La marca que dejó la bomba atómica en nuestros cuerpos
Richard Fisher - BBC Future | Sábado 12 agosto, 2023
Está en tus dientes. También en tus ojos y en tu cerebro.
Los científicos lo llaman el "pico de la bomba" o el "pulso de la bomba" y desde hace más de medio siglo deja su impronta en el cuerpo humano.
En la década de 1950 hubo tantas explosiones de bombas nucleares en la superficie que estas transformaron la estructura química de la atmósfera y alteraron la composición de carbono de la vida en la Tierra.
A diferencia de la lluvia radiactiva directa de las explosiones, el pico de la bomba no es dañino. De hecho, ha demostrado ser sorprendentemente útil para los científicos en los últimos años. Algunos incluso han ido tan lejos como para describirlo como el "revestimiento plateado de la nube de hongo".
¿Por qué? La huella del pulso es omnipresente hasta el punto de que puede, entre otras cosas, revelar a los científicos forenses cuándo nació o murió una persona, aportar descubrimientos sobre la edad de las neuronas en nuestro cerebro, delatar el origen de la vida silvestre, determinar la añada de un vino tinto e incluso descubrir la verdadera edad de los tiburones centenarios.
Y, ahora, también puede ayudar a definir una nueva era geológica.
En julio, un grupo de científicos recomendó que su presencia en un lago canadiense, junto con otras marcas dejadas por humanos a mediados del siglo XX, debería representar el comienzo oficial del Antropoceno.
Entonces, ¿qué es exactamente el pico de la bomba y qué puede revelar sobre nosotros y el mundo?
Antes de que el tratado de prohibición parcial de ensayos nucleares de 1963 obligara a las naciones firmantes a probar sus bombas atómicas bajo tierra, los gobiernos detonaron cientos de ellas al aire libre.
Más de 500 de estas explosiones, principalmente realizadas por EE.UU. y la Unión Soviética, irradiaron sustancias en la atmósfera.
Es bien sabido que estos ensayos propagan material radiactivo de forma extensa que daña a los humanos, así como a la vida silvestre, y convierte en inhabitables regiones enteras.
Lo que se conoce menos fuera de los laboratorios científicos, sin embargo, es que las bombas también reaccionaron con nitrógeno natural para formar nuevos isótopos, particularmente el carbono-14.
Hacia la década de 1960, las pruebas atómicas en el exterior habían casi duplicado el volumen de carbono-14 en la atmósfera.
Primero el isótopo ingresó al agua, los sedimentos y la vegetación, y luego pasó a lo largo de la cadena alimentaria hasta los humanos. Incluso ha llegado a organismos en las fosas oceánicas más profundas.
"En esencia, cada depósito de carbono en la Tierra que ha entrado en contacto con el CO2 atmosférico desde finales de la década de 1950 se ha etiquetado como una bomba de carbono-14", publicó Walter Kutschera, de la Universidad de Viena, en una revisión de las aplicaciones científicas del pico para la revista Radiocarbon en 2022.
Los científicos notaron el pico de carbono-14 a mediados del siglo XX, cuando se acabaron las pruebas al aire libre, pero les tomó décadas darse cuenta de que los niveles elevados de ese elemento podían ser útiles.
Desde la década de 1950 usaron carbono-14 para datar restos paleolíticos o textos antiguos, pero se basaban en su desintegración radiactiva, conocida como datación por radiocarbono.
El isótopo es inestable: se descompone lentamente en nitrógeno con una vida media de 5.730 años.
Por ejemplo, tras la muerte de un neandertal la cantidad de carbono-14 en sus huesos y dientes comienza a disminuir gradualmente. Si medimos el nivel de la disminución, averiguaremos la fecha de su muerte.
La datación por radiocarbono se suele limitar a muestras con más de 300 años, debido a la lenta tasa de descomposición del isótopo. Si es más joven, no se habrá descompuesto lo suficiente para calcular una fecha con precisión.
Lo que obstaculiza aún más la datación de muestras recientes es la introducción de CO2 adicional por parte de la humanidad en la atmósfera desde la Revolución Industrial, el llamado efecto Suess.
Sin embargo, los investigadores se dieron cuenta ya en el siglo XXI de que el pico de la bomba podría ayudarlos a usar el carbono-14 de una manera diferente.
