Efecto Mariposa: qué es y cuál es su relación con la sustentabilidad

El pronóstico del tiempo para dentro de tres horas tiene grandes chances de estar en lo correcto. En cambio, el pronóstico para la semana que viene raramente se confirma. La diferencia no está en la calidad de los equipos ni en la cantidad de datos, sino en las características de la propia atmósfera, que sufre la influencia de muchas variables. Esa sensibilidad está en el centro de la teoría del caos.

De ella nació la metáfora que traspasó los muros de la academia y llegó al cine, a la literatura y a las conversaciones cotidianas: la idea de que el aleteo de una mariposa en un lugar puede desencadenar un tornado en otro. Hoy en día, el efecto mariposa se usa para explicar desde ecosistemas hasta decisiones económicas, e incluso para pensar en cómo las elecciones individuales pueden generar grandes efectos en el medio ambiente.

Qué es la teoría del caos

Antes que nada, es necesario separar la palabra de la teoría. «Cuando buscamos el significado de caos en el diccionario, encontramos definiciones como estado de completa desorden, confusión generalizada, ausencia total de reglas«, explica Kelly Cristiane Iarosz, física y profesora del Centro de Ciencias Naturales y Humanas de la Universidad Federal del ABC (UFABC), donde investiga sistemas dinámicos y complejos.

La teoría, sin embargo, no habla de alborotos. Es un área de la ciencia dedicada a fenómenos que evolucionan a lo largo del tiempo y en los cuales varios elementos interactúan simultáneamente. «Un fenómeno caótico sigue reglas. El problema es que, en determinadas situaciones, es tan sensible a las condiciones iniciales que diferencias casi imperceptibles pueden amplificarse, haciendo muy difícil prever qué es exactamente lo que va a pasar«, detalla la investigadora. Es la llamada sensibilidad a las condiciones iniciales.

Para traducir la idea, Tiago Pereira, profesor del Instituto de Ciencias Matemáticas y de Computación (ICMC) de la USP en São Carlos y miembro de la Academia Brasileña de Ciencias, recurre a una analogía culinaria. «Todo fenómeno físico tiene una regla, y la regla no es más que una receta«, dice. Las condiciones iniciales serían los ingredientes, y la evolución del sistema, la preparación. «Cuando la receta se prepara siguiendo todas las medidas y pasos al pie de la letra, va a llegar al mismo lugar. El tema es que cualquier pequeño error en el medio del camino va a dejar la torta demasiado dulce o demasiado salada. Eso es la teoría del caos«, resume el matemático. «Al principio se creía que este tipo de regla no podía existir. Pasaron años hasta darnos cuenta de que la mayoría de las reglas de la naturaleza tienen esta propiedad«, cuenta Tiago.

La descripción pionera de este comportamiento vino de la astronomía. A fines del siglo XIX, el francés Henri Poincaré (1854–1912) investigaba si el Sistema Solar sería estable a largo plazo. Al calcular la trayectoria de un cuerpo diminuto, como un asteroide, sometido a la gravedad del Sol y de Júpiter al mismo tiempo, encontró órbitas que tomaban rumbos radicalmente distintos cuando modificaba un poco los valores de partida. Los cálculos ocuparon los volúmenes de Les méthodes nouvelles de la Mécanique Céleste, publicados entre 1892 y 1899.

Qué es el efecto mariposa

La expresión nació del trabajo de Edward Norton Lorenz (1917–2008), un estadounidense recibido en matemática que trabajaba como meteorólogo e investigaba la predicción climática en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT). Al repetir una simulación de patrones climáticos, redondeó uno de los valores de entrada y tipeó 0,506 en vez de 0,506127. «Esa pequeña alteración hizo que su programa produjera una simulación completamente diferente«, cuenta Kelly. El descubrimiento se convirtió en un artículo publicado en 1963.

La mariposa recién entró en escena casi una década después. En 1972, Lorenz presentó su trabajo en un encuentro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, y le tocó al meteorólogo Philip Merilees, organizador de la sesión, sugerir el título de la charla: ¿Predictibilidad: el aleteo de una mariposa en Brasil desencadena un tornado en Texas?. La imagen pegó, y el término «efecto mariposa» se consagró en 1987 con el libro Caos, del periodista James Gleick. «La mariposa bate las alas, ese efecto va creciendo y genera un tifón en algún otro lugar«, describe Tiago.

Al transformar los números de sus simulaciones en gráficos, Lorenz obtuvo dos figuras ovales interconectadas que hacían acordar a las alas de una mariposa, hoy conocidas como el atractor de Lorenz. «Demuestra que dos puntos de partida cercanos pueden divergir rápidamente. Cada uno forma un ala de la mariposa«, explica Kelly.

La investigadora hace bajada de línea en que la frase no debe leerse de forma literal; es decir, ningún experimento jamás vinculó el vuelo de un insecto con la formación de un tornado. «La idea no es que una mariposa provoque un huracán. Es una forma de decir que una pequeña alteración puede desencadenar cambios cada vez más grandes a medida que el sistema evoluciona«, dice.

