Ya nadie habla del famoso eclipse lunar del pasado viernes… así que hoy en Scientia toca abordarlo. Eso sí, lo haré desde un punto de vista muy diferente y con un triple objetivo. Por un lado intentaré relacionar dos disciplinas científicas que aparentemente tienen poco que ver: la astronomía y la biotecnología vegetal. Para ello haré un paseo por diferentes ramas de la ciencia como la física, la meteorología, la bioquímica, la genética, la ingeniería ambiental, etc. Por otra parte les descubriré uno de las grandes beneficios que me aporta la divulgación científica. El último objetivo, sin duda el más importante, es sorprender a mi suegra. Comencemos.

Soy químico, trabajo en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular-A de la Universidad de Murcia, pertenezco al grupo de “Bioquímica y Biotecnología enzimática” y estoy especializado en los usos de la encapsulación molecular en la industria alimentaria, cosmética y farmacéutica. La astronomía me atrae poquísimo y hasta el pasado viernes la veía muy alejada de mi campo de trabajo. Por ello reconozco que la noche del 27 de julio no tenía intención de ver el eclipse lunar del que todo el mundo hablaba. Sin embargo a mi hija y a mi mujer les hacía mucha ilusión que viéramos la luna roja en la playa. Por eso preparamos unos bocatas y la pandilla basura (a la que también se sumó mi suegra) se juntó con decenas de familias que estaban viendo el eclipse a orillas del Mediterráneo. Mientras todos alucinaban con la luna roja yo no solo la miraba con apatía sino que me permití la licencia de publicar el siguiente tweet.

Pasados unos minutos ocurrió algo maravilloso. El meteorólogo y gran divulgador científico José Miguel Viñas (@Divulgameteo), que conoce perfectamente a qué me dedico y cuya cuenta de twitter recomiendo encarecidamente seguir, me contestó con otro tweet que les mostraré al final de esta entrada. En él me daba una serie de pistas que, si lograba descifrarlas, me llevarían a relacionar la astronomía, una de sus grandes pasiones, con la biotecnología, una de las mías. Ese tweet me enganchó. Nada más recibirlo empecé a buscar por la red información que me sirviera para descifrar esas pistas.

De pronto, mi princesa me hizo una pregunta.

– Oye papi, tú que eres científico…¿qué es un eclipse total de Luna?

No tenía ni idea pero a mi hija no podía defraudarla así que eché mano de este artículo de la Agencia Sinc y le solté un «sermón astronómico».

– Mira Ruth, el eclipse total de Luna que la pandilla basura estamos viendo ocurre cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, proyectando una sombra que oscurece nuestro satélite. Para ello es necesario que los tres objetos estén alineados, algo que no sucede todos los meses porque la órbita de la Luna alrededor de nuestro planeta está inclinada con respecto a la de la Tierra-Sol. ¿Por qué es un eclipse total? Porque la Luna atraviesa la umbra, la parte más oscura y central de la sombra. En otras ocasiones o momentos el eclipse es parcial porque solo entra una parte en la umbra; o bien penumbral, porque cruza la penumbra terrestre (parte exterior de la sombra donde solo se bloquea parcialmente la radiación solar). Mi hija quedó satisfecha con la explicación…y yo respiré aliviado gracias a la Agencia Sinc.

Los 4 integrantes de nuestra expedición estuvimos zampando bocatas, bebidas y pipas durante los 103 minutos que duró la fase de totalidad. Mientras mi hija, mi mujer y mi suegra atendían entusiasmadas al eclipse total de Luna más largo del siglo XXI yo buscaba información para seguir descifrando las pistas que @Divulgameteo me había puesto en su tweet…y de paso saber responder a las incómodas preguntas de la pandilla basura.

Aunque a los puristas no les gusta el término de “Luna de sangre” a mi hija y a mí nos mola este nombre que procede de la tonalidad rojiza que adquiere la Luna al adentrarse en la umbra. Cuando más tranquilo estaba, mi mujer, conocedora de mis carencias astronómicas (nunca mejor dicho), preguntó…

– Divulgador científico… ¿De dónde procede ese color rojo?

Empecé a sudar. En la extinta Licenciatura de Químicas eso no nos lo contaron. Sin que se diera cuenta cogí el móvil, buceé en google y encontré la respuesta.