Y, lo que es crucial, les permite datar dentro de los últimos 70 u 80 años.
Desde el punto de inflexión en la década de 1950, los niveles del isótopo en la naturaleza (y en los seres humanos) han disminuido gradualmente.
Así, los científicos pueden analizar las proporciones de carbono-14 en cualquier sustancia orgánica que haya estado en contacto con carbono atmosférico desde las pruebas nucleares y especificar la ventana en la que se formó, con un margen de error de uno a dos años.
Y eso te incluye a ti ya mí. Si naciste en la década de 1950, tus tejidos habrán acumulado más carbono-14 que los de alguien de la década de 1980, aunque es ahora cuando los niveles están volviendo a la era preatómica.
Análisis forense
Uno de los primeros usos del pico de la bomba fue ayudar a investigadores criminalistas que trataban de averiguar la edad de restos humanos no identificados.
Los científicos forenses han descubierto que pueden medir el pulso de la bomba de carbono-14 en dientes, huesos, cabello o incluso en el cristalino del ojo para ayudarlos a estimar la edad de una persona o cuándo murió, según Eden Johnstone-Belford, de la Universidad de Monash, y Soren Blau, del Instituto Victoriano de Medicina Forense en Australia.
En una revisión de 2019, Johnstone-Belford y Blau citan múltiples ejemplos en los que el pico de la bomba ha sido útil en investigaciones policiales. Por ejemplo, en 2010 los investigadores lo usaron para confirmar que el asesino había arrojado en un lago del norte de Italia el cuerpo de su víctima hallado el año anterior.
Las científicas también señalan que conocer el tiempo transcurrido desde la muerte puede ser "vital en casos de abusos contra los derechos humanos, como crímenes de guerra, genocidios y ejecuciones extrajudiciales".
En 2004, por ejemplo, la datación por pico de bomba de muestras de cabello en una fosa común en Ucrania permitió a los investigadores identificar un crimen de guerra nazi que ocurrió entre 1941 y 1952.
Esta técnica también ha facilitado nuevos descubrimientos científicos, revelando nuevos conocimientos sobre las células de nuestro cuerpo y cerebro.
En 2005, la bióloga Kirsty Spalding del Instituto Karolinska en Suecia y su equipo demostraron que era posible fechar las edades relativas de nuestras células analizando dentro de su ADN el carbono-14 procedente de las bombas.
En estudios posteriores se utilizó la técnica para averiguar si ciertas células de nuestro cuerpo han existido desde el nacimiento o se reemplazan continuamente.
Por ejemplo, en 2008 el mismo equipo demostró que el cuerpo reemplaza continuamente las células grasas llamadas adipocitos a medida que mueren.
Descubrió que la cantidad de esas células grasas permanece constante durante la edad adulta, lo que anticipa nuevas formas de tratar la obesidad.
"Comprender que este es un proceso dinámico abre nuevas vías de terapia, que pueden incluir la manipulación de la tasa de nacimiento o muerte de las células grasas, algo que, en combinación con el ejercicio y la dieta, puede ayudar a reducir la obesidad", indicó Spalding.
En 2013, el equipo también recurrió al pico de la bomba para observar la rotación de las células cerebrales.
Durante muchos años, los investigadores asumieron que la cantidad de neuronas se consolidaba en la infancia y, de hecho, su investigación anterior ya había sugerido que ese era el caso en regiones como la corteza.
Sin embargo, mediante el uso de carbono-14 para datar las neuronas dentro del hipocampo, confirmaron que se pueden producir nuevas neuronas a lo largo de la vida adulta.
Corroborada por otras investigaciones, la posible existencia de "neurogénesis adulta" ha sido uno de los descubrimientos neurocientíficos más importantes de los últimos 20 años.
Esto ha sugerido nuevas vías hacia estrategias médicas que podrían prevenir la pérdida de neuronas por enfermedad o incluso aumentar la generación de nuevas.
El inicio de una nueva era
Finalmente, el pico de la bomba se designó recientemente como una de las varias marcas que podrían ayudar a designar oficialmente el comienzo del Antropoceno, la nueva era geológica definida por la actividad humana.
