PCR y RCP

Cada uno de los dos acrónimos que aparecen en el título dan lugar al otro si se leen al revés. Es lo que en términos lingüísticos se conoce como semipalíndromos o bifrontes. El primero de ellos (PCR) está muy de moda con la pandemia que nos asola. No voy a entrar en muchos detalles sobre él porque, entre otras cosas, cuando yo estudiaba Química, la Bioquímica no estaba en el Plan de Estudios y siempre ha sido una de mis carencias. Pero sí puedo decir que PCR hace referencia a una técnica por la que el genoma del malvado virus, en forma de ADN, se amplifica mediante la Reacción en Cadena de la Polimerasa (de ahí el acrónimo PCR en inglés). Cuando una célula cualquiera se divide duplica su ADN gracias a una enzima, la ADN polimerasa. La PCR es un proceso diseñado para repetir esta síntesis cíclicamente en un tubo de ensayo hasta conseguir multiplicar (o amplificar) millones de veces el ADN que hemos extraído del contagiado, lo que permite detectar la presencia del virus rápida y eficazmente.

Lo de RPC es una cosa bien distinta, que tiene que ver con las cosas del clima. Este acrónimo toma sus iniciales del término en inglés Representative Concentration Pathway o, en castellano, Trayectoria de Concentración Representativa, un nombre ciertamente oscuro en primera instancia pero que espero poder aclarar debidamente.

Los dos últimos informes (el Quinto y el Sexto) del Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC) contienen proyecciones a futuro, realizadas mediante modelos climáticos, sobre el impacto del calentamiento global que se viene observando en una serie de variables del clima de aquí a 2100. Para establecer esas proyecciones, los modelos necesitan definir la posible evolución de las emisiones a la atmósfera del CO2 y otros gases de efecto invernadero hasta esa fecha y, consiguientemente, el progresivo aumento de la concentración de esos gases en la misma. Para ello plantean diferentes escenarios posibles, cada uno de ellos con una evolución determinada de las concentraciones de CO2 en la atmósfera hasta el final de este siglo.

En el Quinto Informe del IPCC (publicado en 2014) se introdujeron así cuatro posibles escenarios (o posibles trayectorias de la concentración de gases de efecto invernadero) denominados RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6 y RCP 8.5, donde el número tras el acrónimo viene a dar una idea del previsible calentamiento de la Tierra en el 2100 en vatios por metro cuadrado. La gráfica que ilustra esta entrada (y que podéis ampliar clicando en ella) presenta esos escenarios. Los números 2.6, 4.5, 6 y 8.5 están escogidos un poco arbitrariamente para representar así diferentes grados de calentamiento en función de las concentraciones de gases de efecto invernadero que se vayan acumulando. De hecho, en la literatura más reciente se han usado otros como los RCP 1.9, RCP 3.4 y RCP 7.0.

Desde ese año 2014, muchas de las proyecciones a futuro que hayáis ido leyendo en los medios y las redes están basados en el escenario RCP 8.5 que, básicamente, asume que las emisiones van a seguir al ritmo actual (escenario BAU o business as usual, suelen decir los expertos). Pero a medida que se fue aproximando la fecha de la aparición del Sexto Informe del IPCC (agosto de 2021), empezó a estar claro que los científicos implicados se estaban replanteando el asunto de los diferentes escenarios posibles. Por solo poner un ejemplo, en este artículo publicado en Nature hace ahora casi dos años exactos, firmado por dos científicos (Hausfather y Peters) que han tenido un papel significado en la elaboración del Sexto Informe, queda claro que los escenarios RCP 8.5 y el RCP 7.0 son considerados "altamente improbable" o "improbable", respectivamente. Mientras, otros como el RCP 6.0 o el RCP 4.5 se consideran más probables. Este cambio de opinión no ha pasado desapercibido para otras grandes revistas científicas, como es el caso de Science.

