Las lágrimas del vino y Einstein

En estas fechas me resulta agradable (como casi siempre) disfrutar de un buen vino en compañía de familiares y amigos, con los que, además, suelo intercambiar botellas. La cuestión se está poniendo, sin embargo, cada vez más complicada. Por un lado porque los vinateros están abusando con los precios que nos piden por los caldos. Y, por otro, por las proclamas de algunos en lo relativo a una dieta Zero-alcohol. Como ya soy muy mayor espero que, en lo que me queda de vida, la cosa no se me ponga imposible. La entrada de hoy tiene que ver con ese placer visual en la degustación de un vino que conocemos como las “lágrimas” o “piernas” del vino, un efecto claramente visible cuando agitamos o calentamos con la mano una copa como Dios manda del mismo y observamos la formación de unas gotas que se deslizan por su superficie interna, tal y como se ve en la imagen que ilustra esta entrada. Algo que también tiene que ver con Einstein, en una curiosa historia que he leído recientemente.

Como os he contado en más de una ocasión, un vino más o menos estándar es una compleja mezcla que contiene (en volumen) un 85% de agua, un 13% de alcohol etílico (etanol, o simplemente alcohol), un 1% de glicerol (o glicerina) y el otro 1% restante está constituido por cientos de moléculas químicas que son las que confieren a cada vino sus peculiares sutilezas. Las “lágrimas” del vino se han atribuido al contenido en alcohol y, quizás, al contenido en glicerol. Pero eso no nos dice la razón por la que se forman.

Científicamente, la formación de esas lágrimas se explica mediante el llamado efecto Marangoni, en honor de Luigi Carlo Giuseppe Marangoni, un físico italiano que leyó su tesis en 1865 en la Universidad de Pavia con el título “Sobre la expansión de una gota de líquido flotando en la superficie de otro líquido”. Con los mismos argumentos con los que explicaba la citada expansión de la gota, explicaba también la formación de las “lágrimas”. Hay que mencionar, sin embargo, que en un libro recopilatorio de las conferencias del famoso (para los químicos y los físicos) Sir William Thompson (Lord Kelvin), este atribuyó la explicación del fenómeno a su hermano James en 1855, diez años antes de la tesis de Marangoni. Pero esta entrada no trata de resolver esa disputada autoría.

Con solo poner en Google las palabras lágrimas del vino o efecto Marangoni, podéis encontrar muchas páginas sobre unas y otro. Y hay también mucha sesuda bibliografía científica sobre el efecto en cuestión. El que tenga acceso y le interese puede ver, por ejemplo, Phys. Rev. Fluids, 034002 (2020). Una explicación más sencilla de entender no es tarea fácil porque hay que implicar a la tensión superficial de los líquidos, esa propiedad que mide la fuerza con la que las moléculas de los mismos se atraen entre sí y que hace, por ejemplo, que el mercurio tienda a formar, sobre una superficie, gotas esféricas que se aplastan por su propio peso, mientras que una gota de agua se extiende de forma más plana sobre la mencionada superficie.

Pues bien, cuando inclinamos o agitamos una copa con vino, dejamos una fina película de la bebida en la pared de la copa. El alcohol de esa película, más volátil que el agua, se evapora más deprisa que en el líquido que descansa en el fondo de la copa. Como el alcohol tiene menor tensión superficial que el agua, esa evaporación hace que la película, cada vez más rica en agua, vaya teniendo una tensión superficial cada vez más alta que el vino del fondo de la copa. Como consecuencia de esa diferencia de tensión superficial se produce un flujo de alcohol desde el fondo a la capa superficial sobre el vidrio. Ese es el efecto Marangoni. Al final, al irse enriqueciendo en agua, la lámina superficial va pesando cada vez más y, por gravedad, tiende a formar gotas (“lágrimas”) que caen. Evidentemente, cuanto más alcohol hay en el vino más fácil se forman las gotas, con lo que el efecto es, de alguna forma, una medida de la cantidad de alcohol que hay en vino. Pero hay que deshacer el mito de que la formación de las “lágrimas” tenga que ver con la calidad del vino, como se ha solido decir durante mucho tiempo.

