómo los sistemas de civilización-planeta co-evolucionan, Frank y sus colaboradores desarrollaron un modelo matemático para mostrar las formas en que una población tecnológicamente avanzada y su planeta podrían desarrollarse juntos. Al pensar en las civilizaciones y los planetas, incluso en los alienígenas, como un todo, los investigadores pueden predecir mejor lo que podría ser necesario para que el proyecto humano de la civilización sobreviva.

"El punto es reconocer que impulsar el cambio climático puede ser algo genérico --apunta Frank--. Las leyes de la física exigen que cualquier población joven, construyendo una civilización intensiva en energía como la nuestra, vaya a tener retroalimentación sobre su planeta. Ver el cambio climático en este contexto cósmico puede darnos una mejor idea de lo que nos está sucediendo ahora y cómo tratar con él".

CUATRO POSIBLES ESCENARIOS

Usando su modelo matemático, los investigadores encontraron cuatro posibles escenarios que podrían ocurrir en un sistema civilización-planeta.

El primero de ellos es un escenario de 'Die-off', en el que la población y el estado del planeta (indicado por algo así como su temperatura promedio) aumentan muy rápidamente. Eventualmente, la población alcanza un pico y luego disminuye rápidamente a medida que la temperatura planetaria en aumento hace que las condiciones sean más difíciles de sobrevivir. Se logra un nivel de población estable, pero es solo una fracción del pico de población. "Imagina si 7 de cada 10 personas que conoces mueren rápidamente --dice Frank--. No está claro si una civilización tecnológica compleja podría sobrevivir a ese tipo de cambio".

También se basas en un escenario centrado en la 'Sostenibilidad', en el que la población y la temperatura aumentan, pero finalmente ambos alcanzan valores constantes sin ningún efecto catastrófico. Este escenario ocurre en los modelos cuando la población reconoce que está teniendo un efecto negativo en el planeta y pasa de usar recursos de alto impacto, como el petróleo, a recursos de bajo impacto, como la energía solar.

En tercer lugar, apuntan a un 'Colapso sin cambio de recursos'. En este, la población y la temperatura aumentan rápidamente hasta que la población alcanza un pico y cae precipitadamente. En estos modelos, la civilización colapsa, aunque no está claro si la especie misma muere completamente.

Por último, proponen un 'Colapso con el cambio de recursos', escenario en el que la población y la temperatura aumentan, pero la población reconoce que está causando un problema y pasa de recursos de alto impacto a recursos de bajo impacto. Las cosas parecen nivelarse por un tiempo, pero la respuesta llega demasiado tarde y la población se derrumba de todos modos. Este escenario es, según apunta Frank, "el más aterrador". "Incluso si hicieras lo correcto, si esperaras demasiado, igual podrías colapsar tu población", añade.

Los investigadores crearon sus modelos basados en parte en estudios de caso de civilizaciones extintas, como los habitantes de la Isla de Pascua. La gente comenzó a colonizar la isla entre 400 y 700 dC y creció a una población máxima de 10.000 en algún momento entre 1200 y 1500. En el siglo XVIII, sin embargo, los habitantes habían agotado sus recursos y la población se redujo drásticamente a unas 2.000 personas.

La mortalidad de la población de la Isla de Pascua se relaciona con un concepto llamado capacidad de carga, o la cantidad máxima de especies que un ambiente puede soportar. La respuesta de la Tierra a la construcción de la civilización es de lo que se trata realmente el cambio climático, dice Frank.

"Si pasas por un cambio climático muy fuerte, entonces tu capacidad de carga puede disminuir, porque, por ejemplo, la agricultura a gran escala podría verse fuertemente alterada. Imagina si el cambio climático provocara que la lluvia dejara de caer en el Medio Oeste. No podríamos para cultivar alimentos, y nuestra población disminuiría", agrega.

En este momento los investigadores no pueden predecir definitivamente el destino de la Tierra. Los próximos pasos serán utilizar modelos más detallados de las formas en que los planetas podrían comportarse cuando una civilización consume energía de cualquier forma para crecer.

Mientras tanto, Frank emite una advertencia sobria. "Si cambias el clima de la Tierra lo suficiente, es posible que no puedas volver a cambiarlo", dice. "Incluso si retrocediera y comenzara a utilizar recursos solares u otros menos impactantes, podría ser demasiado tarde, porque el planeta ya ha cambiado. Estos modelos demuestran que no podemos solo pensar en una población en evolución por sí misma, sino pensar en nuestros planetas y civilizaciones coevolucionando".