Todo esto tiene su repercusión en las proyecciones que los modelos hagan para 2100 en cosas como las temperaturas de la Tierra o los océanos, el nivel del mar, etc. Por ejemplo, el escenario 8.5 proyecta una subida de temperatura de cinco grados centígrados de aquí a fin de siglo, mientras el 4.5 deja esa subida en la mitad. El RCP 1.9, por otro lado, sería el escenario deseable para alcanzar los objetivos de los Acuerdos de París. Y algo similar ocurre con la subida del nivel del mar, previsible en una situación en la que los hielos sobre los continentes (glaciares, Groenlandia y la Antártida) se van fundiendo al subir la temperatura y, además, esa temperatura más alta dilata el agua líquida resultante. Para los mismos escenarios que acabo de mencionar en el caso de la temperatura, la Tabla 9.9 del capítulo 9 del Sexto Informe del IPCC recoge subidas del nivel del mar (en 2100) de 38 cm en el escenario RCP 1.9, 44 cm en el RCP 4.5 y poco más de un metro en el caso del RCP 8.5.

El asunto del aumento del nivel del mar siempre me ha resultado interesante. No en vano vivo a escasos 400 metros de La Concha y cuando hay mareas vivas el arenal desaparece. Si se tienen en cuenta las medidas registradas en los mareógrafos más próximos a Donosti, localizados en Santander, en San Juan de Luz y en Brest, Bretaña (aunque algo más lejano es el que más datos tiene, desde 1805), el nivel del mar en mi pueblo ha subido en el último siglo unos 20 centímetros, a una velocidad prácticamente constante de 2 mm/año aunque, a nivel global, las últimas medidas con satélites parecen indicar un valor superior (3.7 mm/año). Es decir, que de aquí a 2100, el agua en La Concha puede subir en una horquilla entre 16 y 30 centímetros.

El pasado 26 de octubre, el Diario Vasco informaba que "Euskadi se prepara para una subida del nivel del mar de hasta un metro". Algo que no era sino el fiel reflejo de la presentación pública, unos días antes, del Plan de Transición Energética y Cambio Climático del Gobierno Vasco. En la página 19 de ese Plan se establecen índices de riesgo para cuatro amenazas climáticas, entre ellas las inundaciones debidas a la subida del nivel del mar en ciertas zonas de Euskadi. Pero en el título de la gráfica ilustrativa de esos índices de riesgo, se dice expresamente que están obtenidos “a partir de proyecciones del escenario RCP 8.5".

Uno podría pensar que nuestro Gobierno se quiere poner en plan muy previsor y prefiere el peor y más improbable de los escenarios (también el más costoso de remediar). O, pensando mal, que no les ha dado tiempo o no han querido adecuar el Plan a lo que en agosto ya aparecía en el Sexto Informe del IPCC.

A uno ya no le quedan muchos años para comprobar qué escenario va a funcionar mejor, pero mientras mis neuronas me dejen seguir el asunto voy a estar atento al tema.

Impresoras 3D en la cocina

Hace poco, en un episodio de esos que llaman obsolescencia programada, un mando de la secadora de mi suegra se rompió. Tenía veinte años, así que tampoco está tan mal, pero era solo un mando. Y fue imposible encontrar en los almacenes de repuestos más conocidos de la ciudad un mando de recambio. En esas estábamos, abocados a cambiar la lavadora, cuando se nos ocurrió recurrir a un amigo que, desde que se jubiló, ha dedicado una parte importante de su tiempo a fabricar todo tipo de objetos con una impresora 3D. Y, dicho y hecho, en pocas horas teníamos una pieza idéntica a la fenecida y ahí sigue la lavadora funcionando como antes. Pero mi sorpresa fue grande cuando, al contar la anécdota a gente de nuestro entorno más próximo, constaté que muchos de ellos no sabían qué eran ni para qué servían las impresoras 3D.

