James Lovelock

James Ephraim Lovelock nació el 26 de julio de 1919 en Letchworth Garden City, en el Reino Unido. Se graduó como químico en la Universidad de Manchester en 1941 y en 1948 obtuvo el doctorado en Medicina en la Facultad de Higiene y Medicina Tropical de Londres. En 1959 obtuvo el título de Doctor of Science en Biofísica en la Universidad de Londres. Después de graduarse en Manchester empezó a trabajar en el Consejo de Investigación Médica del Instituto Nacional de Investigación Médica de Londres. Dentro de este periodo, trabajó cinco años –de 1946 a 1951- en la Unidad de Investigación del Resfriado Común del Hospital Harvard de Salisbury (Wiltshire, Reino Unido).

En 1954 recibió una beca en medicina de la Fundación Rockefeller (Rockefeller Travelling Fellowship), que realizó en la Facultad de Medicina de la Universidad de Harvard, en Boston (EUA). En 1958 fue profesor visitante en la Universidad de Yale durante un periodo similar. En 1961 renunció a su puesto en el Instituto Nacional de Investigación Médica de Londres para trabajar a tiempo completo como profesor de química en la Facultad de Medicina de la Universidad de Baylor en Houston (Texas) donde permaneció hasta 1964. Durante su estancia en Texas colaboró junto con otros colegas en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory) de Pasadena, California, en investigación lunar y planetaria. Desde 1964 es un científico independiente, aunque ha continuado estableciendo asociaciones académicas honoríficas como profesor visitante, primero en la Universidad de Houston y luego en la Universidad de Reading. Desde 1982 colabora con la Asociación de Biología Marina de Plymouth, primero como miembro del consejo, y de 1986 a 1990 como presidente.

 

James Lovelock es autor de aproximadamente 200 artículos científicos, distribuidos casi equitativamente entre temas de medicina, biología, ciencia instrumental y geofisiología. Ha creado más de 50 patentes, en su mayoría de detectores para uso en análisis químicas. Uno de ellos, el detector de captura de electrones, fue importante para el desarrollo de la conciencia ambiental. Reveló por primera vez la distribución ubicua de los residuos de pesticidas y otros compuestos químicos que contienen halógenos. Esta información permitió a Rachel Carson escribir su libro “Primavera silenciosa” (Silent Spring), que es considerado el iniciador de la toma de conciencia medioambiental. Más tarde permitió el descubrimiento de la presencia de PCB en el medio ambiente. Más recientemente, el detector de captura de electrones permitió descubrir la distribución global de óxido nitroso y de clorofluorocarbonos, ambos importantes en la química del ozono estratosférica. Algunos de estos descubrimientos fueron adoptados por la NASA en sus programas de exploración de planetas. La NASA le otorgó tres certificados de reconocimiento por ello.

Es el creador de la hipótesis de Gaia (ahora llamada teoría de Gaia) y ha escrito cuatro libros sobre este tema: “Gaia, una nueva visión de la vida sobre la Tierra” (Oxford University Press, 1979. En español: Hermann Blume, 1983), “Las edades de Gaia” (W. W. Norton, 1988. En español: Tusquets, 1993), “Gaia: una ciencia para curar el planeta” (Gaia Books, 1991. En español: Integral Cop, 1992) y “Homenaje a Gaia. La vida de un científico independiente” (2000. En español: Laetoli, 2005).

En 1974 fue elegido miembro de la Royal Society, la académica de las ciencias del Reino Unido y la Mancomunidad Británica de Naciones, y en 1975 recibió la medalla Tswett de Cromatografía. Anteriormente le había sido otorgado un premio de la fundación CIBA por su investigación sobre el envejecimiento. En 1980 recibió el premio en cromatografía de la Sociedad Americana de Química y en 1986 obtuvo la medalla de plata y premio del Laboratorio Marino de Plymouth. En 1988 fue uno de los destinatarios del Premio Norbert Gerbier de la Organización Meteorológica Mundial y en 1990 le fue concedido el primer Premio Ámsterdam por el medio ambiente de la Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos. En 1996 recibió tanto el Premio Nonino Prizecomo el Premio Volvo Environment, mientras que en 1997 le fue otorgado el premio Blue Planet de Japón. Ha sido nombrado Doctor Honoris Causa por la Universidad de East Anglia (1982), la Universidad de Exeter (1988), la Universidad Politécnica de Plymouth -actualmente Universidad de Plymouth- (1988), la Universidad de Estocolmo (1991), la Universidad de Edimburgo (1993), la Universidad de Kent y la Universidad de East London (1996) y la Universidad de Colorado (1997). Su Majestad la Reina le nombró Comandante de la Excelentísima Orden del Imperio Británico en 1990.