Y vayamos con Einstein. Cuando tenía 16 años, en 1895, pasó casi todo el año en Lombardía, Italia, tras el traslado de una empresa familiar de su padre y su tío desde Munich a Pavia y Milán. Al año siguiente se fue a Suiza a terminar sus estudios secundarios y universitarios, incluido su doctorado, que versaba precisamente sobre fuerzas intermoleculares. Durante esos años en Suiza y hasta la primavera de 1901, nuestro joven Einstein volvió regularmente a Italia para pasar sus vacaciones. Allí se encontraba con una tal Ernestina Marangoni, tres años más joven que él pero de la edad de su hermana Maja. Ernestina Marangoni era sobrina del Carlo Marangoni que da nombre al efecto que explica las “lágrimas”.

La influencia de la familia Marangoni en Einstein podría también estar en el origen del primer artículo publicado por él, en abril de 1901, en la revista Annalen der Physik y titulado “Conclusiones extraídas de los fenómenos de capilaridad”. No en vano, Carlo Marangoni era un especialista en dichos fenómenos y es más que probable que el joven Einstein hubiera hablado del tema con él. Cuatro años más tarde, en 1905, su talento alumbró una serie de cinco artículos que contribuyeron al establecimiento de la Física moderna, en lo que se conoce como su Annus Mirabilis. En el año en el que vamos a entrar se cumplirán 120 años de ese hecho excepcional.

Un año 2025 para el que os deseo lo mejor para vosotros y vuestros allegados. Y para terminar 2024 con música, una grabación reciente. El pasado 7 de diciembre, Gustavo Dudamel dirigió al organista Olivier Latry y a la Orquesta de Radio Francia en la ceremonia de reapertura de Notre Dame. Os dejo con un extracto de la Sinfonía No. 3 (con órgano) de Saint-Saëns.

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R.F. Kennedy Jr. y los fluoruros en el agua de grifo

Tras la última entrada, dedicada a un compuesto esquivo que se resistía a su análisis en el agua que llega convenientemente clorada a nuestros grifos, vamos a revisar ahora otra práctica que ha sido bastante común y polémica: la fluoración del agua potable de cara a la prevención de caries. En este Blog hay otras entradas sobre la fluoración del agua que iremos desgranando a lo largo de esta, cuya motivación es una de las derivadas de la victoria de Donald Trump en las elecciones americanas del pasado noviembre. Como probablemente sabrán mis agudos lectores, Trump ha apostado por una figura muy controvertida, el declarado antivacunas Robert F. Kennedy Jr., como posible responsable de la cartera de Salud.

En una publicación realizada días antes de las elecciones, el mencionado ciudadano escribió lo siguiente: "El 20 de enero, la Casa Blanca de Trump aconsejará a todos los sistemas de agua de los Estados Unidos que eliminen el fluoruro del agua pública. El fluoruro es un desecho industrial asociado con la artritis, las fracturas óseas, el cáncer de huesos, la pérdida del coeficiente intelectual, los trastornos del neurodesarrollo y la enfermedad de la tiroides". La frase final es una prueba más de la forma torticera con la que la gente de la onda de Kennedy maneja la evidencia científica. Pero antes de contarlo en más detalle, vamos a empezar con un poco de historia.

