Historia: ¿Hubo civilizaciones pre-humanas en la Tierra?

¿Hubo una civilización en la Tierra antes que los humanos?

Una mirada a la evidencia disponible
Adam Frank || The Atlantic



Gavin Schmidt solo tardó cinco minutos en especularme.


Schmidt es el director del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA (también conocido como GISS), una instalación de ciencia climática de clase mundial. Un día el año pasado, llegué a GISS con una propuesta lejana. En mi trabajo como astrofísico, comencé a investigar el calentamiento global desde una "perspectiva astrobiológica". Eso significaba preguntar si cualquier civilización industrial que se levante en cualquier planeta, a través de su propia actividad, desencadenará su propia versión de un cambio climático. Estaba visitando GISS ese día con la esperanza de obtener algunos conocimientos de la ciencia del clima y, tal vez, colaboradores. Así terminé en la oficina de Gavin.

Justo cuando estaba acelerando mi tono, Gavin me detuvo en seco.

"Espera un segundo", dijo. "¿Cómo sabes que somos la única vez que ha habido una civilización en nuestro propio planeta?"

Me tomó unos segundos levantar mi mandíbula del piso. Ciertamente había entrado en la oficina de Gavin preparado para los ojos ante la mención de "exo-civilizaciones". Pero las civilizaciones por las que preguntaba habrían existido hace muchos millones de años. Sentado allí, viendo el vasto telescopio evolutivo de la Tierra ante el ojo de mi mente, sentí una especie de vértigo temporal. "Sí", tartamudeé, "¿Podríamos saber si ha habido una civilización industrial tan profunda en el tiempo?"

Nunca volvimos a los extraterrestres. En cambio, esa primera conversación lanzó un nuevo estudio que publicamos recientemente en el International Journal of Astrobiology. Aunque ninguno de nosotros podía verlo en ese momento, la pregunta penetrante de Gavin abrió una ventana no solo al pasado de la Tierra, sino también a nuestro propio futuro.

Estamos acostumbrados a imaginar civilizaciones extintas en términos de estatuas hundidas y ruinas subterráneas. Este tipo de artefactos de sociedades anteriores están bien si solo está interesado en escalas de tiempo de unos pocos miles de años. Pero una vez que retrocede el reloj a decenas de millones o cientos de millones de años, las cosas se vuelven más complicadas.

Cuando se trata de evidencia directa de una civilización industrial, como ciudades, fábricas y carreteras, el registro geológico no se remonta a lo que se llamó el período Cuaternario hace 2.6 millones de años. Por ejemplo, el tramo más antiguo a gran escala de superficie antigua se encuentra en el desierto de Negev. Tiene "solo" 1,8 millones de años: las superficies más viejas son visibles en su sección transversal a través de algo como un acantilado o cortes de roca. Retroceda mucho más que el Cuaternario, y todo ha sido volcado y aplastado.

Y, si estamos yendo tan lejos, ya no estamos hablando de civilizaciones humanas. El Homo sapiens no apareció en el planeta hasta hace apenas 300,000 años. Eso significa que la pregunta cambia a otras especies, por lo que Gavin llamó a la idea la hipótesis de Siluria, después de un viejo episodio de Doctor Who con reptiles inteligentes.

Entonces, ¿podrían los investigadores encontrar evidencia clara de que una especie antigua construyó una civilización industrial relativamente efímera mucho antes que la nuestra? Quizás, por ejemplo, algunos de los primeros mamíferos se elevaron brevemente al edificio de la civilización durante la época del Paleoceno, hace unos 60 millones de años. Hay fósiles, por supuesto. Pero la fracción de vida que se fosiliza siempre es minúscula y varía mucho según el tiempo y el hábitat. Sería fácil, por lo tanto, perderse una civilización industrial que duró solo 100,000 años, lo que sería 500 veces más de lo que nuestra civilización industrial ha hecho hasta ahora.

