Si no somos la primera civilización que abarca el planeta en el universo, dice el físico Adam Frank, «eso significa que es probable que haya reglas sobre cómo progresa el destino de una civilización joven como la nuestra». Nuestra civilización antropocena es solo la etapa actual de los experimentos evolutivos en curso de la Tierra.

Nuestro punto azul pálido es solo uno de los diez mil millones de billones de planetas del universo, y es muy probable que muchos de esos planetas alberguen civilizaciones alienígenas tecnológicamente avanzadas. Y al igual que la especie humana, cada una de esas civilizaciones debe haber enfrentado el mismo desafío a la vanguardia del cambio climático impulsado por la civilización.

¿Qué tan común es el antropoceno?

Gracias a toda nuestra contaminación causada por el plástico y las pruebas nucleares, los seres humanos han interrumpido una era geológica por 11.700 años de edad, conocida como el Holoceno, y han iniciado una nueva Era, con influencia humana llamada Antropoceno, según los expertos

Frank plantea esta pregunta: «¿Con qué frecuencia las civilizaciones provocan el cambio climático en sus planetas? Y, lo más importante, ¿qué tan fácil es para una civilización superar el cuello de botella del antropoceno?».

Es hora de tomar en serio la existencia de alienígenas, por lo que realmente queremos decir exocivilizaciones. Todo lo que se ha aprendido en las revoluciones astrobiológicas de las últimas décadas, escribe Frank a la luz de las estrellas: mundos alienígenas y el destino de la Tierra.

Ahora nos permite ver qué tan improbable es que seamos el único proyecto de civilización en la historia cósmica. Esa comprensión nos dice que si hacemos las preguntas correctas, las que están respaldadas por los números de los nuevos descubrimientos de exoplanetas, podemos comenzar a distinguir los contornos de una ciencia de exocivilizaciones que es relevante para nuestra propia crisis en la Tierra”.

Muchas exocivilizaciones podrían haber aparecido y desaparecido

A los científicos les gusta tener un universo de más de mil puntos de datos para lo que sea que estén estudiando. Con esa cantidad de datos, cantidades como los promedios tienen sentido, afirma Frank.

Mientras la elección de la naturaleza para la probabilidad biotecnológica sea mil veces mayor que la línea del pesimismo, mil exocivilizaciones ya habrán vivido sus historias a través del espacio y el tiempo cósmicos. Dado el ya pequeño valor de la línea del pesimismo, no es un gran salto imaginar que mil civilizaciones ya han seguido su curso”.

El proyecto colectivo masivo que llamamos civilización comenzó hace casi diez mil años, cuando terminó la última edad de hielo y el clima de nuestro planeta se volvió más cálido y más húmedo con el comienzo de lo que los geólogos llaman el Holoceno, una época planetaria posterior al final de la Edad de Hielo. Pero al impulsar el cambio climático, la especie humana ahora está empujando a la Tierra fuera del Holoceno hacia una nueva era en la que los impactos humanos dominan el comportamiento a largo plazo del planeta.

¿Convertirse en un ganador en el juego de la evolución cósmica significa que tenemos a la Tierra en una versión perpetua del Holoceno? pregunta Frank.

¿Nunca permitiremos que se forme otra Edad de Hielo? Si eso es cierto, ¿qué pasa con las especies que podrían haber surgido en las eras de hielo que bloqueamos? ¿Tenemos derecho a impedir que entren en el drama de la Tierra?”.

Lo que realmente nos preocupa cuando hablamos del Antropoceno es la habitabilidad del planeta para un tipo particular de civilización tecnológica globalmente interdependiente e intensiva en energía que prospera dentro de la época climática actual: el Holoceno. Pero los océanos una vez globales de Marte y las cinco extinciones en masa impulsadas por el CO2 en la Tierra muestran cómo la vida temporal y fugaz puede ser con las épocas impulsadas por el clima.

La historia de la civilización humana luego de la Edad de Hielo

La Tierra soportó la última Edad de Hielo durante casi cien mil años. Solo después de que los glaciares rezagados finales se retiraron, observa Frank,

Comenzó el proyecto de la civilización humana. Nuestra historia de la agricultura y las ciudades, la escritura y la construcción de máquinas encaja completamente dentro del Holoceno: el actual período interglacial de diez mil años de antigüedad”.

Ante el 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 nos enfrentamos a 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, ¿son los planetas con civilizaciones sostenibles también algo que contiene el universo? ¿O es que todas las civilizaciones que pueden haber surgido en el cosmos duran solo unos pocos siglos antes de que caiga el cambio climático que desencadena?

Frank, profesor de física y astronomía en la University of Rochester, forma 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, que incluye a Frank, Jonathan Carroll-Nellenback, un científico computacional de Rochester, Marina Alberti de la University of Washington y Axel Kleidon del Max Planck Institute for Biogeochemistry, responde a estas preguntas desde una perspectiva «astrobiológica».

Frank dice:

La astrobiología es el estudio de la vida y sus posibilidades en un contexto planetario. Eso incluye ‘ex-civilizaciones’ o lo que generalmente llamamos alienígenas”.

