Entrevista del mes: Jesús Martínez-Frías

En mi opinión no debería sorprender tanto ya que, si hay un tema que implica una colaboración y aproximación interdisciplinares, es el estudio de la Atmósfera. Sin pretender entrar en demasiado detalle, sobre ella, como es bien conocido, se trabaja, no solo desde la Meteorología s.s., sino también desde la Química atmosférica, Física atmosférica, las Ciencias Medioambientales e igualmente desde la Geología, sobre todo en temas de Climatología y Paleoclimatología. También los biólogos tienen una parte importante en su estudio, en relación con la investigación de microorganismos. Como investigador del CSIC, mi adscripción científica corresponde al área denominada: Ciencias de la Tierra y de la Atmósfera.

Creo que en el caso de los megacríometeoros, ha sido gracias a mis conocimientos como geólogo y a mi experiencia trabajando con minerales y rocas, por lo que he podido abordar el tema, considerando que el hielo es un mineral, aceptado como tal por la IMA (International Mineralogical Association). De esta manera, mediante esta aproximación mineralógica al estudio del hielo, analizando las propiedades texturales y físico-químicas de los cristales y sus características hidroquímicas e isotópicas, hemos podido dar un paso hacia delante, en primer lugar acuñando una nueva terminología para definir estos eventos y ofreciendo primeros datos sobre sus características, origen inequívocamente troposférico y posible modelo de formación en las revistas científicas internacionales, tales como Journal of Chromatography A, Journal of Atmospheric Chemistry, Journal of Environmental Monitoring, AMBIO: Journal of the Human Environment, entre otras. Por supuesto, en nuestras investigaciones también han colaborado meteorólogos.

Nuestro modelo considera unas causas relacionadas específicamente con la formación de los primeros núcleos de hielo y otras —que pensamos que están asociadas con las primeras—, responsables de su posterior crecimiento y mantenimiento en la atmósfera. Hasta el momento, salvo nuestros estudios, no se ha investigado en detalle este tema a pesar de que, como indicamos en nuestros artículos, hemos detectado fluctuaciones de la tropopausa, turbulencias ciclónicas y anomalías de ozono coincidiendo con las caídas.

De acuerdo con nuestro modelo, planteamos que el proceso se inicia con la entrada de vapor de agua desde la troposfera superior a la estratosfera más inferior. Por nucleación heterogénea se generan los primeros núcleos de hielo, cuyo crecimiento, dadas las texturas observadas y la variación hidroquímica e isotópica analizada en el interior de los bloques de hielo, se produce seguramente con mucha rapidez, reflejando que el megacríometeoro ha tenido una historia compleja de formación en la atmósfera (concretamente en la troposfera). De acuerdo con los rangos intrabloque de variación de deuterio, se han determinado unos 3,5 km entre los valores máximos y los mínimos.

El estado actual es el reflejado en los avances realizados durante estos diez años por nuestro equipo de investigación sobre el conocimiento de un tema nuevo, con el problema añadido de la ausencia de referencias en la literatura “científica” internacional previas a las nuestras, y que ni siquiera existía una terminología para definirlos y diferenciarlos de otras caídas de hielo de la atmósfera (tales como las de los clásicos “hailstones”, el hielo azul y otros tipos de hielo procedente de las aeronaves). Actualmente nuestros trabajos están sirviendo como base para sustentar otros estudios similares realizados por científicos en EEUU, Canadá, Brasil o la India. Con respecto al término “buen tiempo”, mencionado en la pregunta, como ya he indicado anteriormente, hemos detectado una serie de anomalías atmosféricas que deberían estudiarse con mucho mayor detalle en conexión con las caídas.

Desde el punto de vista institucional, cuando desde el CSIC iniciamos la investigación hace diez años, contamos con la colaboración del INM. Posteriormente, tras los informes emitidos sobre los casos ocurridos en enero de 2000, colegas de varias instituciones (principalmente del CSIC, Universidad Autónoma de Madrid, Universidad de La Laguna, la Fundación CEAM y la Universidad de Wisconsin-Whitewater), decidimos continuar con la investigación. Tras nuestro primer artículo publicado en la sección de Ciencias Atmosféricas de la revista Geotimes (American Geological Institute) y la contribución científica presentada en el congreso internacional de la Universidad de Brunel (UK), me propusieron participar en un proyecto internacional financiado por el ICSU (Consejo Internacional de la Ciencia) que dio como resultado la publicación de un capítulo científico específico sobre megacríometeoros en un libro de la prestigiosa editorial Springer. Recientemente, colegas del Servicio Meteorológico de Canadá y del York College de Pensilvania nos han enviado información sobre estudios de eventos de caídas de hielo en los que han obtenido resultados similares a los nuestros. Con quienes sí hemos tenido, y seguimos teniendo, en España una colaboración excelente, tanto desde el punto de vista logístico como también como colaboradores directos de algunos estudios, son el Servicio de Protección de la Naturaleza (SEPRONA) y los expertos del laboratorio de Medioambiente del Servicio de Criminalística de la Guardia Civil coordinados por Francisco Alamilla Orellana.