– A ver cariño, la Luna se ve roja por dos fenómenos físicos: la refracción y la dispersión. La refracción tiene lugar cuando la luz del Sol se encuentra con un obstáculo: La Tierra. Como consecuencia, sus rayos son desviados y sólo algunos se cuelan en la atmósfera. Es en este momento cuando entra en acción la dispersión, consistente en que la presencia en la atmósfera de diversas partículas divide la luz blanca del Sol en los siete colores del arco iris. La atmósfera se comporta como si fuera un prisma dispersando la luz, tanto más cuánto más recorrido deba seguir el rayo de luz en la propia atmósfera. Como puedes leer en este artículo que me ha proporcionado mi amigo José M. Viñas esta dispersión afecta más a la parte azul del espectro de luz. Entonces, cuando la luz solar llega a nuestros ojos, generalmente quedan más partes rojas y amarillas del espectro.

Al ver su cara de sorpresa decidí lucirme y seguí con la explicación.

– Es el mismo fenómeno que ocurre en los amaneceres y atardeceres rojizos. Si alguna vez durante la estación seca me llevas a Darwin (la capital y ciudad más poblada del Territorio del Norte australiano) podremos observar que las gloriosas puestas de sol de color rojo y naranja ocurren casi a diario. La explicación científica la encontramos en el artículo “La ciencia de las hermosas puestas y amaneceres del sol” publicado en tiempo.com. Durante la estación seca (el período comprendido entre mayo y septiembre), el cielo está lleno de partículas de polvo azotadas por los vientos secos del sudeste, así como el humo de los incendios forestales que arden a través del paisaje. Tanto las partículas como el humo aumentan los fenómeno de dispersión a los que me referí anteriormente. Además, lo que a menudo hace que los amaneceres y atardeceres de cielo rojo sean aún más espectaculares es la posición del sol en el cielo, en relación con la nube. Cuando el sol está bajo en el horizonte, los rayos de luz brillan en la parte inferior de las nubes en lo alto del cielo, reflejando esos colores naranja y rojo brillantes que hacen que parezca que el cielo se ha encendido.

Tras soltar esta parrafada y ver la cara de asombro de mi mujer me sentí como Frodo al alcanzar el Monte del Destino…pero rápidamente mi suegra me bajó de la nube.

– Oye Jose, me “sorprende muchísimo” que sepas tanto de astronomía y de física pero… ¿estos colores rojizos tienen algo que ver con la meteorología?

Con más miedo que vergüenza volví a buscar en la red mientras devoraba un bocadillo de tortilla de patatas con cebolla (siempre con cebolla)…hasta que encontré la respuesta en el artículo citado anteriormente y que fue publicado originalmente en The Conversation.

– Claro que sí suegra. En primer lugar nos puede ayudar a predecir el tiempo (eso sí, con muchas reservas). Un amanecer de cielo rojo sugiere que un área de alta presión y buen tiempo, con su polvo atrapado y otras partículas, se ha movido hacia el este. Esto permite que un área de menor presión y tiempo alterado, quizás un frente frío y una banda de lluvia, se mueva hacia el oeste durante el día. Por otro lado, una puesta de sol en el cielo rojo nos dice que lo peor del tiempo ahora se ha aliviado, con una mayor presión y un mejor tiempo que se aproxima desde el oeste para el día siguiente. Con una puesta de sol de cielo rojo, es más probable que el cielo del oeste esté despejado, con los rayos del sol brillando en la nube más al este.

Me vine arriba al ver los rostros perplejos de la pandilla basura…así que seguí con mis explicaciones.

– Pero que sepáis que no todo van ser buenas noticias. Los colores rojizos, como los de la Luna de sangre o los atardeceres o amaneceres cobrizos, también pueden traer malas noticias. Os cuento.

– ¡¡No, no hace falta!! (gritaron las tres a la vez)

– Ya lo sé, pero ahora me vais a escuchar. Como os he comentado anteriormente el fenómeno de dispersión de la luz blanca es fundamental para ver el precioso color rojo del eclipse lunar. Esa dispersión es debida a la presencia en la atmósfera de diferentes sustancias… entre las que destacan los aerosoles. La composición química de los aerosoles afecta directamente a la forma en que interactúa la atmósfera con la radiación solar y el contenido de agua líquida. Los componentes químicos de los aerosoles alteran el índice de refracción global de la atmósfera por lo que influyeron clarísimamente en el color rojizo de la Luna de sangre.

– Oye papá…¿qué son los aerosoles?

