Medio ambiente y Ciencias Físicas

El interés, la curiosidad hacia el ambiente que nos rodea, no limitada al simple reconocimiento territorial, es, sin duda, parte del patrimonio genético de la especie humana. Es más, todo parece indicar que esta curiosidad ha crecido y se ha profundizado en el curso de los 6 millones de años (quizá más) transcurridos desde que, a partir de ancestros comunes, nuestro género se separó de los actuales primates más cercanos a nosotros. El deseo, o la necesidad, de explorar se transformó en anhelo de conocimiento, convertido muy probablemente, en uno de los factores evolutivos que nos han plasmado.

El ambiente que nos rodea es ciertamente más que un conjunto de sustancias diversamente estructuradas y los fenómenos (o procesos) que las afectan actuando sobre una enorme variedad de escalas espaciales y temporales. Sin embargo, el estudio de las propiedades de las sustancias que nos rodean (y de las cuales estamos formados), así como de aquellos procesos y fenómenos, fue y sigue siendo necesario para avanzar por el camino al que nos impulsan nuestros genes, tal como impulsaron a nuestros remotos antepasados a explorar no sólo el territorio a su alrededor, sino también a comprender e imitar. Es innumerable la multitud de procesos que utilizamos continuamente y en forma voluntaria "copiados" de procesos naturales; valga como ejemplo la combustión y sus múltiples empleos. Así hemos dado siempre nuevos pasos, hemos avanzado siempre un poco más en el camino de ser lo que no se era, porque eso es "conocer".

Hoy, investigar profundamente los procesos físicos y químicos de nuestro ambiente actual y los que determinaron sus grandes variaciones en el pasado remoto y reciente, se ha convertido en una necesidad vital para nuestra especie. Pero interpretar el innato impulso hacia el conocimiento sólo como la búsqueda de respuestas a necesidades materiales sería desvirtuarlo. Desde lo más profundo de nuestro patrimonio genético surge el llamado a la armonía con el ambiente, y una verdadera armonía supone el conocimiento. Nuestra concepción de lo bello, lo admirable, para muchos incluso lo sagrado, no puede prescindir de la visión o evocación de fenómenos físicos o químicos naturales, propios del ambiente donde el hombre ha surgido. Deseamos reproducir para quienes asignan importancia a algo más que a la satisfacción de necesidades inmediatas, muchas veces artificiosas, las siguientes palabras:

Alabado seas, mi Señor,
en todas tus criaturas,
especialmente en el Señor hermano sol,
por quien nos das el día y nos iluminas.
Y es bello y radiante con gran esplendor,
de ti, Altísimo, lleva significación.
Alabado seas, mi Señor,
por la hermana luna y las estrellas,
en el cielo las formaste claras y preciosas y bellas.
Alabado seas, mi Señor, por el hermano viento
y por el aire y la nube y el cielo sereno y todo tiempo,
por todos ellos a tus criaturas das sustento.
Alabado seas, mi Señor, por el hermano fuego,
por el cual iluminas la noche,
y es bello y alegre y vigoroso y fuerte.
Alabado seas, mi Señor,
por la hermana nuestra madre tierra,
la cual nos sostiene y gobierna
y produce diversos frutos con coloridas flores y hierbas.

(Francisco de Asís, fragmento del Cántico de las Criaturas, comienzos del Siglo XIII).

Debe quedar claro que el ambiente natural, por hermoso y admirable que nos parezca, no ha sido nunca, ni es, ni será inmutable. La misma presencia y dimensión de la especie humana es una manifestación de esta variabilidad, con su biomasa total que octuplica la de todas las especies de vertebrados selváticos terrestres juntas.

La variabilidad del ambiente es tan fascinante como su estática belleza. Su dinámica, no sólo biológica, sino también física y química -la actual especie humana ha atravesado dos eras glaciales-, es todavía relativamente poco conocida, y si bien se han identificado muchos de los numerosos factores que intervienen en provocarla, el sistema que conforman sus mutuas realimentaciones es tan complejo y múltiple que apenas estamos en los albores de su comprensión cualitativa, por no hablar de modelos cuantitativos.

A manera de comentario final, aunque no poco importante, es bueno recordar, que la Física y la Química, como todas las ciencias naturales y la Matemática que nació con ellas, son también criaturas del ambiente porque surgen de la curiosidad humana por comprenderlo. Hasta en los nombres esto ha quedado grabado, porque "física" es la palabra griega que significa naturaleza y "química" proviene de la palabra árabe que significa tierra.

Desde la creación del Instituto de Física Arroyo Seco (IFAS) las aplicaciones directas e indirectas de la Física a los problemas ambientales fueron una motivación importante para muchos de sus integrantes. La espectroscopia, si bien al principio tuvo como eje investigaciones sobre medios activos para láseres, derivó en buena parte hacia aplicaciones de estos dispositivos al desarrollo de la tecnología LIB (Láser Induced Breakdown), una técnica orientada a la detección de contaminantes en muestras líquidas y sólidas. Varios temas en los cuales se trabajó durante años y se sigue trabajando tuvieron su motivación inicial en el gran problema de la Fusión Nuclear Controlada, a su vez centrado en la búsqueda de una forma de generar energía ambientalmente satisfactoria. Dentro de estos estudios prosiguen las investigaciones en la generación de plasmas densos mediante equipos Plasma Focus, de los cuales se propusieron y estudiaron aplicaciones ambientales directas (por ejemplo, una sonda de neutrones para determinación del contenido de agua en suelos). También se realizaron estudios teóricos sobre la llamada Fusión por Láser, cuyo resultado fue la formación de una importante capacidad en dinámica de fluidos. A partir de esta capacidad se generó una linea experimental y teórica de trabajos sobre flujos altamente viscosos (flujos de Stokes) motivada por su interés en procesos tectónicos. La línea se amplió dando lugar por un lado a investigaciones sobre flujos de gravedad y por el otro a flujos superficiales (relacionados con procesos de mojado), ambos de gran proyección en temáticas ambientales.

Un párrafo aparte merece la introducción a comienzos de los años 90 de las investigaciones sobre Paleomagnetismo; de por sí el magnetismo terrestre es un fenómeno natural, no por poco vistoso menos importante. Modernamente se asocian sus variaciones con variaciones de la intensidad de la radiación  cósmica y a su vez ésta con cambios climáticos de carácter global. Este último tema ha sido abordado directamente por investigadores del IFAS a partir de una contribución a la Segunda Comunicación Nacional del Convenio Marco sobre Cambio Climático y sigue siendo el eje de uno de sus grupos.