El principal interésde James Lovelock se centra en las Ciencias de la Vida, en un inicio a través de la investigación médica y, más recientemente, en relación con la Geofisiología., la ciencia de los sistemas de la Tierra. Su segundo ámbito de interés, el del diseño y desarrollo de instrumentos, ha interactuado a menudo con el primero para su beneficio mutuo.

Actualmente es Honorary Visiting Fellow del Green College, de la Universidad de Oxford.

Algunos comentarios históricos (por el mismo James Lovelock)

Cuando estaba elaborando una serie de detectores de ionización para cromatografía de gases a mediados de 1950 no tenía ni idea de que uno de ellos, el detector de captura de electrones, afectaría significativamente el desarrollo del pensamiento ambiental.

Se inventó en 1957 y todavía hoy es uno de los métodos de análisis químico más sensible que existen. Es más, es especialmente sensible en aquellos productos químicos que son una amenaza para el medio ambiente. Su uso llevó al descubrimiento de la distribución ubicua de los residuos de pesticidas en el medio natural y a la publicación del libro de Rachel Carson, “Primavera silenciosa” (Silent Spring), considerado el iniciador del movimiento medioambiental. Más tarde, el detector se utilizó para descubrir y medir la abundancia de policlorobifenilos (PCBs), clorofluorocarburo y óxido nitroso en la atmósfera. Más recientemente, hizo posible un sistema de tecnología de indicadores atmosféricos y oceánicos. Los perfluorocarbonos, que son generalmente inertes e inocuos, son indicadores fácilmente detectables mediante la captura de electrones. Este sistema ha permitido a los meteorólogos seguir el movimiento de masas de aire a través de continentes y actualmente está encontrando una aplicación en investigaciones oceánicas.

La NASA tuvo conocimiento de estos nuevos detectores y en 1961 me invitó a unirme al equipo del Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory), el cual estaba diseñando aterrizadores lunares y planetarios. Inicialmente la invitación incumbía el desarrollo de métodos para el análisis del suelo lunar, pero pronto me involucré en la investigación de la NASA para descubrir si había vida en Marte. En una carta a Nature en 1965, propuse algunas pruebas físicas para evaluar la presencia de vida planetaria. Una de ellas era una visión top down del planeta entero en lugar de una investigación local en el lugar del aterrizaje. La prueba consistía simplemente en analizar la composición química de la atmósfera del planeta. Si el planeta no tuviera vida, sería de esperar que su atmósfera viniese determinada solamente por la física y la química y estuviese cercana al estado de equilibrio químico. Pero si el planeta tuviera vida, los organismos en la superficie estarían obligados a utilizar la atmósfera como fuente de materias primas y como depositaria para desechos. Tal uso de la atmósfera cambiaría su composición química. Saldría del equilibrio de un modo que mostraría la presencia de vida. Junto con Dian Hitchcock examinamos muestras atmosféricas de la astronomía infrarroja de Marte (Hitchcock y Lovelock 1967). Comparamos estas pruebas con la información que teníamos disponible sobre fuentes y sumideros de gases en la atmósfera del único planeta que sabíamos que tenía vida: la Tierra. Encontramos una diferencia sorprendente entre las dos atmósferas. Marte estaba cerca del equilibrio químico y estaba dominado por el dióxido de carbono, mientras la Tierra estaba en un estado de profundo desequilibrio químico. En nuestra atmósfera, el dióxido de carbono es un gas menor. La coexistencia de abundante oxígeno con metano y otros gases reactivos son condiciones que serían imposibles en un planeta sin vida. Incluso la abundancia de nitrógeno y agua es difícil de explicar por la Geoquímica. Estas anomalías no están presentes en las atmósferas de Marte y Venus, y su existencia en la atmósfera de la Tierra indica la presencia de organismos vivos en su superficie. A nuestro pesar llegamos a la conclusión de que Marte no tiene vida actualmente, aunque podría haberla tenido en el pasado.

El hecho de pensar en la profunda diferencia entre la atmósfera de la Tierra y la de otros planetas me llevó a mi principal tema de investigación durante los últimos veinte años, la hipótesis de que la Tierra es un sistema autorregulable capaz de mantener su clima y composición química confortable para los organismos que lo habitan. Ésta hipótesis -la hipótesis de Gaia, ahora llamada teoría de Gaia- todavía debe probarse. Una crítica habitual a esta teoría es que se relaciona con la Teología. Esta acusación es injusta, pues nunca me propuse atribuirle un propósito o una visión del futuro. Sea correcta o no, es una teoría comprobable y capaz de realizar predicciones “arriesgadas”.

