Planetary Sciences Opinion

El Antropoceno marciano

La idea de mandar gente a Marte ha capturado la imaginación del público, pero ¿hemos realmente considerado cómo nuestra presencia alteraría al planeta?

By

This is an authorized translation of an Eos article. Esta es una traducción al español autorizada de un artículo de Eos.

El impacto de las actividades humanas en la Tierra sirve como la base para definir un nuevo intervalo de tiempo geológico en nuestro planeta: el Antropoceno. Si el ritmo de los esfuerzos actuales para mandar humanos a Marte sirviera como indicador, el impacto de las actividades humanas podría pronto ser tan cuantificables en Marte como lo son en la Tierra y, el Antropoceno podría pronto hacer su debut como el primer período geológico multiplanetario.

La época del Antropoceno, propuesta como un nuevo intervalo de tiempo geológico post-Holoceno que inicia algún momento a mediados del siglo XX, aún no es una unidad geológica formalmente definida dentro de la escala geológica terrestre. Sin embargo, el término ha tenido un uso extenso en la literatura científica y popular, al igual que en los medios de comunicación, desde que se popularizó en el 2000. Está caracterizado por la manera en que actividades humanas han alterado profundamente diversas condiciones y procesos geológicos significativos, dejando evidencias características en el registro estratigráfico de la Tierra (Tabla 1).

 

Tabla 1. Señales del impacto humano en la Tierra y potenciales impacto en Marte

Parámetro Tierra (Observado)a Marte (Previsto)
Singularidad Las huellas del impacto humano son lo suficientemente diferentes a los rasgos naturales del Holoceno como para constituir una nueva unidad de tiempo geológico. Los humanos dejarán huellas estratigráficas (edificios, evidencia de cambios atmosféricos, biomasa) en sedimentos y hielo nunca antes vistas en Marte.

Excepto por eras de hielo, la colonización humana será el primer cambio global en Marte desde la pérdida atmosférica hace miles de millones de años.

Extensión global El registro antropogénico muestra una excelente correlación global o semi global en una amplia variedad de cuerpos sedimentarios marinos y terrestres. La utilización de recursos in situ y la dispersión microbiana será global porque las materias primas (potencialmente minadas) y el hielo (potencialmente biocontaminado) están distribuidos globalmente.
Potencial preservación Los registros arqueológicos registran no del sistema Tierra. Habrá mayor potencial de preservación que la Tierra por la atmósfera más delgada y la escasez de microbiota activa retrasan las alteraciones al registro antropogénico.
Base sincrónica Todos los efectos anteriores son marcadores estratigráficos sincrónicos globales para el Antropoceno, empezando a mediados del siglo XX. Todos los marcadores estratigráficos se desarrollarán al mismo tiempo, una vez que los humanos comiencen a asentar colonias en Marte.

 a Los parámetros de la Tierra tomados de Waters et al. (2016).

 

Durante las siguientes décadas y por primera vez en la historia, el impacto de las actividades y tecnologías humanas podrían ser analizadas y cuantificadas no solo en la Tierra, sino también en otros cuerpos planetarios. Probablemente, aún es muy pronto para proponer una nueva época que defina la geología de los otros planetas basados en el impacto de las actividades humanas, pero podemos empezar a considerar el caso de Marte.

Hasta ahora, la exploración en Marte se ha llevado a cabo por exploradores robóticos, los cuales probablemente han dejado poco impacto duradero que además no es a escala global. Pero un cambio fundamental ya está en marcha: la NASA ha sido oficialmente comisionada para mandar humanos a Marte. Otros programas espaciales nacionales y privados también han iniciado sus propios esfuerzos, así que es totalmente posible que alguna de estas otras organizaciones pueda ganarle a la NASA en completar misiones a Marte con humanos.

Por ello, es posible que las actividades humanas puedan pronto inaugurar un Antropoceno en Marte. Como el Antropoceno en la Tierra, esta nueva época sería distinguible gracias a marcadores en el registro estratigráfico del planeta.

Planeando nuestra llegada

La siguiente era del emprendimiento espacial determinará la línea de tiempo de la actividad humana en Marte, especialmente porque NASA adoptó un enfoque de mercado descentralizado en 2005 dando contratos a jugadores privados. Desde el 2005, tres cuartas partes del crecimiento de la economía global del espacio ha venido de esfuerzos comerciales. La compañía SpaceX ha declarado que podría aterrizar humanos en Marte en los siguientes 10 a 12 años y se ha asociado con NASA en el proceso de selección del sitio de aterrizaje a través del Acuerdo de la Ley Espacial.