Dado que toda la evidencia directa desaparecería después de muchos millones de años, ¿qué tipo de evidencia aún podría existir? La mejor manera de responder a esta pregunta es averiguar qué evidencia dejaríamos si la civilización humana se derrumbara en su etapa actual de desarrollo.

Ahora que nuestra civilización industrial se ha vuelto verdaderamente global, la actividad colectiva de la humanidad está estableciendo una variedad de huellas que los científicos podrán detectar 100 millones de años en el futuro. El uso extensivo de fertilizantes, por ejemplo, mantiene a 7 mil millones de personas alimentadas, pero también significa que estamos redirigiendo los flujos de nitrógeno del planeta hacia la producción de alimentos. Los futuros investigadores deberían ver esto en las características del nitrógeno que aparece en los sedimentos de nuestra era. Del mismo modo, nuestra implacable hambre por los elementos de tierras raras utilizados en los artilugios electrónicos. Muchos más de estos átomos ahora están deambulando por la superficie del planeta gracias a nosotros de lo que sería el caso. También podrían aparecer en futuros sedimentos, también. Incluso nuestra creación y uso de esteroides sintéticos se ha vuelto tan generalizada que también puede ser detectable en estratos geológicos dentro de 10 millones de años.

Y luego está todo ese plástico. Los estudios han demostrado que se están depositando cantidades crecientes de "basura marina" de plástico en el fondo marino en todas partes, desde las zonas costeras hasta las cuencas profundas, e incluso en el Ártico. El viento, el sol y las olas trituran artefactos plásticos a gran escala, dejando los mares llenos de partículas microscópicas de plástico que eventualmente lloverán en el fondo del océano, creando una capa que podría persistir durante escalas de tiempo geológicas.

La gran pregunta es cuánto tiempo durará cualquiera de estos rastros de nuestra civilización. En nuestro estudio, descubrimos que cada uno tenía la posibilidad de convertirse en sedimentos futuros. Irónicamente, sin embargo, el marcador más prometedor de la presencia de la humanidad como civilización avanzada es un subproducto de una actividad que puede amenazarlo más.

Cuando quemamos combustibles fósiles, estamos liberando carbono a la atmósfera que una vez fue parte de los tejidos vivos. Este antiguo carbono se agota en una de las tres variedades naturales o isótopos de ese elemento. Cuantos más combustibles fósiles quememos, más cambiará el equilibrio de estos isótopos de carbono. Los científicos atmosféricos llaman a este cambio el efecto Suess, y el cambio en las relaciones isotópicas de carbono debido al uso de combustibles fósiles es fácil de ver durante el siglo pasado. Los aumentos de temperatura también dejan señales isotópicas. Estos cambios deberían ser evidentes para cualquier futuro científico que analice químicamente las capas de roca expuestas de nuestra era. Junto con estos picos, esta capa de Antropoceno también podría contener breves picos de nitrógeno, nanopartículas de plástico e incluso esteroides sintéticos. Entonces, si estos son rastros que nuestra civilización está destinada a dejar para el futuro, ¿podrían existir las mismas "señales" en este momento en las rocas que esperan para informarnos de las civilizaciones desaparecidas hace mucho tiempo?

Hace cincuenta y seis millones de años, la Tierra pasó a través del Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno (PETM). Durante el PETM, la temperatura promedio del planeta subió hasta 15 grados Fahrenheit por encima de lo que experimentamos hoy. Era un mundo casi sin hielo, ya que las temperaturas típicas de verano en los polos alcanzaron cerca de los cálidos 70 grados Fahrenheit. Al observar el registro isotópico del PETM, los científicos ven que las proporciones de isótopos de carbono y oxígeno aumentan exactamente de la manera que esperamos ver en el registro del Antropoceno. También hay otros eventos como el PETM en la historia de la Tierra que muestran huellas como nuestra señal hipotética de Antropoceno. Estos incluyen un evento unos millones de años después de que el PETM apodó las capas de origen misterioso del Eoceno, y eventos masivos en el Cretácico que dejaron el océano sin oxígeno durante muchos milenios (o incluso más).