A lo largo de las expediciones para recoger evidencias para los tests de la Hipótesis de Gaia hice algunos descubrimientos interesantes. Uno, hecho en 1971, fue que los clorofluorocarbonos estaban distribuidos por la atmósfera en una abundancia media de 50 partes por trillón, sugiriendo la ausencia de sumideros para estos gases. Ésta fue la prueba que permitió a Molina y Rowland desarrollar su teoría del agotamiento del ozono. En esta expedición también descubrí la distribución ubicua en el océano de yodometano, sulfuro de dimetilo y bisulfato de carbono y tetracloruro de carbono. Se buscaba la presencia de yodometano y sulfuro de dimetilo como confirmación de una predicción de Gaia, la cual suponía que debía haber una emisión de estos gases suficientemente grande desde los océanos para equilibrar los presupuestos de yodo y sulfuro. Una confirmación preliminar se hizo en estas primeras mediciones en 1971-72, aunque fue completamente confirmado por M.O. Andreae de forma independiente. Más tarde, considerando la predicción por parte de Gaia de la regulación del clima, Charlson, Lovelock, Andreae y Warren propusieron que la densidad de las nubes estaba modulada por la abundancia de sulfuro de dimetilo en la atmósfera, y que esto a su turno cambiaba el albedo de la Tierra y la temperatura media de la superficie. Esta propuesta fue publicada como artículo en Nature en 1987 y está todavía bajo prueba. La teoría de Gaia también ofreció una interpretación de la regulación a largo plazo del dióxido de carbono y el clima a través de la erosión biótica de las rocas. Esta propuesta fue confirmada por Schwartzman y Volk en 1989.

Otras contribuciones medioambientales fueron el descubrimiento del cloruro de metilo como gas natural en la atmósfera (1975) o la estimación, en 1977, de la abundancia de hidroxilo en la atmósfera a partir de las mediciones de la abundancia de metilcloroformo, un producto químico artificial fabricado por el hombre y cuyo principal sumidero es la reacción con hidroxilo. La primera estación de control de halocarbono atmosférico se estableció en Adrigole (Irlanda) en los años setenta. Posteriormente se convirtió en una de las cinco estaciones distribuidas a nivel mundial que establecieron las vidas atmosféricas de los clorofluorocarbonos.

 

Contribuciones científicas destacadas

Investigación en Medicina

En 1952 desarrollé una teoría cuantitativa sobre el daño sufrido por células vivas cuando se congelan y descongelan. Mis experimentos demostraron que el daño era debido a la concentración de sal y otros solutos cuando el hielo se separaba como substanciapura. También pude explicar la acción protectora del glicerol y solutos neutros y predije con éxito que el dimetil sulfóxido sería un excelente agente protector. Participé en el equipo que congeló y descongeló con éxito animales enteros, hámsters.

Mis otros estudios incluyeron una investigación sobre las vías de propagación de la infección respiratoria, especialmente el resfriado común, y el diseño de medios para su prevención.

Inventos

Entre mis inventos se encuentran detectores y otros dispositivos para cromatografía de gases. El detector de argón fue el primer detector sensible de uso práctico. Permitió descubrir el potencial de la cromatografía de gases. El detector de captura de electrones se inventó en 1957 y todavía está entre los métodos de análisis química más sensibles que existen. Su uso llevó al descubrimiento de la distribución ubicua de los residuos de pesticidas en el medio ambiente y puede decirse que inició el movimiento medioambiental. El mismo detector fue utilizado más tarde para descubrir y medir la abundancia de clorofluorocarbonos y de óxido nitroso en la atmósfera. Otro invento destacable fue el transmodulador de paladio, un dispositivo cuyo uso fue crucial para el experimento de cromatografía de gases y espectrometría de masas a bordo de la nave espacial Viking que aterrizó en Marte. Más recientemente desarrollé un método de rastreo para realizar mediciones de transporte de masa en la atmósfera y los océanos. Utiliza perfluorocarbonos como rastreadores y los detecta mediante la captura de electrones. Este sistema ha permitido a los meteorólogos seguir el movimiento de masas de aire a través de continentes y actualmente está encontrando una aplicación en investigaciones oceánicas.