Hay planes para empezar a revisar el Tratado del Espacio Exterior, un acuerdo presentado hace 50 años y firmado por todas las naciones-estado que aspiran al viaje espacial y muchas otras, lo cual proporciona un marco de referencia básico para la ley internacional del espacio. Un tratado actualizado podría ayudar a sentar las bases para el asentamiento humano en Marte y expandir el comercio en la era de los emprendedores espaciales. La presencia humana en Marte probablemente sea una realidad muy pronto, aún con la larga lista de brechas en el conocimiento que necesitamos abordar para comenzar a entender el impacto antropogénico en los procesos y las condiciones geológicamente significativas de Marte.

Microbios mochileros

Lo que ya sabemos es que en el momento en que los astronautas pongan un pie en Marte, la contaminación microbiana será inescapable e irreversible. Astronautas que se queden ahí por un largo rato requerirán alguna forma de transporte y de almacenamiento de agua y comida, un suministro de aire continuo y contención y manejo de secreciones y residuos humanos, entre otras cosas.

Estas actividades crean un riesgo inevitable de fugas microbianas de la nave espacial, de los trajes espaciales y de los sistemas de depósito de residuos. Las fugas microbianas y la invasión de especies podrían diseminarse lo suficiente para generar un impacto global en Marte, eventualmente creando sedimentos identificables.

Los módulos para el hábitat humano y los rovers liberarán continuamente microbios al ambiente. Además, las bases para astronautas establecidas en zonas subterráneas del planeta para proteger a los ocupantes humanos contra la radiación y fluctuaciones de temperatura extrema, también protegería a sus ocupantes microbianos de las condiciones esterilizantes naturales de la radiación de la superficie y el ambiente oxidativo.

Alterando el paisaje marciano

La búsqueda de recursos en Marte, y utilizar esos recursos in situ, se sumará a los efectos de los humanos en Marte. Extraer y procesar materias primas marcianas para obtener consumibles para mantener la vida y propulsores transformará la superficie y subsuperficie marciana y dejarán una marca permanente. Las huellas topográficas humanas comenzarán a acumularse, empezando con efectos de escala pequeña como erosión, avalanchas y colapsos de terreno, y eventualmente se extenderán a áreas más grandes: aplanando montañas, acumulando colinas o excavando grandes minas a cielo abierto.

Algunas de estas actividades humanas podrían potencialmente generar nuevas zonas donde organismos terrestres podrían replicarse y donde cualquier podría florecer. La vida como la conocemos requiere agua, así que estas zonas podrían aparecer, por ejemplo, después de perforaciones para exploración de acuíferos subterráneos.

Un tercer posible aspecto del Antropoceno marciano, más allá de la liberación de microbios y los cambios en la superficie terrestre durante el uso del recurso in situ, es la creación y la amplia distribución de materiales nuevos, incluyendo contaminantes. Una estación de campo marciana con tripulación de 4 personas, por ejemplo, requerirá significativamente más energía eléctrica que las actuales misiones robóticas. Utilizar energía nuclear para satisfacer esas necesidades podría producir residuos radiactivos duraderos. Además, si un reactor llegara a explotar durante su operación o fuera destruido durante una entrada a la atmósfera fallida, podría dispersar una firma radioisotópica sobre un área amplia.

Hacer posible la vida humana en Marte requerirá modificaciones significativas y sin precedente al paisaje y al horizonte marciano (Tabla 1). Predecir y entender cómo podrían ocurrir estos cambios en Marte, así como obtener conocimiento sobre la dinámica y la sensibilidad de los paisajes y su respuesta a la fuerza humana a escala global, será central para la interpretación y mitigación de nuestro impacto en Marte.

Construir colonias aumenta el impacto

Una variedad de actividades humanas definen el Antropoceno en la Tierra. Dichas actividades incluyen cambios en erosión y transporte de sedimentos y alteraciones en la composición química de los suelos y la atmósfera asociada con la colonización, la agricultura y la urbanización. Las actividades humanas alteran el ciclo de carbono de la Tierra y los ciclos de varios metales a través del ambiente. Los humanos también introducen especies no nativas e invasoras a nuevos hábitats.