¿Son estos eventos indicaciones de civilizaciones industriales no humanas anteriores? Casi seguro que no. Si bien hay evidencia de que el PETM puede haber sido impulsado por una liberación masiva de carbono fósil enterrado en el aire, lo importante es la escala temporal de estos cambios. Los picos isotópicos del PETM suben y bajan en unos pocos cientos de miles de años. Pero lo que hace que el Antropoceno sea tan notable en términos de la historia de la Tierra es la velocidad a la que estamos arrojando carbono fósil a la atmósfera. Ha habido períodos geológicos en los que el CO2 de la Tierra ha sido tan alto o más alto que hoy, pero nunca antes en la historia multimillonaria del planeta se ha arrojado tanto carbono enterrado a la atmósfera tan rápidamente. Por lo tanto, los picos isotópicos que vemos en el registro geológico pueden no ser lo suficientemente puntiagudos como para ajustarse al proyecto de ley de la hipótesis siluriana.

Pero hay un enigma aquí. Si la actividad industrial de una especie anterior es de corta duración, es posible que no podamos verla fácilmente. Los picos del PETM en su mayoría nos muestran las escalas de tiempo de la Tierra para responder a lo que lo causó, no necesariamente la escala de tiempo de la causa. Por lo tanto, podría tomar métodos de detección tanto novedosos como dedicados para encontrar evidencia de un evento verdaderamente efímero en sedimentos antiguos. En otras palabras, si no lo está buscando explícitamente, es posible que no lo vea. Ese reconocimiento fue, quizás, la conclusión más concreta de nuestro estudio.

No es frecuente que escriba un artículo proponiendo una hipótesis que no respalda. Gavin y yo no creemos que la Tierra alguna vez albergó una civilización del Paleoceno de 50 millones de años. Pero al preguntar si podíamos "ver" civilizaciones industriales verdaderamente antiguas, nos vimos obligados a preguntar sobre los tipos genéricos de impactos que cualquier civilización podría tener en un planeta. De eso se trata exactamente la perspectiva astrobiológica sobre el cambio climático. La construcción de la civilización significa cosechar energía del planeta para hacer el trabajo (es decir, el trabajo de la construcción de la civilización). Una vez que la civilización alcanza escalas verdaderamente planetarias, tiene que haber alguna retroalimentación sobre los sistemas planetarios acoplados que le dieron vida (aire, agua, roca). Esto será particularmente cierto para civilizaciones jóvenes como la nuestra que todavía están subiendo la escalera de la capacidad tecnológica. En otras palabras, no hay almuerzo gratis. Si bien algunas fuentes de energía tendrán un impacto menor, por ejemplo, los combustibles solares versus los fósiles, no se puede impulsar una civilización global sin cierto grado de impacto en el planeta.

Una vez que se dé cuenta, a través del cambio climático, de la necesidad de encontrar fuentes de energía de menor impacto, menos impacto tendrá. Entonces, cuanto más sostenible sea tu civilización, menor será la señal que dejarás para las generaciones futuras.

Además, nuestro trabajo también abrió la posibilidad especulativa de que algunos planetas podrían tener ciclos de construcción y colapso de la civilización impulsados ​​por combustibles fósiles. Si una civilización usa combustibles fósiles, el cambio climático que provocan puede conducir a una gran disminución en los niveles de oxígeno del océano. Estos bajos niveles de oxígeno (llamados anoxia oceánica) ayudan a desencadenar las condiciones necesarias para producir combustibles fósiles como el petróleo y el carbón en primer lugar. De esta manera, una civilización y su desaparición podrían sembrar la semilla de nuevas civilizaciones en el futuro.

Al preguntar por las civilizaciones perdidas en el tiempo profundo, también preguntamos por la posibilidad de reglas universales que guíen la evolución de todas las biosferas en todo su potencial creativo, incluida la aparición de civilizaciones. Incluso sin paleocenios que manejan camionetas, solo ahora estamos aprendiendo a ver cuán rico podría ser ese potencial.