Según una adaptación algo libre de la página en inglés de Wikipedia sobre la impresión 3D, el proceso lleva a cabo la construcción de un objeto tridimensional, partiendo de un modelo digital del mismo almacenado en un ordenador. El término "impresión 3D" se refiere, en realidad, a diferentes procesos en los que un material se deposita, une o solidifica bajo el control de un software informático para crear una pieza. En el proceso mas extendido en el mercado, el material (que puede ser un plástico, un líquido o granos de polvo fusionados) se va sumando capa por capa. Un ejemplo sencillo de impresora 3D es la que se ve en la foto que ilustra esta entrada, en el que un hilo de plástico rosa que se ve a la izquierda, se pasa por la boquilla del centro, donde el plástico se funde, y se va depositando de abajo arriba, con movimientos controlados de esa boquilla hasta dar forma a la Torre Eiffel. A medida que el plástico fundido se deposita, se enfría y solidifica. Si después de mis nunca bien ponderadas explicaciones no lo habéis entendido del todo, podéis ver este video.

Todo esto viene como preámbulo porque, a mediados de diciembre, la revista de la American Chemical Society ACS Central Science publicaba un artículo de Alla Katsnelson titulado "Las impresoras 3D entran en la cocina", que me voy a permitir resumir para los más cocinillas de mis seguidores. La autora comienza su relato contando que los militares americanos están recurriendo a las impresoras 3D para preparar raciones específicas para sus soldados. Al mismo tiempo, sus laboratorios especializados están investigando los desafíos a los que enfrentarse para hacer de esta herramienta algo más versátil en usos gastronómicos. Cosa que, como todos intuiréis, no es fácil, sin más que comparar las diferencias entre usar un plástico para fabricar objetos (como hace la impresora del vídeo arriba citado) y usar alimentos para fabricar raciones para un soldado o un cliente de un restaurante.

Y eso es lo que fue constatando desde principios de este siglo un tal Hod Lipson, ingeniero de robótica de la Universidad de Columbia, que la autora del artículo señala como "uno de los primeros en explorar la impresión 3D con alimentos". Al principio, la mayoría de las impresoras solo podían fabricar objetos tridimensionales con un solo material pero Lipson y su grupo necesitaban imprimir piezas constituidas por varios materiales. Y para calibrar el funcionamiento de su impresora, usaron algunos "materiales" baratos y accesibles con los que la máquina trabajaba razonablemente bien, como chocolate, algunos tipos de queso o masa para galletas. Y a partir de los resultados que fueron obteniendo, la linea de impresión de alimentos tomó su propio cuerpo en el laboratorio de Lipson que, en 2006, lanzó una impresora de código abierto para permitir que académicos y profesionales exploraran las posibilidades de la técnica.

Una de las principales diferencias entre usar como material de partida un plástico o sustancias que vayamos a comer está en que el primero es fácil de fundir al entrar en la boquilla para luego salir, cual churro viscoso pero líquido, de una forma controlable. Ajustar la viscosidad del churro emergente (y por tanto su velocidad de salida) no es un problema grave para expertos en Reología de plásticos como los que siempre ha habido en mi Departamento. Pero el churro de plástico solidifica al enfriarse y proporciona estabilidad dimensional a la figura que se ha fabricado con él. Conseguir eso mismo con un puré de zanahorias, como el que se usa en la foto que ilustra el artículo de la Katsnelson, es ya otro asunto. Me imagino que implicará el uso de aditivos que le den, al menos, una cierta consistencia de gel, pero no tengo ni idea.

Aún y así, sorprenden algunos de los resultados que se están consiguiendo. En esta moda de reproducir hamburguesas y bistecs (hasta en Donosti tenemos una empresa que lo hace a partir de células madre de animales), Alla Katsnelson cita a una compañía israelí cuyo nombre lo dice todo, Redifine Meat, que está explorando como reproducir con una impresora 3D las fibras musculares, las inclusiones de grasa y el tejido conectivo de una pieza de carne, usando solo fibras vegetales. Y el resultado que aparece en la foto de arriba parece convincente.

Como siempre digo en estas cosas ultranovedosas, ver venir...