A medida que los humanos empiezan a colonizar Marte, se puede anticipar que ocurrirán cambios similares a un ritmo rápido (Tabla 2). Estos cambios probablemente producirán una huella estratigráfica en los sedimentos y en el hielo que será distinta de la del Amazoniano tardío, que es el periodo actual en el que está Marte.

 

Tabla 2. Argumentos para la existencia de un Antropoceno de la Tierra comparado con la proyección de posibles cambios que generarían los humanos en Marte

Parámetro Tierra (Observado) Marte (Previsto)
Cambios atmosféricos
Composición carbón negro, esferas de ceniza inorgánica y partículas esféricas carbonaceas producto de la combustión de combustibles fósiles; concentracoines elevedas de dióxido de carbono y de metano emisiones de combustible de propulsión que incluirán partículas de óxido de aluminio y especies de gases de cloruro; residuos de sistemas de mantenimiento de vida, de bases humana y de invernaderos
Temperatura aumento de la temperatura media global de 0.6º-0.9ºC desde 1900 al presente. puntos de calor locales, que eventualmente se traducirán en efectos globales si comienza una terraformación
Cambios geológicos
Uso recursos in situ minería, actividad industrial minería
Distribución de materiales nuevos “tecnofósiles”: aluminio elemental, concreto, plásticos “tecnofósiles”: aluminio elemental, concreto, plásticos
Contaminantes hidrocarburos aromáticos policíclicos, bifenilos policlorados, plaguicidas, gasolina con plomo; radionúclidos artificiales procedentes de las pruebas de armas termonucleares residuos de bases y vehículos humanos, residuos nucleares duraderos; firmas de radioisótopos ampliamente dispersas procedentes de fallos de reactores
Cambios biológicos
Extinción de especies tasas de extinción mucho más altas que las tasas de fondo desde 1500; deforestación riesgo de extinción de cualquier microbiota existente en Marte
Invasión de especies invasiones de especies trans globales iniciadas por humanos filtración microbiana de astronautas y bases humanas (si Marte siempre ha estado sin vida, estos serían los primeros seres vivos del planeta)
Actividades agropecuarias cambios asociados con agricultura y pesca primeros invernaderos en Marte

 

Ya hemos sido testigos de un proceso similar en la Antártica, donde estudios análogos hacen uso del clima, terreno y aislamiento del continente para simular las condiciones y los procesos que los humanos probablemente enfrenten en misiones a Marte. Aunque los humanos en Antártica se dedican principalmente a la investigación científica y deben seguir una política determinada para conservación ambiental, el efecto de la “era de los humanos” ya es visible en el continente, creando una preocupación apremiante.

Figura mostrando las escalas de tiempo geológico de la Tierra y Marte convergiendo en un futuro Antropoceno común.
Fig. 1. ¿Podrían las escalas de tiempo geológicas de Martme y la Tierra converger en un futuro Antropoceno común?

Los efectos comienzan el día uno

Como los humanos aún no han puesto un pie en Marte, sería fácil pensar que tenemos mucho tiempo para pensar en las formas en que manejaremos nuestro impacto en el planeta. Sin embargo, todos los impactos anticipados derivados de la exploración humana sucederán mucho antes de que comencemos a alterar Marte a una escala planetaria.

Con nuestro ritmo actual de progreso, estos esfuerzos de gran escala están solo un paso arriba de la ciencia ficción. La realidad de hoy es que nuestros hijos o nietos verán huellas de astronautas en las arenas rojas de Marte. Y cuando eso suceda, el Antropoceno de Marte comenzará.

Agradecimientos

La investigación que llevó a esta investigación es una contribución del proyecto icyMARS, fundado por el Consejo Europeo de Investigación, Starting Grant 307496

Referencias


Waters, C. N., et al. (2016), The Anthropocene is functionally and stratigraphically distinct from the Holocene, Science, 351(6269), aad2622, https://doi.org/10.1126/science.aad2622.

—Alberto G. Fairén ([email protected]), Centro de Astrobiología, Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial–Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Madrid, Spain; tambien del Department of Astronomy, Cornell University, Ithaca, N.Y.

This translation by Edith Emilia Carriquiry Chequer (@eecarry) was made possible by a partnership with Planeteando. Esta traducción fue posible gracias a una asociación con Planeteando.

Text © 2021. The authors. CC BY-NC-ND 3.0
Except where otherwise noted, images are subject to copyright. Any reuse without express permission from the copyright owner is prohibited.