Si no fuéramos la primera civilización industrial en la Tierra, ¿lo sabríamos alguna vez?

Los Silurianos son una especie de criatura parecida a un lagarto que apareció en el programa de televisión de ciencia ficción de culto. Dr. quien . Alcanzaron la experiencia industrial hace unos 450 millones de años, mucho antes de que los humanos evolucionaran en la Tierra.

Los Silurianos son ficticios, por supuesto. Pero la idea de vida prehistórica avanzada es intrigante y plantea una variedad de preguntas interesantes. No menos importante de ellos es este: si una civilización industrial hubiera existido en el pasado, ¿qué huellas habría dejado?

Hoy recibimos una respuesta gracias a Gavin Schmidt en el Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA en la ciudad de Nueva York y Adam Frank en la Universidad de Rochester. Estos tipos tienen un nombre para la idea de que una civilización industrial puede haber precedido a la humanidad: la hipótesis de Silurian. Estudian la firma que probablemente dejará nuestra propia civilización y se preguntan si será detectable dentro de millones de años. Su conclusión es que nuestro probable impacto en el planeta será palpable, pero de alguna manera difícil de distinguir de otros eventos en el registro geológico.

Su trabajo tiene algunas implicaciones interesantes sobre cómo debemos estudiar la Tierra y el impacto que tenemos en ella. La investigación también debería ayudar a los astrobiólogos a decidir qué buscar en otras partes del universo.

Schmidt y Frank comienzan exponiendo lo poco que sabemos sobre la Tierra antigua. La parte más antigua de la superficie de la Tierra es el desierto de Negev en el sur de Israel, que tiene 1,8 millones de años. Las superficies más antiguas existen solo en áreas expuestas o como resultado de operaciones de minería y perforación. Dadas estas limitaciones, la evidencia de actividad por Homo sapiens se remonta a unos 2,5 millones de años, no tan lejos en términos geológicos.

El fondo del océano también es relativamente joven, porque la corteza del océano se recicla constantemente. Como resultado, todos los sedimentos oceánicos son posteriores al Período Jurásico y, por lo tanto, tienen menos de 170 millones de años.

En cualquier caso, dicen Schmidt y Frank, la fracción de vida que se fosiliza es muy pequeña. Los dinosaurios vagaron por la Tierra durante unos 180 millones de años y, sin embargo, solo existen unos pocos miles de especímenes casi completos. Los humanos modernos existen desde hace unas pocas decenas de miles de años. Especies tan efímeras como homo sapiens (hasta ahora) podría no estar representado en absoluto en el registro fósil existente, dicen Schmidt y Frank.

¿Qué pasa con los artefactos humanos: caminos, edificios, latas de frijoles horneados y chips de silicio? También es poco probable que estos sobrevivan mucho tiempo, o que se encuentren incluso si lo hacen. El área actual de urbanización es menos del 1% de la superficie terrestre, señalan los investigadores.

Concluimos que para civilizaciones potenciales de más de 4 millones de años, las posibilidades de encontrar evidencia directa de su existencia a través de objetos o ejemplos fosilizados de su población son pequeñas, dicen.

Pero hay otro tipo de evidencia: nuestra civilización también deja una huella química.

Schmidt y Frank se interesan por las sociedades industriales, que definen como aquellas capaces de extraer energía del medio ambiente. Según esta definición, la humanidad ha sido industrial durante unos 300 años. Desde mediados del siglo XVIII, los seres humanos han liberado más de 0,5 billones de toneladas de carbono fósil a través de la quema de carbón, petróleo y gas natural, dicen Schmidt y Frank.

Eso ha tenido un impacto significativo en el planeta. Dado que todo este carbono era originalmente biológico, contiene menos carbono-13 que la reserva mucho mayor de carbono inorgánico. Por lo tanto, liberarlo es cambiar la proporción de C-13 y C-12, una firma que debería ser visible en el registro geológico.

El aumento de temperatura provocado por esta liberación de carbono es de aproximadamente 1 °C. Esto también debería tener una firma observable: la forma en que cambia la proporción isotópica de oxígeno-18 en los carbonatos. La agricultura y el ciclo del nitrógeno en los fertilizantes también están cambiando la firma isotópica del nitrógeno.

La agricultura y la deforestación aumentan la erosión del suelo, al igual que el aumento de las precipitaciones debido al calentamiento global. Entonces, los sedimentos oceánicos también deberían estar cambiando, gracias a la erosión del suelo que llega al mar.

Además de todo esto, el uso de metales como el plomo, el cromo, el renio, el platino y el oro ha aumentado gracias a la actividad minera. Y es de suponer que estos serán arrojados al océano a un ritmo mayor que antes de la industrialización.

