Respuestas (LXVIII): ¿Qué pasaría si todos los océanos se secaran?

Agustín Lara me mandó un correo electrónico (a jordipereyra@cienciadesofa.com) en el que preguntaba qué pasaría si todos los océanos se secaran. 

Para añadir un poco de realismo este tema tan interesante, primero habrá que aclarar por qué se han secado los océanos en el mundo de Agustín. Por ejemplo, un aumento brutal de la temperatura de la Tierra los podría haber evaporado.

A ver, Ciencia de Sofá, precisamente eso no podría ocurrir nunca. Seamos Sé un poco realista.

Al contrario, voz cursiva. Por mucho cariño que les hayamos pillado a los océanos a lo largo de la historia, en realidad son un bien pasajero que está condenado a desaparecer en algún momento del futuro lejano. El culpable es el sol: la misma estrella que ha posibilitado la vida en la Tierra durante unos 3.500 millones de años  convertirá nuestro mundo en un infierno a medida que vaya envejeciendo, hinchándose y emitiendo cada vez más energía.

Aunque se suele prestar mucha atención a la posibilidad de que el sol se trague la Tierra durante este proceso (en unos 7.600 millones de años), la verdad es que nuestro planeta habrá dejado de ser habitable mucho antes. Dentro de “sólo” 1.000 millones de años, la temperatura media de nuestra atmósfera habrá alcanzado los 70ºC y los océanos se empezarán a evaporar.

El vapor de agua también es un gas de efecto invernadero, así que es posible que la evaporación de toda el agua del planeta haga que la Tierra se precipite en una espiral térmica descontrolada que termine convirtiendo nuestro mundo en algo más parecido a Venus.

Bienvenidos a Venus, espero que os gusten las lluvias de ácido sulfúrico y temperaturas de 465ºC.

Así que ahí tienes tu respuesta, Agustín. Os vuelvo a ver en la próxima entrada que, como siempre, será en algún momento indetermin…

¡Ah, no, no! Mira, sé que tienes sueño y que mañana tienes que ir pronto a hacer cola para renovar el DNI porque perdiste la cita que llevabas un mes esperando, pero tengo la certeza de que la pregunta de Agustín iba más en la línea de “¿y si los océanos desaparecieran mágicamente sin dejar rastro?” y que ahora mismo se siente muy estafado.

Gracias, voz cursiva, debo admitir que a mí también me estaba dejando a medias mi propia respuesta. La buena noticia es que no hace falta recurrir a la magia para que los océanos desaparezcan sin evaporarse.

Se trata de un escenario que ya ocurrió en Marte: un flujo intenso de rayos ultravioleta incide sobre un planeta con océanos y rompe las moléculas de agua que hay sobre su superficie, separando sus átomos de hidrógeno de los de oxígeno. El hidrógeno producido se eleva en la atmósfera debido a su baja densidad y escapa al espacio, mientras el oxígeno se queda más o menos donde estaba (explicaba el proceso con más detalle en esta otra entrada). De esta manera, un océano puede desaparecer sin que quede rastro de las moléculas de agua.

Para la entrada de hoy podemos suponer que una fuente muy intensa de radiación ultravioleta pasa cerca de la Tierra e, ignorando la protección que nos ofrece nuestra atmósfera, seca nuestros océanos en poco tiempo. Por supuesto, la luz ultravioleta también borraría cualquier señal de humedad de la atmósfera (eso incluye las nubes, claro).

Creo que a Agustín le gustará más este escenario.

Sí, yo también. Vamos a ver qué pasaría en este caso.

En primer lugar, lo obvio: si el agua desaparece, nos podemos despedir del ciclo del agua. Sin océanos que se evaporaran, disfrutaríamos de unos cielos permanentemente despejados todos los días del año. Esto serían muy buenas noticias para los astrónomos y los nefofóbicos, pero bastante malas para el resto de la humanidad.

También se detendrían otros ciclos importantes para la vida y que en algún momento pasan por el mar, como el ciclo del carbono o el del fósforo. De hecho, se estima que los océanos absorben entre el 30% y el 50% del dióxido de carbono emitido por los seres humanos por lo que, si la actividad económica siguiera su ritmo normal después de que los océanos desaparecieran, la acumulación de gases de efecto invernadero en la atmósfera se aceleraría.

