Revista Digital CECAN E3

Examinar. Entender. Evaluar

Los combustibles fósiles y su origen

La materia orgánica espacial puede ser el origen del agua en la Tierra.

Alejándome un poco de los temas que me propuse tratar en este espacio en la primera columna que publiqué, hoy me referiré a una elucubración que me viene rondando la cabeza hace algunos meses.

Como primera medida, voy a hacer un resumen sobre la generalidad de lo que consideramos que es el origen de los combustibles fósiles que venimos usando, luego les contaré sobre algunas cosas que han pasado hace poco que me hacen preguntarme si no podríamos estar equivocados y tendríamos que investigar más para verificar nuestras teorías.

Los combustibles fósiles que usamos, y que consisten en la base energética que nos permitió la revolución industrial y el subsiguiente siglo XX con todas sus maravillas tecnológicas, son el carbón, el petróleo y el gas natural. Con frecuencia el petróleo y el gas natural se encuentran juntos, por lo que se considera que ambos provienen del mismo origen, aunque también es posible encontrar bolsones conformados exclusivamente por gas natural. El carbón por su parte se encuentra en depósitos subterráneos sin aparente conexión con el petróleo ni el gas natural. Actualmente, las teorías más aceptadas sobre el origen de estos combustibles consideran que su origen es biológico, de ahí que les llamemos combustibles fósiles.

Casi todo el carbón proviene de los períodos Carbonífero (hace 359 a 299 millones de años) y Cretácico, como producto de procesos que involucran el depósito de material vegetal en ambientes pantanosos lagunares o marinos de poca profundidad y el trabajo de microorganismos anaeróbicos (que funcionan sin oxígeno), así como también la presión y temperatura por depósitos sedimentarios sucesivos durante largos períodos de tiempo. Antes del período carbonífero, las plantas no tenían troncos leñosos, es decir no había árboles como los que conocemos ahora. La estructura de los tallos era como las de nuestras plantas de jardín y las plantas más altas eran de la familia de los helechos. Luego, algunas especies de plantas desarrollaron una nueva sustancia que les dio la ventaja de poder crecer con troncos más altos, duros y resistentes. Esa nueva sustancia, la lignina, les permitió a los árboles desarrollar sus troncos leñosos altos, pero introdujo un problema al equilibrio de la biosfera. Como la lignina era una estructura nueva, no había microorganismos que pudieran descomponerla y esos grandes troncos de los árboles que morían, si escapaban a los ocasionales incendios forestales, no podían reincorporarse al ciclo de la vida por medio de la descomposición tradicional y pasaron a convertirse lentamente en minerales al estar atrapados en depósitos sedimentarios.

Además del ciclo de la vida, también se afectó el ciclo del carbono. La lignina es un biopolímero formado mediante la extracción irreversible del agua de los azúcares y los azúcares son compuestos de carbono, hidrógeno y oxigeno. Los árboles mediante sus procesos de crecimiento fueron capturando cantidades de CO₂ de la atmósfera e incorporándolo a su estructural celular, y como cuando morían ese carbón no era descompuesto porque no había microorganismos que se alimentaran de la lignina, ese CO₂ no regresó a la atmósfera sino que se incorporó a la corteza terrestre. Esa reducción de CO₂ en la atmósfera, permitió que la tierra, al tener menos gases de efecto invernadero se enfriará y se convirtiera en el mundo en el que los seres humanos mas adelante evolucionamos. Después,  probablemente en algún momento del período Cretácico, algunos microorganismos y hongos desarrollaron la habilidad de procesar la lignina y lograron multiplicarse para  descomponer los troncos de los árboles y restituir un nuevo equilibrio del ciclo del carbono en la biosfera, por eso el carbón no es renovable, porque los troncos de los árboles ya pueden ser descompuestos y el carbono es reciclado en la biosfera. Y creemos que ha funcionado así hasta que los seres humanos llegamos con la revolución industrial y empezamos a devolver ese carbono que estaba almacenado en los depósitos de carbón a la atmósfera en forma de CO₂ lo que nos está llevando por el camino del calentamiento global.