Los humanos también están cambiando el registro fósil. Ha habido un aumento generalizado en animales pequeños como ratones y ratas. Eso debería ser notable, al igual que el aumento de la tasa de extinción de otras especies. Las extinciones de grandes mamíferos que ocurrieron al final de la última edad de hielo también se asociarán con el inicio del Antropoceno, dicen Schmidt y Frank.

Luego están los productos químicos que fabricamos. La humanidad ha liberado grandes volúmenes de compuestos clorados sintéticos al medio ambiente, junto con enormes volúmenes de plásticos. No está claro cuánto tiempo serán detectables estas sustancias químicas o sus productos secundarios.

Incluso existe la posibilidad de una firma nuclear, tal vez de una guerra que acabe con la civilización. Curiosamente, los efectos de tal guerra pueden no durar mucho en términos geológicos. Las vidas medias de la mayoría de estos elementos son demasiado cortas para ser relevantes en esta escala de tiempo.

Dos posibles excepciones son el plutonio-244, con una vida media de 80,8 millones de años, y el curio-247 con una vida media de 15 millones de años. [Estos] serían detectables durante una gran fracción del período de tiempo relevante si se depositaran en cantidades suficientes, por ejemplo, como resultado de un intercambio de armas nucleares, dicen los investigadores.

Schmidt y Franks concluyen que la existencia de la humanidad debería ser visible en el registro geológico. La capa del Antropoceno en los sedimentos oceánicos será abrupta y multivariante, y consistirá en picos específicos aparentemente concurrentes en múltiples proxies geoquímicos, biomarcadores, composición elemental y mineralogía, dicen.

Sin embargo, esta firma puede no ser única. Los investigadores han identificado una serie de eventos en el registro geológico que se parecen al impacto que están teniendo los humanos (ver diagrama). Por ejemplo, se produjo un cambio global repentino en los niveles de isótopos de carbono y oxígeno hace unos 56 millones de años en un evento conocido como Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno.

Esto coincidió con un gran aumento de los niveles de carbono y un aumento de la temperatura de entre 5 y 7 °C durante un período de unos 200.000 años, un simple estornudo en términos geológicos.

Nadie sabe qué causó este evento, pero una idea es que en ese momento, la roca ígnea en el Atlántico Norte se expandió en sedimento orgánico, calentándolo y liberando carbono. Esta Provincia Ígnea del Atlántico Norte más tarde se convirtió en Islandia y masas de tierra relacionadas.

Ese no es el único cambio inexplicable en la firma geológica. Numerosos otros cambios en la temperatura, los depósitos de carbono, la salinidad del océano, etc., están esperando una explicación. Hay similitudes indudables entre los eventos abruptos anteriores en el registro geológico y la probable firma del Antropoceno en el registro geológico por venir, dicen Schmidt y Frank.

Por supuesto, ninguno de estos eventos indica la presencia de una civilización industrial anterior. La hipótesis del Silúrico no puede considerarse probable simplemente porque no se presente ninguna otra idea válida, dicen Schmidt y Frank, quienes están ansiosos por evitar la especulación sin restricciones.

Sin embargo, su trabajo plantea algunas preguntas intrigantes y señala el valor de una mayor investigación sobre cuánto tiempo sobrevivirán los compuestos sintéticos en el medio ambiente. Recomendamos una mayor síntesis y estudio sobre la persistencia de subproductos industriales únicos en entornos de sedimentos oceánicos, dicen Schmidt y Frank, y agregan: ¿Hay otras clases de compuestos que dejarán rastros únicos en la geoquímica de sedimentos en escalas de tiempo de varios millones de años?

Es un trabajo interesante escrito en un artículo entretenido. Explora una idea inusual que tiene el potencial de cambiar la forma en que pensamos sobre la humanidad y sitúa nuestro impacto en una perspectiva más amplia. También proporciona una base para los astrobiólogos que estudian otros planetas.

Marte fue una vez mucho más húmedo y cálido. Si alguna vez albergó una sociedad industrial, este documento traza algunas de las firmas que podrían aparecer en el registro geológico allí. Venus también fue una vez más hospitalaria. Luego están los océanos de Europa y, en última instancia, los planetas alrededor de otras estrellas.

Sin embargo, nuestra civilización industrial puede ser única en el universo. Pero mucho más emocionante es la posibilidad de que sea solo uno de muchos, quizás millones de otros. Schmidt y Frank han establecido algunas de las bases para encontrarlos.

Ref: arxiv.org/abs/1804.03748 : La Hipótesis Silúrica: ¿Sería Posible Detectar Una Civilización Industrial En El Registro Geológico?

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