Pero, como podéis imaginar, la vida dejará de transcurrir con normalidad después de un evento de este calibre.

El agua subterránea estaría protegida de la radiación ultravioleta por las rocas de la superficie, así que los seres humanos no nos quedaríamos sin agua de inmediato. Aun así, sin lluvia que los mantenga llenos, los depósitos subterráneos tendrían los días contados.

Se estima que en la Tierra hay unos 10,5 millones de kilómetros cúbicos de agua dulce subterránea (y otros 12,8 millones de kilómetros cúbicos de agua salada). Con un consumo anual global de unos 9.087 kilómetros cúbicos de agua, la humanidad podría sobrevivir durante once siglos… Suponiendo que los depósitos estuvieran repartidos proporcionalmente por todo el planeta y que toda el agua se pudiera aprovechar, cosa que no ocurre.

Por supuesto, los conflictos hídricos estarían asegurados, pero la escasez de agua no sería el mayor de nuestros problemas (que es mucho decir).

Las plantas y los árboles irían muriendo con el tiempo. Esto sería un desastre para toda la vida compleja de la Tierra: no sólo la cadena alimentaria terminaría destrozada sino que, a largo plazo, el oxígeno empezaría a agotarse, se acumularía más dióxido de carbono en la atmósfera y, sin nada que lo mantenga agarrado, el suelo se volvería más susceptible a la erosión. Aunque, bueno, el principal causante de esa erosión es el agua, que ya no estaría en la ecuación.

Había pensado que tal vez el oxígeno que liberado por la disociación de las moléculas de agua de los océanos haría que los niveles de oxígeno atmosférico aumentaran mucho. Pero, excluyendo el agua subterránea, en el mundo hay unos 1.373 millones de kilómetros cúbicos de agua (sin contar los 12.900 kilómetros cúbicos de agua atmosféricos). En total, la disociación del agua de los océanos liberaría alrededor de  mil billones de toneladas de oxígeno a la atmósfera (1×10^18 kg). Parece un número muy grande pero, en realidad, sólo representa un 0,8% de la cantidad que ya contiene (1,34×10^20 kg).

Por otro lado, la presión y el frío de las profundidades de algunos océanos favorecen la formación cristales de hielo rellenos de gas metano. El metano es otro gas de efecto invernadero, 25 veces más potente que el dióxido de carbono, así que está muy bien que permanezca encarcelado en las profundidades oceánicas. Pero es un asunto que preocupa cada vez más a la comunidad científica porque, mientras la temperatura de los océanos aumenta debido al cambio climático, estos depósitos de hielo están deshaciéndose y liberando a la atmósfera el metano que contienen, lo que podría acentuarlo aún más.

En el escenario de Agustín en el que el agua de los océanos desaparece, todo el metano que hay encerrado bajo el agua terminaría en la atmósfera, por supuesto.

Vale, los gases de efecto invernadero liberados por la desaparición de los océanos calentarían el planeta. Sí, es un tema grave, pero la verdad es que esperaba algo más devastador.

Es que aún no hemos llegado a las consecuencias más serias, voz cursiva.

Los océanos no sólo llegan a absorber el 98% de la radiación solar que incide sobre ellos, sino que además retienen muy bien el calor. Si te zambulles en medio del mar al amanecer, notarás el agua tan fría como lo estaba al anochecer el día anterior, después de haber pasado todo el día expuesta a la luz del sol.

¡Cuéntame otra! ¿Entonces por qué está fría, si retiene tan bien el calor?

Bueno, es que sólo está fría respecto a tu propia temperatura corporal. Que algo retenga bien el calor no quiere decir que tenga que estar más caliente que tu cuerpo todo el rato, sino que mantiene la temperatura que ya tiene. Además, el agua está en constante movimiento y el calor termina repartido por todo su volumen.

Por otro lado, el agua retiene el calor 1.000 veces mejor que el aire, como habréis notado un día frío y soleado de invierno. Unido al hecho de que los océanos cubren el 71% de la superficie terrestre, esto implica que el 80% de la energía solar que la Tierra absorbe termina retenida en los océanos. De hecho, curiosamente, la principal fuente de calor de la atmósfera es la evaporación de la cálida capa superior de los océanos en las zonas cercanas a los trópicos.