Actualmente estamos trabajando en un modelo teórico que permita explicar cómo se pueden mantener en la atmósfera bloques de hielo de decenas de Kg. No obstante, me gustaría indicar que se trata de un problema complejo que requiere una colaboración interdisciplinar. Nosotros hemos dado el primer paso en la caracterización de estos eventos, pero sería muy deseable que expertos en mecánica de fluidos y otros colegas que combinaran la experimentación, con la simulación y los modelos teóricos decidieran abordar esta investigación bajo distintas perspectivas.

Los últimos resultados de nuestras investigaciones se han publicado en Junio de este mismo año y corresponden a los estudios sobre espectroscopia Raman de algunos megacríometeoros y cómo los resultados obtenidos se correlacionan con la firma y variaciones isotópicas y con experimentos de cristalización de agua en el laboratorio. La investigación ha estado coordinada por el Dr. Fernando Rull, Catedrático de Física (Cristalografía y Mineralogía) y experto en espectroscopia Raman de la Universidad de Valladolid y también colega del CAB. Además de la obtención de espectros de alta resolución en distintos dominios del hielo, hemos podido establecer que las temperaturas de formación varían entre -10 ºC y -20 ºC, con una buena correlación entre las propiedades de cristalinidad del hielo y los valores de deuterio previamente determinados. El análisis de muestras de hielo, formado bajo condiciones de presión atmosféricas mucho más bajas que las de la superficie terrestre, es también importante como “análogo terrestre” para la caracterización de hielo de agua en otros contextos planetarios (por ej. Marte).

Ver contestación previa sobre los resultados obtenidos y modelo propuesto que se han presentado en las revistas científicas y congresos internacionales.

Todos los casos estudiados por nuestro equipo de investigación corresponden a caídas verificadas, bien recogidas personalmente o con evidencias inequívocas, algunas de ellas acompañadas incluso de informes periciales.

Desde los casos ocurridos en España en enero de 2000 tenemos registrados, hasta el momento, 90 eventos similares que afectan a otros 18 países, 11 de ellos en España. Creo importante subrayar que sólo se registran aquellos eventos que caen delante de testigos o que producen impactos contra casas, coches, etc. Parece probable que existan muchas otras caídas que ocurren en zonas despobladas o incluso en el mar, y que, por ello, pasan desapercibidas. El último caso que estamos estudiando, en colaboración con especialistas del SECRIM, es el ocurrido en Barakaldo el 27 de enero de 2010. También destacaría, entre las caídas recientes en España, que previamente estudiamos con ellos el megacríometeoro de Mejorada del Campo, caído el 13 de marzo de 2007. Esta investigación se publicó en Journal of Environmental Monitoring, describiendo los resultados obtenidos, aplicando una batería de diversas técnicas de caracterización (ICP-MS, GC-MS, espectroscopía de isótopos estables, DSC, etc.) y proponiendo un protocolo analítico y de procedimiento que fue objeto de una nota destacada en la revista Chemical Science, formó parte de los denominados “top ten” de dicha revista internacional y nuestro artículo científico fue seleccionado, en 2008, por la revista Discover Magazine como una de los 100 “hot topics” de dicho año.

Aparentemente sí, por el importante número de casos registrados, pero podría existir un artefacto estadístico, ya que ahora, gracias a Internet, la información circula con mayor facilidad y podemos conocer rápidamente lo que ocurre en lugares muy alejados prácticamente al momento. Asimismo, el simple hecho de que medios tan importantes como National Geographic, Discovery Channel, CNN, BBC, la American Meteorological Society o la revista Science hayan destacado nuestra investigación sobre megacríometeoros, puede también haber influido para que los ciudadanos en distintas partes del mundo “se conciencien” más que antes acerca de la importancia de informar sobre este tipo de caídas, que, tal vez, pasaban mucho más desapercibidas.