Geofisiología

Hace veinte años postulé que la Tierra es un sistema autorregulable capaz de mantener el clima y la composición química confortable para los organismos, Ésta hipótesis -la hipótesis de Gaia, ahora llamada teoría de Gaia- todavía debe probarse. Una crítica habitual a esta teoría es que se relaciona con la Teología. Esta acusación es injusta, pues nunca me propuse atribuirle un propósito o una visión del futuro. Sea correcta o no, es una teoría comprobable y capaz de realizar predicciones “arriesgadas”.Una de ellas fue que debería haber una emisión de sulfuro de dimetilo suficientemente grande desde los océanos como para equilibrar el presupuesto de sulfuro natural. Una confirmación preliminar vino de mis propias mediciones en 1972, aunque fue completamente confirmada por M.O. Andreae de forma independiente. Más tarde, considerando la predicción por parte de Gaia de la regulación del clima, Charlson, Lovelock, Andreae y Warren propusieron que la densidad de las nubes estaba modulada por la abundancia de sulfuro de dimetilo en la atmósfera, y que esto a su turno cambiaba el albedo de la Tierra y la temperatura media de la superficie. Esta propuesta fue publicada como artículo en Nature en 1987 y está todavía bajo prueba. La teoría de Gaia también ofreció una interpretación de la regulación a largo plazo del dióxido de carbono y el clima a través de la erosión biótica de las rocas. Esta propuesta fue confirmada por Schwartzman y Volk en 1989.

Curriculum vitae

Actualmente es Honorary Visiting Fellow del Green College, de la Universidad de Oxford.

Estudios

1941 Licenciado en Química por la Universidad de Manchester

1948 Doctor en Medicina por la Facultad de Higiene y Medicina Tropical de Londres (London School of Hygiene and Tropical Medicine), de la Universidad de Londres

1959 Doctor of Science en Biofísica por la Universidad de Londres

Estancias y becas

1954-55 Beca en Medicina por la Fundación Rockefeller (Rockefeller Travelling Fellowship), llevada a cabo en la Universidad de Harvard, Estados Unidos.

1958-59 Científico visitante en la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale, Estados Unidos.

Premios, honores y distinciones

1955 Premio de la Fundación CIBA en investigación sobre el envejecimiento

1974 Miembro de la Royal Society del Reino Unido

1975 Medalla Tswett para Cromatografía

1980 Premio de la Sociedad Americana de Química en Cromatografía

1986 Medalla de plata y premio del Laboratorio Marino de Plymouth

1988 Premio Norbert Gerbier de la Organización Meteorológica Mundial

1990 Premio Amsterdam para el Medio Ambiente, concedido por la Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos

1990 Nombrado Comandante de la Excelentísima Orden del Imperio Británico

1996 Premio Nonino

1996 Premio Volvo Environment

1997 Premio Blue Planet

Títulos Doctor Honoris Causa en Ciencias

1982 Universidad de East Anglia

1988 Universidad Politécnica de Plymouth (actualmente Universidad de Plymouth)

1988 Universidad de Exeter

1991 Universidad de Estocolmo

1993 Universidad de Edimburgo Edinburgh

1996 Universidad de Kent

1996 Universidad de East London

1997 Universidad de Colorado, Boulder (USA)

Libros de James E. Lovelock

Gaia, una nueva visión de la vida sobre la Tierra (Hermann Blume 1983)

Las edades de Gaia (Tusquets, 1993)

Gaia: una ciencia para curar el planeta (Integral Cop, 1992)

Homenaje a Gaia. La vida de un científico independiente. (Laetoli, 2005)

Las edades de Gaia

James Lovelock

La idea de que la Tierra está viva se encuentra fuera de los límites de la credibilidad
científica. Empecé a pensar y a escribir sobre ella al llegar a los cincuenta. Era
suficientemente viejo como para ser radical sin la mancha culpable de la senilidad. Mi
contemporáneo y paisano el novelista William Golding sugirió que cualquier cosa viva
merece un nombre. Qué mejor para un planeta vivo que Gaia, me dijo, el nombre que
los griegos usaron para la diosa de la Tierra.
El concepto de que la Tierra es mantenida y regulada de forma activa por la vida de la
superficie tuvo sus orígenes en la búsqueda de vida en Marte. Todo empezó una
mañana durante la primavera de 1961, cuando el cartero me trajo una carta que estaba
tan llena de promesas y excitación como la primera carta de amor. Era una invitación
de la NASA para ser un investigador experimental en su primera misión instrumental
lunar. La carta era de Abe Silverstein, director de operaciones de los vuelos espaciales
de la NASA.

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