El 'algo' mágico de la nieve y los árboles: los curiosos catalizadores naturales

Cuando las cosas se calientan aumentan de volumen, y cuando se enfrían se contraen. Eso, que tiene una explicación en cómo se agrupan las moléculas de los elementos al cambiar de estado, tiene repercusiones en nuestro día a día: por eso existen las juntas de dilatación entre edificios, vías de tren y construcciones callejeras, para que la sucesión de estaciones no agriete y haga reventar todo aquello que se expone a variaciones térmicas de hasta 50 grados centígrados en casi cualquier punto de nuestra Península. También por eso es importante sellar las grietas a la intemperie, ya que el agua de lluvia puede congelarse a bajas temperaturas y agrandar la brecha al convertirse en hielo, sustancialmente más voluminoso que el agua en estado líquido.

Esa es la norma, pero a la naturaleza a veces le da por saltársela. Posiblemente recuerdes de cuando estudiabas el fenómeno conocido como 'dilatación anómala del agua', que cuando ronda los 4ºC, justo antes de congelarse, invierte el comportamiento 'normal': cuando la temperatura sube de 0ºC a 4ºC el agua se contrae en lugar de expandir su volumen, justo al revés de lo que sucede cuando se calienta desde los 8ºC a los 4ºC.

Ese es solo un ejemplo, uno de los más conocidos, de lo juguetona que puede ser la naturaleza con las reglas. Pero hay muchos más.

Los árboles incansables

Por ejemplo, se acaba de descubrir que los árboles funcionan justo al revés que la mayoría de seres vivos. Nosotros, como cualquier animal, crecemos durante nuestra infancia y juventud, y llega un momento en que nuestra actividad celular empieza a empeorar, deteniendo nuestro desarrollo en un punto de maduración a partir del cual nuestro cuerpo se va deteriorando hasta acabar muriendo de forma natural si un accidente no adelanta el proceso. Pero los árboles no funcionan así.

Según un estudio recién publicado en la revista Nature, y que viene a cerrar una controversia que dura unos cuantos años, los árboles maduros son más activos y productivos que los jóvenes. Pensarás que tú también tienes más fuerza e inteligencia que un niño, por más que esté en pleno desarrollo... pero es que la cosa no va por ahí. Según el estudio, llevado a cabo por 37 investigadores de 16 países sobre una población de 700.000 árboles, estos no paran nunca de crecer... e incluso aceleran su ritmo de crecimiento según envejecen.

Es decir, al contrario de lo que sucede con nosotros, los árboles viejos funcionan cada vez mejor: procesan más carbono, aumentan su tamaño y se desarrollan más vigorosos y resistentes. Entonces, ¿por qué no hay árboles kilométricos hacia el cielo? Obviamente todo tiene un límite: llega un momento en el que los árboles dejan de crecer a lo alto -se volverían insostenibles para sí mismos-, pero siguen creciendo a lo ancho y profundo.

Lo que sí tienen en común los árboles con el resto de seres vivos es la presencia de un 'catalizador', algo que induce a iniciar otra cosa, un impulso necesario. Y de eso la nieve también sabe mucho, aunque no sea un ser vivo.

Las nevadas que no cesan

¿Qué se necesita para que nieve? Mucho frío, claro, tanto arriba, en el cielo, para que el agua en suspensión cristalice, y abajo, para que ese agua, al pesar más al iniciar su proceso de solidificación, caiga y mantenga su forma de copo de nieve hasta donde estamos nosotros. Pero también se necesitan otras cosas, desde unas condiciones climatológicas determinadas (presión atmosférica, viento...), hasta un elemento inesperado: suciedad.

Las moléculas de agua en las nubes necesitan de la presencia de partículas de polvo o cierto material orgánico microscópico para acelerar su proceso de cristalización. Pero, igual que sucede con la lluvia, la nieve arrastra dicha suciedad consigo hasta el suelo, 'limpiando' el aire a su paso.

En ese sentido, un estudio publicado en Geophysical Research Letters bajo dirección del doctor en Física Raymond A. Shaw ha arrojado algo de luz sobre un misterio al que se buscaba respuesta desde hacía tiempo: ¿por qué nieva en los polos, cuando la atmósfera allí es prácticamente estéril? O, siguiendo el ejemplo anterior, ¿por qué sigue nevando cuando toda esa suciedad ya ha sido arrastrada?

La conclusión del estudio explica esto y, de hecho, va aún más allá: a pesar de que dicha suciedad ayude a la cristalización del agua, llega un momento en el que en un entorno más puro la masa del agua fría aumenta de volumen de una forma mucho mayor de lo que se creía, lo que explica que conforme avancen las nevadas los copos sean de mayor tamaño.

Por expresarlo con otras palabras: aunque la suciedad en suspensión puede hacer de catalizador para la aparición de la nieve, en temperaturas extremadamente bajas, incluso en ambientes 'limpios', se puede producir esta cristalización. La cuestión es que tardará más tiempo, aunque sus efectos, si se consiguen, serán mayores. Por eso puede nevar durante días en el Ártico cuando lo hace, que es raro, ya que en ambos polos las precipitaciones son infrecuentes, además de la ausencia de humedad y los vientos fuertes.

Lo dicho, a la naturaleza le encantan las excepciones.