Es difícil contestar de manera rigurosa a esta pregunta y espero que mi respuesta se entienda fuera del contexto estrictamente científico. Existen citas de eventos similares que se remontan incluso a la Biblia, donde se habla de granizo del peso de un talento. Entre otros autores, además de los bien conocidos registros y crónicas de caídas “extrañas” realizados por Flammarion, destaca, en mi opinión, W. Corliss, quien realiza una excelente catalogación de lo que el denomina “anomalías geofísicas” recogiendo y analizando numerosos casos, a veces con una descripción muy detallada, en medios que se remontan sobre todo al siglo XIX. El caso más antiguo en este ámbito ocurrió en Hungría el 8 de Mayo de 1802, con la referencia de la caída de un bloque de aproximadamente 1 m x 1 m x 60 cm. Existen otras referencias de casos similares ocurridos también antes de 1900.

Afortunadamente no hay referencias de eventos de este tipo que hayan causado muertes. Los bloques de mayor tamaño que tenemos registrados (con pesos de más de 50 kg) han caído en Brasil, China y España, en la localidad de Maqueda. En el primer caso, el hielo fue investigado por los Dres. Hilton Pinto y Jurandir Zullo de la Universidad de Campinas y el segundo por el Dr. Wang Sichao del Purple Mountain Observatory; por supuesto, contactamos con dichos investigadores. El caso de Maqueda también lo estudió nuestro equipo. Por la espectacularidad y efectos en el proceso de impacto, destacaría el caso ocurrido en octubre de 2008 en York County, en el que un gran bloque de hielo atravesó el tejado de la casa de Mary Ann Foster, de 66 años, golpeándola en la cabeza y produciéndola lesiones. William Kreiger, del York College de Pensilvania, fue el responsable de su investigación, quien finalmente concluyó que se trataba de un “megacríometeoro” enviándonos la información y resultados obtenidos.

Evidentemente hay que tratarlas con la máxima cautela, aunque, a falta de otros registros, en algunos casos constituyen descripciones sucintas de episodios de caídas que pueden tener interés científico.

Mi especialidad es la Geología Planetaria y la mineralogía y geoquímica de los procesos de mineralización. Fui miembro del convenio fundacional del CAB y promotor y primer director del laboratorio de geología planetaria. Actualmente co-director (y co-fundador) de la Unidad Asociada CSIC-Universidad de Valladolid de Espectroscopía Raman e IR en Cosmogeoquímica y Astrobiología. En el marco de los proyectos científicos, soy co-investigador oficial de las misiones a Marte de la NASA (NASA-Mars Science Laboratory-REMS) y de la ESA (ESA-exoMars-Raman), y también participo en otros proyectos de investigación sobre Ciencias de la Tierra y del Espacio.

Esa es una hipótesis que contemplamos seriamente en nuestra investigación, ya que dicho enfriamiento podría contribuir de manera significativa a la formación de los primeros núcleos de hielo.

Preservar el hielo, evitando su contaminación durante su manipulación y avisar lo más rápidamente posible a los expertos del SECRIM (y a nuestro propio equipo científico) para que lleven a cabo el primer análisis de las circunstancias del impacto. También es importante obtener fotografías, y otros datos adicionales sobre las circunstancias de la caída.

El Dr. Jesús Martinéz-Frías es promotor y Director de la investigación, fue el Coordinador de la Comisión Científica del CSIC encargada del estudio y el investigador español que acuñó el término "megacríometeoro". Inicialmente lo presentó en la conferencia del Museo de las Ciencias de Castilla-La Mancha, en Cuenca y, posteriormente, de manera oficial se lo propusó al Dr. David Travis y fue presentado oficialmente en un congreso internacional (el Dr. Jesús Martinez-Frías hizó la presentación oral).

También es fundador y responsable de la web de RedIris que está sirviendo como base y fuente de información desde enero de 2000 para otros científicos que hasta el momento han estudiado el tema fuera de España, fundamentalmente de USA, Canadá, India y China.

Información adicional sobre los megacríometeoros en la RAM:

https://www.tiempo.com/ram/2671/los-megacriometeoros-y-la-conexin-climtica/

https://www.tiempo.com/ram/355/megacriometeoros/