RICHARD FEYMAN y ROGER PENROSE
¿De dónde vienen los árboles?
Desde dos vías diferentes, al conocer mi afición por los árboles, me han enviado casi el mismo contenido. En el primer momento lo visioné y no le concedí importancia porque me parecía obvio el contenido, casi simple. Al recibir el segundo envío empecé a cuestionarme si lo que yo percibía como simple a ojos de los demás no lo era tanto. Así que he decidido ponerlo en el blog porque no todo el conocimiento es tan simple para todos.
Yo que soy lego en el conocimiento de todo o casi todo... quiero recordar el pasaje de la serie Cosmos de Carl Sagan, que nos decía que nuestra materia, la que constituye nuestro cuerpo, está compuesta de polvo de estrellas.
Buscando en la red la complementariedad del conocimiento se ve que están hechas con IA y la idea parece que es de R. Feyman. Desconozco la verosimilitud de estas exposiciones pues dicen prácticamente los mismo lo que nos dice que no pueden ser de dos autores diferentes. He encontrado tres fuentes, las dos similares que pongo a continuación y una tercera más filosófica.
He creído conveniente poner la transcripción por si a alguien le sirve
Yo me hice esta pregunta una tarde mirando un árbol enorme en el jardín de un amigo en Pasadena, un árbol viejo, grueso, imponente, y de repente me pregunté algo que parece ridículo de tan simple. ¿De dónde vino todo eso?.
No me refiero al nombre, no me refiero a crece de una semilla en la tierra, eso lo sé, todo el mundo lo sabe. Me refiero a algo más específico, más honesto. Si ese árbol pesa 2 toneladas, ¿dónde estaban esas 2 toneladas antes de que existiera el árbol? El suelo donde creció sigue ahí, no desapareció. Entonces, ¿de dónde salió toda esa masa?
Esa es exactamente el tipo de pregunta que no puedo dejar pasar. Una vez que me la hago, tengo que encontrar la respuesta. Y lo que descubrí me cambió la manera de ver cada árbol que he visto desde entonces. Lo primero que hago cuando tengo una pregunta así es buscar quién ya intentó responderla antes que yo. Y encontré a Van Helmond, un científico del siglo XVII que me cae muy bien porque hizo lo correcto. En lugar de suponer... midió, eso es lo fundamental. No asumas, mide.
Van Helmont tomó tierra seca, la pesó con cuidado, 90 kg exactos. Plantó un sauce pequeño de 2 kg en esa tierra. Durante 5 años lo regó sólo con agua de lluvia, nada más, sin cambiar la tierra, sin añadir nada. Cinco años después desenterró el árbol y lo pesó: casi 77 kg. Había ganado más de 74 kg. Luego pesó la tierra 90 kg, prácticamente igual. Había perdido apenas 57 g. Yo leo ese resultado y me emociono porque eso es un misterio hermoso. El árbol ganó 74 kg. La tierra no los perdió. Eso no puede ser coincidencia.
Eso es una pista.
Van Helmont pensó que era el agua. Se equivocó en la conclusión, pero hizo algo valioso. Eliminó la tierra como respuesta principal. En ciencia, saber qué no es la respuesta también es un avance. Yo también consideré el suelo y el agua. Es lo primero que cualquiera pensaría y está bien pensar así siempre que luego hagas los números. El suelo da minerales reales, nitrógeno, fósforo, potasio. Sin ellos la planta se enferma. Eso es verdad. Pero cuando sumas toda la masa de minerales que un árbol absorbe durante su vida, obtienes una fracción mínima de su peso total. Los minerales son necesarios, pero no explican la masa.
Y el agua igual. Un árbol mueve cantidades enormes de agua desde las raíces hasta las hojas, mpresionante. Pero la mayor parte de ese agua se evapora por las hojas, no se queda como masa sólida. Yo lo puse así de simple en mi cabeza. Si el árbol estuviera hecho de agua, se evaporaría bajo el sol. Pero la madera es dura, densa, sólida. Algo más está construyendo esa estructura. El suelo no es suficiente, agua no es suficiente. Hay que buscar en otro lugar. Aquí es donde yo me puse a pensar en serio, porque la química te da la pista definitiva.
El agua es H2O, hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno es el elemento más ligero del universo. No construyes estructuras densas con hidrógeno. No es el material de la solidez. Entonces me pregunté, ¿de qué está hecha realmente la madera? Si la analizas, si la descompones en sus elementos, encuentras que aproximadamente el 50% de su peso seco es carbono, carbono puro. El carbono es completamente diferente al hidrógeno. El diamante es carbono, el grafito también. Es el elemento sobre el que está construida toda la vida orgánica. Es denso, es pesado, es estructuralmente extraordinario.
Y yo me hice la pregunta obvia, ¿de dónde saca el árbol todo ese carbono? No del suelo, eso ya lo había descartado, no del agua que prácticamente no tiene carbono. Entonces empecé a eliminar opciones. Tierra, no, agua, no. ¿Qué queda? Cuando llegué a esta respuesta me detuve un momento, porque es de sas respuestas que parecen imposibles hasta que las entiendes y luego parecen inevitables. La masa del árbol viene del aire, del dióxido de carbono, del CO2 que yo exhalo ahora mismo, del CO2 que está flotando invisible a tu alrededor en este momento en una concentración de apenas el 0.04% de la atmósfera.