Este mismo fenómeno es el responsable de que los cambios de temperatura entre el día y la noche sean menos bruscos en las zonas costeras que en los lugares de interior, donde no hay grandes masas de agua cercanas que cedan un poco de calor al aire cuando el sol no está brillando en el cielo.

(Fuente)

O sea que, si los océanos desaparecen… Bueno, mal asunto.

Por un lado, la Tierra se enfriaría porque no sería capaz de retener tanto calor del sol ni transferirlo a la atmósfera. Es cierto que las rocas absorben algo de calor, ya que su capacidad de retención es sólo entre 2 y 5 veces menor que la del agua, pero las rocas no se evaporan. Por otro lado, sin el efecto regulador del agua, las temperaturas se volverían mucho más extremas entre el día y la noche por todo el mundo, ya que no existirían masas de agua que cedieran algo de calor a la atmósfera cuando el sol no está presente en el cielo.

Pero hay otro factor que contribuiría al enfriamiento del planeta que podría pareceros inesperado.

Si todos los océanos se evaporaran, el 71% de la superficie de la Tierra quedaría cubierta por una capa de sal de entre varios milímetros y unos 16 metros de grosor. La sal no retiene mejor el calor que las rocas, pero que gran parte del planeta estuviera cubierto por una sustancia de color blanco tendría un efecto curioso.

Cuando vemos que un objeto es de color azul, por ejemplo, en realidad lo que está pasando es que su superficie absorbe todas las longitudes de onda de la luz, menos la que corresponde al color azul, que se ve reflejada y rebota hasta nuestros ojos. Las longitudes de onda que no son absorbidas por la superficie de un objeto son lo que interpretamos como el color de ese objeto, vaya.

Y aquí el asunto: una superficie es de color negro cuando absorbe todas las longitudes de onda de un rayo de luz que incide sobre ella (como explicaba en esta otra entrada sobre el material más oscuro conocido). El color blanco, en cambio, refleja todas las longitudes de onda y, por tanto, absorbe muy poca energía.

Al absorber una mayor proporción de la luz que incide sobre ellos y, por tanto, más energía, la temperatura de los objetos oscuros aumenta más rápidamente que la de los colores claros.

Este efecto es el responsable de que la temperatura de la superficie de un coche pintado de color negro siempre sea más alta que la de un coche blanco que ha estado expuesto al sol durante el mismo tiempo. Hacen varias pruebas en este artículo, pero también podéis verlo (con menos rigor) en este vídeo:

De hecho, se calcula que pintar un coche negro de color blanco o plateado reduce la cantidad de dióxido de carbono que emite en un 2% en lugares soleados, ya que el uso de aire acondicionado se vuelve más eficiente.

Por otro lado, como comentaba en esta otra entrada en la que discutía si nos podríamos poner morenos bajo la luz de la Luna, la cantidad de luz que refleja una superficie se llama albedo. El albedo de los océanos es de alrededor de 0,06, lo que significa que reflejan el 6% de la luz que incide sobre ellos y el 94% restante lo absorben…

… Y resulta que una corteza seca de sal tiene un albedo de alrededor de 0,5.

O sea que, si los océanos desaparecen, el 70% de la superficie terrestre pasa de absorber un 94% de la luz a absorber sólo el 50% de ella y mandar el resto de vuelta al espacio. Es difícil decir cuánto bajarían las temperaturas en el escenario enrevesado que hemos montado, pero estoy bastante seguro de que bajarían.

No sé yo, ¿eh? ¿Tan intenso puede ser el efecto de una simple superficie blanca?

Bueno, no sería la primera vez que la mayor parte del planeta ha estado cubierto por una capa de material blanco y se ha enfriado muchísimo. 

Hay evidencias que sugieren que, hace entre 2.100 y 650 millones de años, prácticamente toda la superficie de la Tierra estuvo cubierta de hielo. Por poner un par de ejemplos, hay rocas que en aquella época debieron encontrarse cerca del ecuador que presentan signos de erosión glacial y el registro de carbono-13 sugiere que la vida fotosintética sufrió un duro revés en este periodo, entre otros.