Como ya expliqué en esta entrada del Blog, la cosa comenzó tras una serie de descubrimientos casuales, y extendidos en el tiempo, que encontraron una relación entre una cierta coloración de los dientes (hoy llamada fluorosis), en determinadas poblaciones, con una menor incidencia de caries. Finalmente, tras confirmarse que esa correlación era debida a la concentración de fluoruros existentes en el agua que bebían esas poblaciones, en 1945, la comunidad de Grand Rapids, en Michigan, USA, empezó a añadir 1 miligramo por litro (1 mg/L) de fluoruro sódico al agua de sus grifos, realizando paralelamente un seguimiento riguroso, a lo largo de más de diez años, de las caries de una población de casi 30.000 niños. El seguimiento comprobó que el llamado índice CAO, que hace referencia al número medio de piezas dentales Careadas, Ausentes u Obturadas, había descendido en más de un 70%. Y, desde entonces, su eficacia se ha seguido comprobando en otras poblaciones en todo el mundo. La existencia de fluoruros en las pastas de dientes no es sino otra consecuencia de esos descubrimientos.

Para la fluoración del agua potable se emplean, como fuentes de los iones fluoruro necesarios, sustancias como el ácido hexafluorosilícico, el fluorosilicato de sodio o el fluoruro de sodio que pueden ser subproductos (palabra con tintes menos dramáticos que la de desechos de Kennedy) de la producción de los fertilizantes fosfatados. En medios próximos a RFK se ha citado además que un estudio de 2014 encontró que el ácido hexafluorosilícico suele contener arsénico, plomo y aluminio y el fluoruro de sodio aluminio y bario. Pero aunque desconozco las prácticas de las plantas de tratamiento de agua potable (ETAP) americanas, si os puedo decir que el agua de mi grifo, proveniente del embalse del Añarbe, en el que se ha venido usando el ácido hexafluosilícico hasta que se dejó de fluorar en febrero de 2021, es analizada diariamente y los datos son públicos. Y, entre las muchas sustancias investigadas están esos metales. Si se sobrepasaran los valores estipulados por la UE se prohibiría el consumo de ese agua. Cosa que yo no recuerdo que haya pasado.

Las proclamas del Kennedy relativas a la artritis, los huesos o los problemas con la glándula tiroides son otra forma de retorcer los datos que emanan de las agencias que velan por nuestra salud. En el mapa que ilustra esta entrada (tomado de la figura 3 en este enlace), se dan las concentraciones medias de las aguas subterráneas y superficiales en grandes regiones de la Tierra, muchas de ellas empleadas posteriormente para consumo humano. Como se ve, en la mayoría de ellas (y repito, en promedio), las concentraciones de fluoruros de los acuíferos están por encima de la concentración de 1.5 mg/L (1.5 ppm) establecida por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como concentración a no superar para un uso seguro. Es, por ejemplo, el caso de España y que resulta palpable en que aguas muy conocidas, como la Fontvella o el Vichy Catalán, tengan entre 8 y 10 mg/L de fluoruro, 6 veces la concentración recomendada. Y no tienen fluoruros “añadidos”.

La OMS está sobre todo preocupada por los humanos que beben agua de fuentes “naturales” con contenidos muy por encima de ese límite de 1.5 mg/L y no por las poblaciones que beben agua con fluoruros añadidos y controlados por debajo del mismo. Como la de mi grifo, cuya concentración era 0.7 mg/L cuando se fluoraba y ahora que no se fluora anda por debajo del límite de detección que es 0.05 mg/L. En muchos sitios de India, China o Pakistan se ingiere agua con concentraciones “naturales” de fluoruros tan altas que se consideran endémicas de una enfermedad conocida como la fluorosis esquelética. Y pueden darse otros problemas como los derivados de la glándula tiroides. Así que, en estos sitios, la preocupación está, más que en fluorar, en la eliminación de esas concentraciones excesivas de fluoruros que provienen, generalmente, de la geología por la que transitan o se acumulan esas aguas antes de usarlas para beber.