Poco después de que se planteara la idea del Antropoceno, los geólogos comenzaron a discutir cómo definir su fecha de inicio con la llamada "punta dorada": una roca, un núcleo de hielo o una capa de sedimento donde comienza una nueva era en el registro estratigráfico.
Cada período geológico importante tiene una: el comienzo del Holoceno está marcado por un núcleo de hielo particular en el centro de Groenlandia; el Jurásico comienza en los Alpes austríacos, en el paso de Kuhjoch en las montañas Karwendel, donde la amonita Psiloceras de caparazón liso aparece por primera vez.
Y una de las puntas doradas más antiguas de la Tierra está en las montañas Flinders de Australia, marcando el comienzo del Ediacárico hace más de 600 millones de años, un período en el que el clima se sumergía periódicamente en una "bola de nieve terrestre".
A lo largo de los años se han explorado varias señales de actividad humana como posibilidades para marcar el inicio del Antropoceno: podría haber sido el aumento del metano causado por la agricultura temprana hace miles de años (visto en los núcleos de hielo), la evidencia de la contaminación por plomo de la minería y la fundición de hace 3.000 años o el aumento de los subproductos de combustibles fósiles durante la Revolución Industrial.
Sin embargo, en 2016, el Grupo de Trabajo sobre el Antropoceno (AWG, por sus siglas en inglés), que forma parte de la organización encargada de tomar la decisión, recomendó la década de 1950, cuando el pico de la bomba de carbono-14 entró en el registro geológico, junto con otros marcadores nucleares como la deposición de plutonio e isótopos como el cesio-137 y el estroncio-90, así como sedimentos dejados por el hombre como partículas carbonosas esferoidales (SCP), un tipo de cenizas volantes producidas al quemar carbón a altas temperaturas.
No todos estuvieron de acuerdo en seleccionar la década de 1950. De hecho, un miembro del grupo renunció recientemente en protesta, argumentando que los profundos impactos humanos comenzaron mucho antes.
Sin embargo, el Grupo de Trabajo propone que la mitad del siglo XX marque un punto claro y reconocible en los estratos geológicos, cuando la humanidad hizo verdadera y plenamente conocida su presencia en la naturaleza en todo el planeta.
También coincide, afirma el equipo, con la "gran aceleración" en la que nuestro impacto en el planeta estalló mediante aumentos exponenciales en las emisiones de gases de efecto invernadero, el uso del agua y la tierra, la acidificación de los océanos, la explotación pesquera o la pérdida de bosques tropicales, entre otros efectos.
Y el pico de la bomba también durará mucho tiempo, lo que permitirá a los geólogos observarlo durante decenas de miles de años.
"La señal de radiocarbono será detectable durante unos 60.000 años y es un análisis bastante rutinario", explica el geólogo Colin Waters de la Universidad de Leicester, que preside el AWG.
El grupo estudió 12 posibles ubicaciones que podrían representar oficialmente la punta dorada, entre ellas una cueva en Italia donde el pulso de la bomba y otros marcadores se encuentran en estalactitas, una excavación arqueológica en Viena, un fragmento de turbera cerca de la frontera con la República Checa y Polonia, y un arrecife de coral frente a la costa noreste de Australia.
El mes pasado recomendaron un "ganador": Crawford Lake en Ontario, Canadá. Una muestra de los sedimentos de este lago fangoso con carbono-14 y otras marcas realizadas por el hombre se conservarán en un museo en la capital de Canadá, Ottawa, junto a una placa de bronce.
Si se confirma oficialmente el fondo del lago como punta dorada del Antropoceno, eso técnicamente implica que nosotros también tendremos en nuestras células uno de los marcadores del amanecer de esta era.
No será el caso de las generaciones futuras, ya que el carbono-14 casi ha vuelto a los niveles anteriores a 1950.
En todo caso, si los arqueólogos del mañana estudian nuestros restos corporales preservados podrán aludir a un momento único en la historia: una época de bombas nucleares, la aceleración del desarrollo y el siglo en que los humanos comenzaron a generar un impacto sin precedentes en la naturaleza.
*Richard Fisher es autor de "The Long View: Why We Need to Transform How the World Sees Time" y periodista de BBC Future.
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