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¿Partículas "lobunas" o bosones de Higgs?

Yellowstone-wolf-17120En el año 1995, el lobo fue reintroducido en el Parque Nacional de Yellowstone, Estados Unidos. Lo que ocurrió a continuación ilustra a la perfección la dinámica de los sistemas complejos, que reaccionan de manera inesperada a las perturbaciones que sufren, viéndose normalmente afectados a escala global aunque esas perturbaciones o fuerzas sean de carácter local o puntual. La historia está muy bien contada en el siguiente vídeo, que dada su corta duración (menos de cuatro minutos), le animo a ver, amigo lector; véalo, pero no se lo crea mucho, porque dista mucho de ser la verdad. Pese a ello, espero convencerle en lo que sigue que nos ilustrará y nos hará reflexionar sobre los sistemas complejos como campo de investigación y las prioridades temáticas de la misma.

¿Le ha gustado el vídeo? Por si no lo ha visto, se lo resumo brevemente: los lobos reintroducidos empiezan a diezmar a los ciervos, que entonces cambian de costumbres para que los lobos no los puedan capturar tan fácilmente, permitiendo la recuperación de la vegetación de la orilla de los ríos, lo que trae consigo la venida de pájaros y la modificación del curso del río a causa del cambio de los patrones de erosión inducido por la nueva vegetación. Es decir, los lobos han modificado los ríos como resultado de una cadena de acciones y efectos en la que nadie hubiera podido pensar a priori. Todo muy bonito y muy buen rollo, vamos. Ay, pero los sistemas complejos se empeñan en serlo, y como nos cuenta Andy Dobson en este artículo reciente, la historia del vídeo podría ser verdad, pero podría haber otras verdades, y de hecho otras son más probables.

Para empezar, lo que el vídeo llama simplemente ciervos y que son ciervos canadienses, era en realidad una población que ya estaba en declive cuando se introdujeron los lobos, debido fundamentalmente a una prolongada sequía y a la cosecha por los granjeros de la zona. De hecho, el descenso en la población de ciervos canadienses no se puede explicar por el aumento de los lobos, pese a que estos crecían a la tasa máxima jamás observada, y hay que invocar otras causas como las ya señaladas para contribuir a la caída del número de estos herbívoros. Por otra parte, es verdad que se registraron cambios de comportamiento y regeneración de vegetación y arbolado, pero esto afectó a menos del 2% de la superficie del parque, la cercana a los ríos.

Por otro lado, otros autores sostienen que el responsable de los cambios en la población de ciervo canadiense es el clima y que los lobos tienen un efecto despreciable. Además de la ya mencionada sequía, los cambios en la vegetación ribereña podrían haber sido originados por distintas disponibilidades de agua debidas a modificaciones en la manera en la que se derrite la nieve. Asimismo, el cambio climático (sí, ese que no existe) ha alargado en casi un mes la temporada de crecimiento de los árboles del parque en las últimas dos décadas. Si a eso unimos que las coníferas se estaban recuperando de un importante incendio forestal ocurrido en 1989, podemos dar una explicación alternativa al aumento de la vegetación que no involucra a ciervos ni a lobos.

El efecto de los lobos sobre los osos tampoco es evidente. Los lobos consumían ciervos, normalmente los más viejos o enfermos, que hubieran muerto durante la hibernación de los osos, congelándose y sirviendo como alimento a estos en la primavera. Eso hizo que los osos cambiaran su patrón de comportamiento, dedicándose a cazar crías de ciervo canadiense, y finalmente el acoso combinado de lobos, osos y sequía hizo que la población de ciervos declinara tanto que los carnívoros se tuvieron que pasar al bisonte, más complicado de cazar, pero que aportaba carroña para cuervos. Y peor entendido aún está el efecto sobre los castores. El crecimiento simultáneo de la población de castores y de lobos parece más un ejemplo de correlación sin causa que de otra cosa, y los expertos lo achacan con más seguridad a que los castores fueron reintroducidos en el norte del parque hacia la misma época.

Vemos así que el efecto de la reintroducción de lobo en Yellowstone está lejos de entenderse tan bien como pretende el vídeo, y que hay factores como la sequía y el cambio climático que con toda seguridad juegan un papel en lo que pasa. Por otro lado, también es obvio que los lobos sí ejercieron influencias sobre el resto de los habitantes del parque nacional; además de las acciones ya citadas, también atacaron a los coyotes, como lo hubieran hecho con otros carnívoros más pequeños que ellos. Lo que concluimos de aquí es que no entendemos bien lo que ha pasado, y que hay que esperar más para tener una idea más clara y más cuantitativa de la evolución del ecosistema tras la reintroducción del lobo.

Pero esta discusión va, en realidad bastante más allá. Algo de lo que no habla para nada el vídeo y que es muy importante es el efecto del lobo en las poblaciones de granjeros que viven en torno al parque. Cuando se decidió reintroducir el lobo, tras un exhaustivo estudio previo, los granjeros estaban convencidos de que los lobos se dedicarían a comerse su ganado, y se oponían frontalmente. En ese momento, unos fotógrafos obtuvieron fotografías de lobos dentro del parque, que mostraban que estaban colonizándolo espontáneamente. Si esto era así, los lobos quedarían automáticamente protegidos como especie en peligro de extinción, y los granjeros no podrían matarlos de ninguna manera. Automáticamente, los granjeros pasaron a apoyar y casi exigir la reintroducción del lobo, para poder alegar que no estaban allí de manera natural y dispararles en el momento en que los vieran fuera del parque (se pueden comprar pieles de lobo de recuerdo). Se vieron beneficiados también de manera directa por la reducción en la población de coyotes ya mencionada. De lo que no se dan cuenta los granjeros es de otro beneficio que les aporta el lobo, como es la eliminación de ciervos enfermos de chronic wasting disease, una encefalopatía espongiforme o, en vulgar, una variante de la enfermedad de las vacas locas, o también de brucelosis. Si estas enfermedades se propagan fuera del parque y se detectan en el ganado circundante, las regulaciones federales limitarían automáticamente el movimiento de ese ganado, con el consiguiente perjuicio económico. Esto no es más que un ejemplo de que los ecosistemas, cada vez más, están siendo analizados desde el punto de vista de los servicios que nos prestan; a la vez, está claro que el ecosistema no se puede ver aislado sino que está sujeto a influencias externas de gran relevancia.