Cambios climáticos en ex-civilizaciones

Frank y sus colegas señalan que las discusiones sobre el cambio climático rara vez tienen lugar en este contexto más amplio, uno que considera la probabilidad de que no sea la primera vez en la historia cósmica que un planeta y su biósfera han evolucionado hasta convertirse en algo parecido a lo que hemos creado en la Tierra.

A medida que la población de una civilización crece, utiliza cada vez más 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 separados unos de otros; evolucionan de manera interdependiente, y el destino de nuestra propia civilización depende de cómo usamos los recursos de la Tierra.

Para ilustrar cómo los sistemas civilización-planeta coevolucionan, 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 civilizaciones y planetas, incluso en extraterrestres, en su conjunto, los investigadores pueden predecir mejor lo que podría ser necesario para que el proyecto humano de la civilización sobreviva.

Frank dice:

El punto es reconocer que impulsar el cambio climático puede ser algo genérico. Las leyes de la física exigen que cualquier población joven, que esté construyendo una civilización con un uso intensivo de energía como la nuestra, vaya a tener impactos sobre su planeta. Ver el cambio climático en este contexto cósmico puede darnos una mejor idea de lo que nos está pasando ahora y cómo lidiar con él”.

Empleando un modelo matemático, los investigadores encontraron cuatro escenarios potenciales que podrían ocurrir en un sistema civilización-planeta:

1. Die-off

La población y el estado del planeta (indicados por algo como su temperatura promedio) aumentan muy rápidamente. Con el tiempo, la población alcanza su punto máximo y luego disminuye rápidamente a medida que el aumento de la temperatura planetaria dificulta la supervivencia de las condiciones. Se alcanza un nivel de población estable, pero es solo una fracción de la población máxima.

Frank dice:

Imagínese si 7 de cada 10 personas que conocieron murieran rápidamente. No está claro que una civilización tecnológica compleja pueda sobrevivir a ese tipo de cambio”.

2. Sostenibilidad

La población y la temperatura aumentan, pero eventualmente ambos alcanzan valores estables 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.

3. Colapso sin cambio de recursos

La población y la temperatura aumentan rápidamente hasta que la población alcanza un pico y cae precipitadamente. En estos modelos, la civilización se derrumba, aunque no está claro si la propia especie muere completamente.

4. Colapso con el cambio de recursos

La población y la temperatura aumentan, pero la población reconoce que está causando un problema y cambia de recursos de alto impacto a recursos de bajo impacto. Las cosas parecen nivelarse por un tiempo, pero la respuesta parece haber llegado demasiado tarde y la población colapsa de todos modos.

Cuatro escenarios para el destino de las civilizaciones y sus planetas, basados ​​en modelos matemáticos desarrollados por Adam Frank y sus colaboradores. La línea negra muestra la trayectoria de la población de la civilización y la línea roja muestra la trayectoria de evolución conjunta del estado del planeta.

Frank dice:

El último escenario es el más aterrador. Incluso si hiciste lo correcto, si esperabas demasiado, aún podrías hacer que tu población colapsara”.

Observando antiguas extinciones

Los investigadores crearon sus modelos basados ​​en parte en estudios de casos de civilizaciones extintas, como los habitantes de la Isla de Pascua. La gente comenzó a colonizar la isla entre 400 y 700 d.C. y creció hasta alcanzar una población máxima de 10.000 en algún momento entre 1200 y 1500 d.C. Para el siglo XVIII, sin embargo, los habitantes habían agotado sus recursos y la población había disminuido drásticamente a unas 2.000 personas.

 

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

Si atraviesa un cambio climático realmente fuerte, entonces su capacidad de carga puede disminuir, porque, por ejemplo, la agricultura a gran escala podría verse fuertemente interrumpida. Imagínese si el cambio climático causara que la lluvia dejara de caer en el medio oeste. No podríamos cultivar alimentos y nuestra población disminuiría”.

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 pueden comportarse cuando una civilización consume energía de cualquier forma para crecer. Mientras tanto, Frank emite una advertencia sobria.

Si el clima de la Tierra cambia lo suficiente, es posible que no pueda ser revertido. Incluso si retrocedió y comenzó a usar recursos solares u otros recursos menos impactantes, podría ser demasiado tarde, porque el planeta ya ha estado cambiando. Estos modelos muestran que no podemos pensar simplemente en una población que evolucione por sí sola. Tenemos que pensar en nuestros planetas y civilizaciones en evolución conjunta”.

Uno de los mayores impedimentos para pensar acerca de las ex-civilizaciones (o nuestro futuro más profundo, desde luego) es ¿cómo podemos anticipar qué tipo de tecnología podría tener a su disposición una civilización que es un millón de años más antigua? Las sociedades que maduran pueden haber encontrado formas completamente nuevas de energía que provienen del aire. ¿Cómo puede nuestro modelo teórico de exocivilizaciones explicar las fuentes de energía desconocidas que no hemos descubierto?