Ahora bien, en cuanto al petróleo y gas natural, como frecuentemente se encuentran juntos, podemos suponer que tienen un origen común. La teoría más aceptada es que su origen es biológico y consiste en la acumulación de grandes cantidades de zooplancton y algas depositados en medios anóxicos (que no hay presencia de oxígeno) en el fondo de los lagos y mares del pasado geológico, y atrapados mediante depósitos sedimentarios subsiguientes y luego transformados en hidrocarburos por efecto del tiempo, la presión y la temperatura. O sea que de acuerdo a esta teoría, el carbono presente en el petróleo y gas natural también fue retirado de la biosfera por las algas y el zooplancton y atrapado en la corteza terrestre. Entonces lo que hemos venido haciendo en el siglo XX, con nuestra dependencia energética del petróleo y gas natural es devolver a la biosfera ese carbono en forma de CO₂ que había sido sacado de circulación por las algas y zooplancton en pasadas eras geológicas.

Ahora, si esto es así, estamos calentando nuestro planeta pero de todos modos lo estamos convirtiendo en un planeta capaz de sustentar la vida como nosotros la conocemos. De hecho los árboles, las algas y zooplancton que se convirtieron en carbón, petroleo y gas natural, eran organismos vivos e hicieron parte de una biosfera rica, aunque diferente a aquella en la que los seres humanos proliferamos. Es decir, el ciclo vital seguirá y aunque puede ser que nosotros no podamos sobrevivir en la nueva biosfera, lo más probable es que otros organismos logren subsistir.

Pero déjenme contarles sobre los fantasmas que rondan mi mente en los últimos meses.

Misión Rosetta

Resulta que en el año 2004 la Agencia Espacial Europea lanzó la Misión Rosetta, una sonda espacial con la misión de  orbitar el cometa 67P Churiomov-Guerasimenko en 2014 y 2015, enviando un módulo de aterrizaje que tomó datos de la composición tanto de la cola como de la superficie del cometa. En 2017, científicos de la de la Universidad de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines y del Observatorio de París, hallaron en el núcleo cometario importantes cantidades de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, los elementos esenciales de la vida en la Tierra. Determinaron en su estudio que más del 40% de la masa del cometa está compuesta por materia orgánica. Aquí hay que hacer una aclaración. En la tierra consideramos materia orgánica aquella que proviene de organismos que en algún momento estuvieron vivos y se compone de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxigeno. Pero en el espacio, por extensión llamamos materia orgánica la que está compuesta por carbono, hidrogeno, nitrógeno y oxigeno; aunque no podemos todavía aseverar que provenga de organismos que en algún momento estuvieron vivos. Y, resulta entonces, que esta materia orgánica espacial no es nueva ni escasa. De hecho abunda en las nebulosas y se cree que en la nebulosa primitiva de la que surgieron el sol y su sistema planetario gran parte de la materia orgánica quedó en la zona de formación de los núcleos de los cometas donde ha permanecido por más de 5000 millones de años.

Ahora en el año 2020, el científico planetario Akira Kouchi de la Universidad de Hokkaido, entregó una comunicación en la que explica un experimento, en el que tomaron una materia orgánica análoga a la encontrada en el espacio y la calentaron gradualmente de 24 a 400 grados Celsius bajo presión en una celda de yunque de diamante. El resultado obtenido fue que la «muestra fue uniforme hasta 100 grados, pero se separó en dos fases a 200 grados. Aproximadamente a 350 grados, la formación de gotas de agua se hizo evidente y el tamaño de las gotas aumentó a medida que aumentó la temperatura. A 400 grados, además de las gotas de agua, se produjo aceite negro». Ese aceite negro es un hidrocarburo negro parecido al petróleo.

Resulta que la teoría del origen biológico del petróleo no es la única teoría al respecto. Hay algunos geólogos y científicos que aunque son minoritarios, defienden una teoría abiogenética del petróleo y que su formación tiene lugar en el manto superior de la Tierra. Con este experimento de la Universidad de Hokkaido, podríamos estar ante una nueva explicación sobre como se formaron el agua y el petróleo  en el que los organismos vivos no tuvieron nada que ver y es necesario seguir estudiando esta posibilidad. Si esto fuera así, las reservas de petróleo podrían ser muchísimo mayores que lo estimado hasta ahora. Pero además significaría que al quemarlo para obtener energía estamos liberando en la biosfera un carbono que nunca estuvo en el ciclo del carbono de la vida. Ese carbono se habría convertido en petróleo cuando se formó el agua en el planeta y no había vida como la conocemos. Y, si seguimos liberando ese carbono del petróleo no tenemos idea del ambiente que podemos estar generando en el único planeta conocido con organismos vivos hasta ahora.          

PABLO ANTONIO PEREZ VALENCIA.

FUNDACION SOSANDES

@paperezvalencia