– En ingeniería ambiental, se denomina aerosol a un coloide de partículas sólidas o líquidas suspendidas en un gas. Un coloide, sistema coloidal, suspensión coloidal o dispersión coloidal es un sistema conformado por dos o más fases, normalmente una fluida (líquido) y otra dispersa en forma de partículas generalmente sólidas muy finas. Los coloides se diferencian de las suspensiones químicas en el tamaño de las partículas de la fase dispersa. Las partículas en los coloides no son visibles directamente, son visibles a nivel microscópico (entre 1 nm y 1 µm), y en las suspensiones químicas sí son visibles a nivel macroscópico (mayores de 1 µm). El tamaño de los aerosoles varía de 0.002 nanómetros a más de 100 nanómetros y pueden ser de origen natural o generarse por la actividad humana.

Mi mujer, muerta de risa, quería pillarme a cualquier precio y siguió preguntando mientras me pasaba un quinto de cerveza (una vez al año no hace daño) .

– ¿Y de dónde proceden los aerosoles que hay en la atmósfera?

– Las mayores fuentes naturales son la actividad volcánica, suelos erosionados, plantas, flores, microorganismos, la superficie de mares y océanos, las tormentas de polvo y los incendios forestales y de pastizales. La pulverización de agua marina también es una gran fuente de aerosoles aunque la mayoría de estos caen al mar cerca de donde fueron emitidos. Por otra parte la mayor fuente de aerosoles debida a la actividad humana es la quema de combustibles en motores térmicos para el transporte y en centrales termoeléctricas para la generación de energía eléctrica, la fundición de metales como cobre o zinc, los sprays, la producción de cemento, cerámica y ladrillos, además del polvo generado en las obras de construcción y otras zonas de tierra donde el agua o la vegetación ha sido removida. Algunos de los principales componentes que desprenden son sulfatos, nitratos y aerosoles orgánicos.

Volcanes como fuentes de aerosoles.

La pandilla basura deseaba que me callara pero yo ya estaba desatao.

– ¿Queréis que os cuente lo que estos aerosoles, que tanto influyen en el color rojo de la luna que estamos viendo, tienen que ver con la meteorología?

Antes de que me mandasen, con razón, a hacer puñetas seguí hablando.

– Son muchos los estudios, como este titulado “Hemispheric climate shifts driven by anthropogenic aerosol–cloud interactions” publicado recientemente en Nature Geoscience y que aborda las razones de las severas sequias que asolan a Sudamérica y África desde la segunda mitad del siglo XX, que muestran como la concentración de aerosoles en la atmósfera desciende la probabilidad de lluvia. Estos estudios concluyen que en un escenario no contaminado se generan gotas grandes que favorecen la lluvia, mientras que cuando existen altas concentraciones de aerosoles en la atmósfera se inhibe el desarrollo de las gotitas que forman nubes, no llueve…y llega la sequía.

Las tres Marías ni me escuchaban pero a mí ya no me paraba nadie.

– Como sabéis la sequía es uno de los mayores factores limitantes para la producción agrícola ya que las plantas necesitan agua para su supervivencia. Actualmente la agricultura utiliza el 70% de la extracción de agua dulce del mundo, y cultivar alimentos para una sola persona gasta alrededor de 2.000 y 5.000 litros de agua al día. Sin embargo, cada vez será más complicado sostener este enorme consumo de agua para producir los alimentos que necesita la creciente población mundial, ya que el porcentaje de la superficie global asolada por graves sequías se ha duplicado desde la década de la de 1970, y se proyecta que el cambio climático cada vez empeorará su magnitud, especialmente en los países en vías de desarrollo. Esto será nefasto  tomando en cuenta que la agricultura de secano (dependiente de lluvia) genera alrededor del 60% de la producción agrícola mundial.

De pronto mi suegra, la persona más quimiofóbica que conozco (a lo mejor tengo yo algo que ver), me hizo la pregunta clave con un tono irónico que solo le consiento a ella y a mi madre.

– Querido yerno, has relacionado la Luna Roja con la física, la química, la meteorología, la astronomía, la ingeniería medioambienta, la agricultura y la sequía. Sin embargo, tú perteneces a un grupo de investigación en biotecnología. ¿Acaso te dedicas a una rama de la ciencia menor que no tiene nada que ver con el eclipse lunar que estamos viendo?

¿Rama de la ciencia menor? Ella se lo había buscado. Había entrado en la biotecnología, mi terreno. Tranquilamente me abrí otro quinto de cerveza (dos veces al año no hacen daño), miré a mi mujer con cara de “ahora me toca a mí” , contemplé la luna en plan Paulo Coelho…y comencé a hablar.