Vale la pena distinguir ambos conceptos, que suelen aparecer como sinónimos. «No son dos fenómenos independientes, pero tampoco se puede decir que uno sea resultado del otro. La teoría del caos es un campo más amplio, mientras que el efecto mariposa es una manera simple e intuitiva de explicar una de sus características fundamentales«, puntualiza Kelly. Para ella, la popularidad de la imagen tiene una explicación práctica. «Es mucho más fácil decir una frase como la de la mariposa que explicar el concepto de sensibilidad a las condiciones iniciales«, observa.

Cómo se percibe el efecto mariposa en el día a día

El clima es el ejemplo más directo. En la atmósfera, elementos como temperatura, presión, humedad, vientos y radiación solar interactúan de forma continua, y un desvío mínimo en cualquiera de esos factores se va acumulando con cada nuevo cálculo. «Para los días cercanos logramos tener un pronóstico muy confiable, pero cuanto más lejanos son esos días, mayor es la incertidumbre de las respuestas«, dice Kelly.

Eso no vuelve inútil el pronóstico, solo cambia el tipo de respuesta posible. «A veces es complicado decir si va a llover o no, pero sí se puede afirmar que la probabilidad de atravesar un período seco es alta«, ejemplifica Tiago. Las herramientas de la teoría del caos también se aplican a ecosistemas, poblaciones animales y señales biológicas, como las de un electrocardiograma.

Para Kelly, sin embargo, la contribución más valiosa del campo es otra. «Que sea difícil de prever no significa necesariamente que sea aleatorio. A veces existe una estructura, hay reglas detrás de ese comportamiento, pero la dinámica es tan sensible e involucra tantas interacciones que no podemos determinar con precisión qué va a pasar más adelante«, explica. De ahí su resistencia a la idea de que la teoría sirva para adivinar el futuro. «Ayuda a entender patrones, identificar cambios y reconocer los límites de la previsibilidad.»

Cuál es la relación entre el efecto mariposa y
la sustentabilidad

La sustentabilidad es la capacidad de satisfacer las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de las próximas generaciones. «No existe solo el hoy. Las consecuencias de nuestro hoy van a llegar en un determinado futuro«, dice Kelly.

La conexión con la teoría del caos se establece porque el medio ambiente es un sistema complejo. «No funciona como una colección de piezas aisladas. El agua, el suelo, los bosques y la actividad humana están todos relacionados y evolucionan entre sí. Una alteración en una de esas partes puede producir consecuencias en las otras«, explica.

Esa interdependencia ayuda a comprender un fenómeno observado en distintos frentes ambientales. «Muchos cambios en el ambiente ocurren de forma gradual, pero pueden llegar a un punto en el que sus efectos se vuelven muchísimo mayores y mucho más difíciles de revertir«, advierte Kelly. Es lo que se ve en la pérdida progresiva de biodiversidad y en el avance del cambio climático.

Fue esa imagen la que usó Elizabeth Gray, exdirectora global de clima de The Nature Conservancy (TNC), en un artículo publicado por la organización. Para ella, la posibilidad de que pequeñas acciones provoquen resultados imprevisibles resulta al mismo tiempo inquietante y alentadora, y también aplica en sentido positivo. Las medidas de conservación y restauración de bosques, campos y humedales generan efectos en cadena que van más allá del clima, como nuevos empleos y mejoras en la salud pública. «El futuro de la naturaleza es nuestro futuro«, escribe.

La profesora de la UFABC hace, no obstante, una salvedad científica. «No podemos afirmar que todas las pequeñas acciones individuales vayan a provocar necesariamente una gran transformación. Pero una pequeña acción, insertada en una red de relaciones, puede formar parte de una secuencia de acontecimientos y producir consecuencias mayores«, afirma.

La clave está en la multiplicación y en el cúmulo. Kelly propone un ejemplo cotidiano: el de alguien que decide reducir el desperdicio de agua en su casa. «De forma aislada, esa actitud puede parecer chica. Pero cuando una persona influye en su familia, influye en otras personas. Cuando esas prácticas empiezan a ser incorporadas por escuelas, empresas y son absorbidas por la comunidad, logramos un cambio de comportamiento que puede ganar una dimensión mucho mayor«, describe. Lo mismo vale para separar los reciclables o elegir productos de origen responsable.

Conclusión: un mundo de relaciones e interdependencias

No todo es previsible, pero eso no significa que todo sea desorden, y es justamente esa distinción la que la teoría del caos le ofrece a quien piensa en sustentabilidad. «Muchas veces hay una lógica detrás de la complejidad de las cosas, y la ciencia busca descubrir esa lógica«, dice Kelly.

Aplicada al debate ambiental, la metáfora trae un mensaje menos inmediato de lo que sugiere la lectura popular. «El mensaje más relevante es que vivimos en un mundo de relaciones e interdependencias, donde nuestras acciones forman parte de redes más grandes. La sustentabilidad también es una cuestión de tiempo, de conexión y de responsabilidad colectiva. Lo que hacemos hoy tal vez no produzca una transformación visible de inmediato, pero puede cambiar los caminos que vamos a estar construyendo«, explica la profesora.

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