Nuestra civilización, la herencia solar y el cambio climático

Con anterioridad a la Revolución Industrial, el desarrollo de las sociedades humanas quedaba acotado por la tasa a la que estas eran capaces de aprovechar la radiación solar y sus transformaciones al incidir sobre nuestro planeta. La producción de alimentos y de combustibles quedaba limitada por la baja eficiencia de la fotosíntesis, así como por un suministro insuficiente de nutrientes a las plantas.

Los rendimientos medios de los cultivos eran bajos, ocasionando desnutrición crónica y hambrunas recurrentes, mientras que el almacenamiento de la energía estaba seriamente coartado por la baja densidad energética de la biomasa y la escasa potencia específica de las principales fuerzas motrices (los músculos de los humanos y de los animales de tiro).

Aun así, las sociedades antiguas fueron capaces de aumentar gradualmente el uso per capita de la energía aprovechando el agua y el viento y desplegando una creciente fuerza de trabajo, mayoritariamente integrada por esclavos y animales.

La extracción a gran escala y la combustión del carbón, petróleo y gas natural significaron un cambio fundamental en el tipo e intensidad de los usos de la energía. Los tres hidrocarburos citados abarcan un amplio muestrario de moléculas orgánicas, generadas tras un complejo y largo proceso: la lentísima transformación, durante periodos de entre 100.000 a 100 millones de años, de la materia orgánica inicialmente sintetizada por la fotosíntesis en la biosfera y luego acumulada como detritus vegetales y restos animales en el fondo de cuencas sedimentarias (lagos, mares y océanos).

En ausencia de oxígeno, parte de esta materia orgánica puede escapar a la descomposición bacteriana para, posteriormente, a medida que va siendo enterrada bajo sucesivos acúmulos de sedimento, transformarse bajo la acción combinada de presiones y temperaturas crecientes.

La madre naturaleza ha posibilitado, a través de la fotosíntesis y del proceso geológico descrito, el almacenamiento de la energía solar en los enlaces químicos de los átomos de hidrógeno y carbono que integran las moléculas de los hidrocarburos o combustibles fósiles.

Durante milenios, los humanos obtuvieron los alimentos, el calor y la potencia mecánica necesarios para su supervivencia de la radiación solar y su transformación casi inmediata (flujos de agua y viento), así como de la energía proporcionada por conversiones metabólicas y de la biomasa que ocurrían en cuestión de meses, unos pocos años o, a lo sumo, unas pocas décadas.

Por contra, los combustibles fósiles, con la excepción de la turba, son el resultado de intensos cambios de la biomasa durante lapsos de tiempo geológicos. Utilizando un símil económico, podemos considerar que las sociedades premodernas dependían para su desarrollo de unos ingresos solares, instantáneos o mínimamente retardados, que se reponían de forma constante. En cambio, la civilización moderna basa su esplendor en el uso de una herencia solar.

Las sociedades preindustriales eran, en teoría, energéticamente sostenibles en un horizonte temporal de miles de años, aunque en la práctica muchas de ellas comprometieron su desarrollo por una excesiva deforestación y erosión del suelo.

En cambio, la civilización moderna se basa en el aprovechamiento de una herencia solar única que no puede ser repuesta a la escala temporal de una civilización. Pero esta herencia nos ha dado acceso a unos recursos energéticos muy concentrados y fáciles de almacenar y que han podido ser utilizados a un ritmo creciente.

El uso de los combustibles fósiles ha permitido a los humanos superar los límites al consumo de energía impuestos por la baja eficiencia de la fotosíntesis y por los bajos rendimientos de las corrientes de agua y aire. Como resultado, el consumo energético global ha aumentado a unos niveles sin precedentes.

Una trayectoria que ha desembocado en una absoluta dependencia de los hidrocarburos, fuentes energéticas ricas en carbono, cuya combustión en cantidades crecientes ha situado a la humanidad frente a un inesperado desafío: las elevadas cantidades de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero emitidas a la atmósfera están sobrecalentado el planeta.

Un problema que la humanidad debe resolver de forma inmediata. Sabemos que el primer paso para resolver un problema es formularlo correctamente y a la luz de lo expuesto la pregunta es: ¿somos conscientes de que la lucha contra el cambio climático supone un reto sistémico?

Mariano Marzo es catedrático de Recursos Energéticos en la Universidad de Barcelona y miembro del Consejo Editorial del Periódico de la Energía.