– Tú lo has querido suegra. Ahí va. Por la acuciante sequía de la que te hablaba uno de los objetivos de la agricultura actual es producir la misma cantidad de comida con menos agua. Para ello se desarrollan nuevos sistemas de riego, mejora en los procesos de hibridación o mutagénesis, etc. Sin embargo esos procesos no son suficientes y es necesario que la biotecnología vegetal entre en juego. ¿Cómo? Diseñando plantas transgénicas resistentes a la sequía. Es el caso de un maíz que expresa el gen cspB procedente del Bacillus subtilis, una bacteria que habitualmente se encuentra en los suelos y que tiene la habilidad de formar una endospora protectora que le protege en condiciones ambientales extremas. B. subtilis se ha mostrado muy manejable para la manipulación genética, y se ha hecho, por lo tanto, extensamente adoptado como un organismo modelo para estudios de laboratorio, sobre todo de esporulación, que es un ejemplo simplificado de la diferenciación celular. En términos de popularidad como un organismo modelo de laboratorio B. subtilis a menudo es usado como el equivalente Gram positivo de Escherichia coli, un bacilo Gram negativo estudiado extensivamente.

Mi mujer intentó ayudar a la desesperada a mi suegra pero la victoria ya era mía.

– A ver Jose, ¿ese maíz transgénico diseñado a partir del gen cspB procedente del Bacillus subtilis es que tiene alguna ventaja frente al convencional?

– Claro, que le permite necesitar un 10% menos de agua que el no transgénico. Es posible que penséis que este porcentaje es mínimo pero nada más lejos de la realidad. Como nos cuentan en Biotekis un 10% en una extensión grande en riego puede suponer ahorrar millones de litros de agua y en secano aumentar la producción aunque disminuyan las precipitaciones. ¿Cómo os habéis quedado?

En ese momento me levanté, decidí dar por finalizada la conversación y darme un baño con mi hija a la luz de la Luna Roja de Campoamor. Mientras me dirigía andando al agua, sintiéndome como Curro Romero saliendo por la Puerta del Príncipe de la Real Maestranza de Sevilla, escuché a mi suegra decirle a mi mujer.

– Hija, ¿era necesario que tu marido nos acompañara en lo que iba a ser una agradable noche?

– Mamá, no le culpes. Fue tu nieta la que empezó a preguntarle y, en el fondo, nosotras hemos intentando dejarle en evidencia pero es que sus amigos de internet son muy listicos…o eso se creen.

Estimados lectores, como les dije al principio del post el primer objetivo de esta entrada era relacionar dos disciplinas aparentemente inconexas como la astronomía y la biotecnología empleando un recorrido que nos llevara por diferentes ramas de la ciencia. Creo que lo he conseguido…y en esta frase se lo resumo:

“La biotecnología vegetal, a través del desarrollo de plantas transgénicas que necesitan menos agua para crecer, puede ayudar a combatir los problemas de sequía generados por el uso abusivo de aerosoles, compuestos químicos que contaminan el medio ambiente y favorecen la aparición del tono rojizo (fruto de los fenómenos físicos de refracción y dispersión) que fascinó a la pandilla basura mientras veíamos el eclipse lunar del pasado viernes 27 de julio, uno de los fenómenos astronómicos más importantes de los últimos años”

El segundo objetivo era mostrarles uno de las grandes beneficios que me aporta la divulgación científica… y ese no es otro que aprender sobre disciplinas diferentes a la mía gracias al contacto directo con otros divulgadores. Antes de dedicar parte de mi tiempo a la divulgación miraba la ciencia con los ojos de un bioquímico. Ahora el espectro de visión es mucho más amplio…y eso ha sido gracias a lo que me han aportado divulgadores muy brillantes pertenecientes a distintas ramas de la ciencia. El post que ustedes han leído ha sido posible gracias a la contestación que me dio José Miguel Viñas (@Divulgameteo) al tweet con el que comencé esta entrada. En la anterior imagen les enseño su respuesta tweet que no solo ha dado lugar a este post (uno con los que más he aprendido y disfrutado en los últimos tiempos) sino que ha logrado que a los 48 años la astronomía me enganche. Y es que nunca es tarde para aprender…ni para sorprender a tu suegra.

Gracias José Miguel, este post va dedicado a ti… y también a la pandilla basura, a la que le quito mucho tiempo de estar juntos para poder seguir con mi labor divulgadora. Sin ellas nada sería posible.

Jose