Otro asunto clásico en los contrarios a la fluoración, y que también Kennedy y su entorno de asesores han recuperado, es el relativo al coeficiente intelectual (IQ) y otros trastornos en el neurodesarrollo, particularmente en los niños. En agosto de 2024, un informe del Programa Nacional de Toxicología americano, dependiente del Departamento de Salud que parece que puede dirigir Kennedy, encontró limitadas evidencias de que los niveles altos de exposición al fluoruro, por encima de los ya citados 1,5 mg/L, estarían asociados con un coeficiente intelectual más bajo en los niños (véanse la página 78 y siguientes del informe). La mayoría de los estudios incluidos en el informe se realizaron en países fuera de los Estados Unidos, muchos de ellos (como China, de la que provenían varios estudios) con niveles de exposición al fluoruro muy superiores al límite mencionado. Pero el informe ponía el énfasis en que casi 2 millones de estadounidenses (un 0.6%) tienen agua que sobrepasaban el límite de los 1,5 mg/L de fluoruro y la mitad de ellos tienen agua del grifo proveniente de manantiales naturales con concentraciones de 2 mg/L y más.

Ese informe fue incluido en una demanda presentada contra la Agencia de Protección Ambiental (EPA) por una organización no gubernamental y otros demandantes, en la que se afirmaba que los niveles de fluoruro en el agua potable de los Estados Unidos representan un riesgo para la salud humana. Un tribunal federal en California falló a favor de los demandantes pocos días antes (qué casualidad) del comentario en X de Kennedy que he citado arriba. Aunque el fallo judicial no concluyó que los niveles actuales de fluoruro en el agua fueran peligrosos para la salud pública, el juez instaba a la EPA a revisar sus regulaciones para el fluoruro en el agua potable debido a que había "evidencia sustancial y científicamente creíble que establece que el fluoruro representa un riesgo para la salud humana".

Con independencia del tono quimiofóbico del comentario de Kennedy, lo que haga a partir del 20 de enero en lo relativo a los fluoruros tiene una importancia relativa. Como ya comenté en otra entrada, la fluoración del agua tiende a ir desapareciendo a medida que mejora la salud dental de la población. En el País Vasco, por ejemplo, diversas ETAPs han ido cesando en los últimos años en el uso de la fluoración del agua de grifo. Y no porque sea nocivo para la población, como algún alegre y combativo ecologista pregonaba tras la suspensión, sino por la incidencia del Programa de Asistencia Dental Infantil (PADI), promovido por el Gobierno Vasco en 1990, que establecía revisiones gratuitas a los niños vascos entre 4 y 15 años. Poco a poco y desde entonces, el índice CAO, que hemos mencionado arriba, ha pasado de 2.3 a menos de 0.5. Esas revisiones previstas en el PADI y el uso extendido de las pastas de dientes fluoradas ha permitido ir suspendiendo la fluoración del agua potable.

Pero en los Estados Unidos Unidos la cosa no está todavía en esos parámetros. Un reciente estudio (2022) del Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial, que también dependería de Kennedy, deja claro que aunque la salud dental de los adolescentes americanos ha mejorado en los últimos años, hay una gran disparidad en los diferentes Estados. Así que les quedan deberes por hacer. Y tampoco debemos olvidar que existen muchos millones de habitantes en la Tierra con problemas dentales graves, similares a los que había en 1945 en Grand Rapids, que podrían usar este método barato y eficaz (según la mayoría de las organizaciones médicas y de dentistas)para mejorar su salud dental. Controlando debidamente la concentración.

Además, como en otras muchas sustancias químicas, la presencia de fluoruros en el agua puede ser buena o mala para la salud, dependiendo de la concentración en la que esté. Algo similar a lo que ocurre en el caso de sus “primos”, los cloruros, como el cloruro sódico o sal de cocina. La pizca de sal en nuestros guisos es agradable en cuanto a potenciador de sabor y no tiene que producir, en general, efectos severos en nuestra salud. Pero beber agua de mar con la concentración de cloruro existente en ella, nos puede matar con relativa facilidad.

Y para terminar, menos de dos trepidantes minutos del final del Carnaval de los Animales de Saint Säens, con la Filarmónica de Berlín, dirigida por Sir Simon Rattle y las hermanas vascofrancesas Katia y Mirelle Lebèque.

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