No se sabe exactamente cual fue el detonante de esta edad de hielo. El brillo del sol era un 6% más débil en aquella época y el enfriamiento podría haber sido el resultado de la distribución de los continentes o de un aumento de la actividad volcánica, por ejemplo. Pero, en cualquier caso, el hielo que formó este primer evento desencadenó un efecto dominó: una mayor cantidad de superficie cubierta por hielo (que tiene un albedo de entre 0,5 y 0,7) refleja una mayor cantidad de luz solar de vuelta al espacio, lo que hace que las temperaturas bajen. Esto a su vez provoca que el hielo se extienda un poco más desde los polos hacia el ecuador, las temperaturas bajan de nuevo y… Bueno, así hasta que el hielo cubre la Tierra casi por completo. Se cree que este proceso fue muy rápido, completándose sólo en unos 1.000 años.

(Fuente)

Que el 70% de la superficie terrestre estuviera cubierta de sal sin duda tendría un efecto sobre la temperatura global, pero el clima es un sistema demasiado complejo como para poder predecir qué ocurriría con exactitud en este tipo de escenarios.

Si tuviera que apostar una cantidad de dinero razonable diría que, en general, en el escenario de Agustín el planeta se enfriaría. Habría perdido su gas de efecto invernadero más importante (el vapor de agua) y su principal fuente de energía térmica atmosférica (los océanos). Es verdad que la concentración de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono o el metano podría aumentar bastante si los océanos desaparecieran, pero me cuesta imaginar que lo hicieran en la cantidad suficiente como para compensar la pérdida del agente más influyente en el clima de la Tierra. Si a esto sumamos que la cobertura de sal haría que, en conjunto, la Tierra recibiera un 36% menos de energía solar… Creo que puedo hacer la apuesta con relativa seguridad.

Todo esto está muy bien pero, siendo estrictos, cuando Agustín te pregunta qué pasaría si desaparecieran los océanos… ¿Eso no incluye también la sal?

Tienes razón. En el escenario de que la sal también desapareciera, entonces basta con quitar la parte final en negrita del párrafo anterior.

Menudo malandrín estás hecho. Da paso a la publicidad de tu libro, anda.

Gracias, voz cursiva.

El libro sobre historia de astronomía de Ciencia de Sofá, “El universo en una taza de café“, está disponible en librerías tanto en España como en México y a través de internet por todo el mundo así que, si os apetece saber cómo hemos llegado a conocer todo lo que sabemos hoy en día sobre el universo, podéis hacer click en la siguiente imagen del libro para ir a la entrada donde hablo sobre él con más detalle (o sobre este texto verde para ir directamente a la página de Amazon):

 

8 pensamientos en “Respuestas (LXVIII): ¿Qué pasaría si todos los océanos se secaran?”

  1. Muy buena entrada, como todas. Es un escenario preapocalíptico. Me parecería muy interesante si ahondaras más en el tema de que toda la vida marina desaparecería y las consecuencias catastróficas que tendría esto sobre la cadena alimenticia. Sería una debacle

  2. Volver a la edad de hielo? quizás no sería mala idea… con estos calores que tenemos últimamente uno se lo replantea…
    Gran post… bueno como siempre
    Saludos

    1. No seria otra edad de hielo, seria la nueva edad de la sal. El hielo esta frio y como tal, enfría la atmosfera, la sal no, tarde o temprano entraríamos en una escalada de temperaturas brutal (gracias a los gases de efecto invernadero) y eso no pinta nada bien…. sin océanos, game over !!

  3. dicen que al sol le quedan como 4 mil millones de años sin embargo la raza humana se extinguira muchisimo antes creo yo que antes de los 1000 millones de años de los que habla el post, seria bueno ahondar en el tema y concluir cuantos años mas puede el humano estar comodo en este planeta, que tan viable es la extincion o el fin del mundo en los proximos 5000 mil años por decir algo, obvio sin meterle religion sino solo ciencia

  4. Hola! Ya sé que hace tiempo de este blog, pero me ha quedado una duda pendiente… Si el metano calienta la atmósfera, y los océanos, desaparecidos, no pueden contribuir a la retención del calor haciendo del clima uno frío, ¿qué acabaría ganando? ¿El calor, o el frío? ¿O reinaría primero uno, y luego el otro?

Deja un comentario