A partir de aquí, Dobson concluye (la traducción es mía): "La clave de cualquier análisis de las cadenas tróficas y la gestión de ecosistemas es la importancia relativa de las fuerzas top-down debidas a los grandes predadores y patógenos y las fuerzas bottom-up que surgen de procesos climatológicos que controlan el crecimiento vegetal. Lo que observamos en Yellowstone pide a gritos el desarrollo de modelos de ecosistemas de nueva generación, enfocados a las interacciones entre clima, vegetación, y las especies de herbívoros y carnívoros dominantes del parque. En particular, los ecólogos que estudian redes tróficas deben hacer un esfuerzo por ir más allá de las descripciones en términos de la geometría de la red y abordar su dinámica. No podemos permitirnos que este debate se polarice; eso simplemente sugeriría a las agencias financiadoras y al público en general que los ecólogos no comprenden como funcionan los ecosistemas. Por el contrario, hay que plantear la discusión como un desafío científico de primer orden que requiere financiación nacional e internacional que permita abordarlo."

Y aquí es donde llegamos al bosón de Higgs, la partícula que faltaba en el modelo estándar de la física de ídem y que fue descubierta recientemente en el LHC. En su artículo, Dobson traza un paralelismo bastante traído por los pelos entre la física de partículas y el estudio de ecosistemas, que no es muy científico pero que le lleva a hacerse una pregunta muy interesante (y que viene pintiparada en un blog de economía como NeG). Dice Dobson: "La búsqueda del bosón de Higgs supuso una colaboración internacional con un presupuesto que excede el gastado en ecología en los últimos 10 años, quizá en los últimos 100 años. (...) El principal problema es que los presupuestos para ecología son ridículos comparados con los de la big science. (...) En algún momento, necesitamos darnos cuenta de que las matemáticas de redes tróficas y ecosistemas son tan complicados como los de la estructura atómica o galáctica que se estudia en física. Cada vez más, descubrimos que la calidad de vida en el planeta depende de la comprensión profunda y funcional de las fuerzas que gobiernan la dinámica de estos sistemas y de los servicios que nos proporcionan. Puede que incluso necesitemos nuevas matemáticas para lidiar con estos niveles y capas de complejidad."

Lo que transpira del artículo es que el autor pide una financiación semejante a la que recibe la física de partículas o la astrofísica. La cuestión es pertinente en estos días en que el LHC vuelve a ponerse en marcha tras haber duplicado su energía (véase a este respecto esta entrevista con el físico español del CERN Luis Álvarez Gaumé), buscando la verificación experimental de la supersimetría e intentando entender la materia oscura del universo. Y se está pensando en construir un nuevo acelerador de partículas aún más grande. Más grande... y mucho más costoso. Vaya por delante que, por principio, creo que cualquier investigación es interesante. Yo estudié física, y en concreto física teórica, porque me fascinaban las historias sobre partículas y sobre astrofísica, así que no les tengo particular manía a estos temas. Pero el dinero no es infinito, o eso creo, que como lo del quantitative easing (flexibilización cuantitativa, véase también este otro post) no lo tengo bien entendido pese a los esfuerzos de NeG, igual me equivoco. E incluso aunque el dinero sea infinito, el de investigación seguro que es finito, y muy finito. ¿En qué lo gastamos entonces? ¿En la búsqueda del bosón de Higgs, de partículas supersimétricas, en entender la estructura de los ecosistemas, en el grafeno, en buscar una cura para el Alzheimer, el Parkinson, la ELA, en...?

Difícil pregunta, pero yo me voy a mojar, y haciendo amigos como tengo por costumbre en este blog, diré que, en mi humilde opinión, ya hemos dedicado mucho dinero a buscar partículas cuya relevancia para nuestra vida es razonablemente dudosa  y que ha llegado el momento de reorientar las grandes inversiones en ciencia en otra dirección. Es más, me opondré con todos los medios a mi alcance a que se construya otro super-acelerador (y espero que ocurra lo mismo que cuando Estados Unidos canceló el Superconducting Supercollider [SSC], que amenazaba con tragarse todo el presupuesto de ciencia del país él solito). Me argumentarán que la búsqueda de las partículas y los grandes aceleradores nos han traído muchísimas tecnologías, incluyendo nada menos que la World Wide Web, y es verdad. Pero igual que la web no tiene nada que ver con las partículas, ¿quién nos dice que investigando en, digamos, peces de colores, no vamos a dar lugar a avances de igual o mayor calado? ¡Es lo que tiene la ciencia básica! Así que yo voto por suspender los esfuerzos en ese campo (y retomarlos cuando nademos en oro). Lo que ya no me voy a atrever es a decir qué debemos considerar prioritario en lugar de las partículas, pero no será por falta de problemas relevantes... En todo caso, el estudio de cómo funcionan los ecosistemas no me parece la peor opción.