Ese gas invisible, sin color, sin olor, ese gas que parece no ser nada, es literalmente el material del que están hechos los árboles. Yo encuentro eso absolutamente fascinante. Las hojas tienen poros microscópicos llamados estomas. Por esos poros entra continuamente CO2 del aire. Dentro el árbol hace algo que me parece casi increíble. Rompe la molécula, separa el carbono del oxígeno, el oxígeno lo suelta de vuelta al aire y el carbono lo retiene. Ese carbono que estaba flotando en la atmósfera se convierte en la madera del árbol. Yo lo pienso así. El árbol agarra algo invisible y lo convierte en algo que puedes golpear con un hacha. Convierte gas en madera sólida, convierte aire en materia.
El proceso se llama fotosíntesis. Y yo lo considero uno de los procesos más elegantes de la naturaleza y uso la palabra elegante como la usan los físicos. Simple en principio, devastadoramente poderoso en consecuencias. Las hojas son verdes por la clorofila. Yo siempre me maravillé de eso. La clorofila absorbe fotones de luz solar y captura su energía. Es como una batería que se carga con luz. Esa energía impulsa reacciones dentro de los cloroplastos, estructuras pequeñas dentro de las células de la hoja. Ahí el árbol combina el CO2 del aire con el agua de las raíces y usando la energía solar produce glucosa, un azúcar. Energía química almacenada en forma molecular. La ecuación me gusta porque es limpia...
6CO2 + 6H2O+ luz solar → C6H12O6 + 6O2
Producen una molécula de glucosa y seis moléculas de oxígeno. El oxígeno sale al aire. Ese es el oxígeno que yo respiro, que tú respiras. El árbol nos lo regala como subproducto de construir su propio cuerpo. La glucosa luego se convierte en celulosa y lignina. La celulosa son cadenas largas de glucosa unidas. La lignina es más rígida y compleja. Juntas forman la madera y ambas están hechas del carbono que llegó como las invisible desde el aire.
Cada anillo de crecimiento que ves cuando cortas un tronco es una temporada de captura de carbono atmosférico. Año tras año, molécula a molécula, el árbol fue construyendo su cuerpo con aire. Ahora viene la parte que yo encuentro más perturbadora en el mejor sentido posible.
Nosotros también estamos hechos de carbono. Mis músculos, mis huesos, mi cerebro, el ADN en cada célula de mi cuerpo, todo construido sobre carbono. Y ese carbono tuvo que venir de algún lugar. Yo lo obtuve comiendo, como plantas o animales que comieron plantas.
En algún punto de la cadena siempre hay una planta que capturó carbono del aire. Ese carbono viajó por la cadena alimenticia y llegó a ser parte de mí. El carbono en mis músculos ahora mismo estuvo en la atmósfera en algún momento. Antes formó parte de otra planta, de otro animal, quizás de una persona que vivió hace siglos. Yo y el árbol compartimos el mismo origen fundamental. Ambos somos carbono atmosférico reorganizado.
La diferencia es que el árbol lo captura directamente del aire y yo lo hago a través de la comida, pero el punto de partida es el mismo. Eso me hace pensar en algo que me resulta profundo. No somos observadores separados del mundo natural. Somos parte del mismo ciclo. Somos el universo mirándose a sí mismo, hecho del mismo material que los árboles, las plantas, los océanos. Y el ciclo del carbono es real, no una metáfora.
Un bosque antiguo tiene almacenadas en su madera cantidades enormes de carbono que capturó del aire durante siglos. Cuando ese bosque se destruye y la madera se quema, ese carbono regresa a la tmósfera de golpe. Es química directa, es causa y efecto real. Yo siempre digo que entender la ciencia no hace el mundo menos bello, lo hace más bello. Ver un bosque sabiendo lo que realmente es: un almacén gigante de carbono atmosférico solidificado durante generaciones, eso es más impresionante que cualquier explicación mágica.
Entonces regreso a ese árbol en el jardín de Pasadena. Ahora yo sé lo que estoy mirando. Sé que ese tronco enorme, esas ramas, esa corteza gruesa están hechos de gas invisible que flotó en la atmósfera, entró por los poros microscópicos en las hojas, fue descompuesto por la energía del sol y quedó atrapado como carbono sólido, anillo por anillo, durante décadas. Ese árbol es aire solidificado literalmente. Y yo encuentro eso extraordinario, no porque sea complicado, sino porque es simple y real, y está frente a ti todo el tiempo. Y la mayoría de la gente pasa la vida entera sin verlo. Eso es lo que me enseñó la física ¿no? A memorizar fórmulas, a hacer las preguntas correctas y no conformarme con respuestas vagas. La próxima vez que veas un árbol, espero que veas lo que realmente es. No solo un árbol, un proceso, una máquina de capturar aire y convertirlo en materia. Décadas de trabajo invisible, molécula a molécula, construyendo algo que puedes tocar con las manos.
Eso es lo que es un árbol. Y hay mas preguntas como esta esperando que alguien se las haga sobre todo lo que ves, todo lo que tocas, todo lo que das por sentado. Nunca paro de preguntarme y espero que tú tampoco.
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Agarré una maceta, puse en su interior 200 libras (90 kg) de tierra que había secado en un horno, la empapé en agua y planté en ella un vástago de sauce que pesaba 5 libras (2,28 kg) Pero la maceta únicamente fue regada con agua de lluvia o (cuando fue necesario) con agua destilada; y era grande (en tamaño) y estaba hundido en la tierra; y para evitar que el polvo del aire de su alrededor se mezclara con la tierra, el borde de la maceta se resguardó, cubriéndose con una lámina de hierro recubierta de estaño y horadada por muchos agujeros. No calculé el peso de las hojas que cayeron en los cuatro otoños. Por último, sequé de nuevo la tierra de la maceta y se encontraron las mismas 200 libras (90 kg) menos unas 2 onzas (56 gramos); por lo tanto, 187 libras (85 kg) de madera, corteza y raíz habían crecido solo del agua.
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