LA TECTÓNICA DE PLACAS. HISTORIA DE UNA IDEA QUE CAMBIÓ NUESTRA CONCEPCIÓN DE LA TIERRA

 

 

 

Nicolás Copérnico nos enseñó que no somos el centro del Universo. La Tierra es un planeta mas que gira alrededor de un astro que, en su día, llamaron “rey”. Los astrónomos de los siglos XIX y XX se encargaron de hacernos ver que el Universo es tan sumamente grande , con sus millones de galaxias en expansión, cada una compuesta por mas de cien mil millones de estrellas, que la magnitud del cosmos nos parece infinita. A pesar de ello, Albert Einstein nos dijo que el universo es finito, que está compuesto de un espacio y un tiempo , que tiene límites, La imagen del universo cambia cuando Hubble nos demostró que se expande y que las galaxias se van alejando unas de otras de forma inexorable.

El “pequeño punto azul pálido” como llamó Carl Sagan a nuestro planeta, fue cada vez haciéndose mas insignificante en la concepción que tenemos de nuestra posición en el Cosmos.

Pero el pequeño puntito que gira alrededor de una estrella mediana en la galaxia Vía Láctea, tiene mucho que decirnos sobre él y sobre nosotros mismos y cómo entendemos nuestro entorno mas inmediato, pues no en vano, la Tierra es el único lugar del universo en el que se desarrolla nuestra vida.

Vivimos en un planeta en el que los cambios se producen muy lentamente. El crecimiento de las plantas y el ciclo vital de los animales es observable y comprensible, pero otros elementos del medio ambiente , como el relieve y las aguas, sufren cambios que no son perceptibles en el transcurso de la vida humana. Las montañas que conocemos en nuestro entorno, los valles, los páramos, los ríos y las lagunas siempre están ahí. Podemos pasar toda la vida en el mismo lugar y las formas del relieve no cambian y si preguntamos a los más viejos del lugar, nos dirán que eso siempre ha estado así, que no ha habido cambio ninguno. Si hoy hacemos cambiar a las formas del relieve es porque la tecnología nos lo permite (podemos construir presas, cambiar el curso de los ríos, hacer trasvases y canales, horadar montañas...) pero con anterioridad al siglo XIX esto era casi imposible. Una parte importante del medio físico el el que se desarrolla la vida (el relieve y la hidrografía) nos parece inmutable por lo menos, a escala del tiempo de la vida humana. El clima es una sucesión de estados de tiempo que aunque muy variables y cambiantes en cuestión de horas o de días, se repiten de forma cíclica ejecutando un mismo patrón para las diferentes zonal climáticas del mundo.

Desde el periodo Neolítico, los monumentos megalíticos, denotan una especial atención a la aparición de las estaciones del año, otro patrón cíclico y predecible. El cielo era lo mas asombroso. Según el momento del año los astros ocupaban un lugar en el firmamento que era siempre preciso e inmutable. La Luna tenía su ciclo de 28 días , el Sol de 365, los astros que se movían (los planetas) lo hacían siempre igual . El mundo, tanto el terrestre como el celestial tenían una reglas para su funcionamiento que se podían considerar eternas, eran las leyes de la Naturaleza, hechas por Dios o por la divinidad en que cada persona creyera, eran eternas.

Algunos pensadores “ilustrados” del s. XVIII ya aventuraron que la Tierra no había sido siempre igual a como la hemos conocido. Simplemente la existencia de fósiles marinos en zonas secas , indicaba que el mar había ocupado lugares donde ahora no estaba. Por tanto, la superficie terrestre era cambiante pero no se podía observar porque eran muy lentos los cambios para el transcurso de una vida humana. James Hutton, entre 1795 y 1797, en su obra “Teoría de la Tierra con pruebas e ilustraciones” aceptaba que el planeta había experimentado cambios desde su creación. El uniformismo nos indica que los mismos mecanismos que provocan esos cambios en la actualidad son los que actuaron en el pasado y Charles Lyell en sus “Principios de geología” (1833) nos habla del gradualismo: Los cambios en la superficie terrestre son muy lentos y graduales, se van sumando pequeñas modificaciones para dar lugar a grandes transformaciones , que no percibimos pero que han existido.

El mundo no es estático. La idea de cambio se generaliza entre la comunidad científica. El “Ciclo geográfico” de W.M. Davis no era más que la plasmación de la idea de que los relieves evolucionan siguiendo las ideas de Darwin. Las ciencias de la Tierra no podían ser distintas al resto de las Ciencias Naturales.

El gran problema es que el proceso erosivo no explica todo. La erosión desgasta algo que se forma por unas fuerzas internas de la Tierra, que en gran parte, desconocían los científicos del siglo XIX. La comprensión de estas fuerzas y su repercusión en la configuración de la superficie terrestre es lo que dio lugar a la Teoría de la Tectónica de Placas.

 

 

ANTECEDENTES: Ya Abrahan Ortelio, el cartógrafo de Felipe II, había observado que el contorno de algunos continentes parecía encajar como las piezas de un puzle pero, indudablemente, no se aventuró a exponer nada sobre la causa de ese hecho. En el s. XVI el mundo estaba hecho por Dios y así había sido siempre.

También es bien conocido el trabajo de Alfred Wegener entre 1910 y 1912 que desarrolló la Teoría de la Deriva Continental pero tampoco pudo aportar las suficientes pruebas para que la comunidad de geólogos y geógrafos aceptaran dicha teoría. Sus ideas sobre especies fósiles que se encuentran en diferentes continentes, las cordilleras y estructuras geológicas que se prolongan por éstos o el consabido de la línea de costas entre África y Sudamérica que encajan casi a la perfección en el Océano Atlántico no fueron suficientes argumentos para aceptar su hipótesis pues faltaba explicar un punto crucial: ¿qué movía a los continentes? ¿qué fuerza era capaz de mover esas enormes masas terrestres y cómo se producían?. Al no haber respuestas a estas cuestiones a principios del siglo XX, hizo que la Deriva Continental fuera una hipótesis curiosa, bonita, pero no aceptada. Wegener murió en un trágico accidente explorando las tierras del círculo Polar Ártico en Groenlandia en 1930 sin llegar a conocer que sus ideas podían ser explicadas por la ciencia unas décadas más tarde.

Habrá que esperar a la Segunda Guerra Mundial para que las investigaciones geofísicas fuesen cada vez más consistentes . La aparición del sónar para detectar a los submarinos enemigos, hizo que los fondos marinos fueran también cartografiados, pues sus irregularidades quedaban registradas con dicho aparato con el que se podía medir la profundidad del suelo marino. Este hecho no fue muy utilizado durante el conflicto, la prioridad era detectar subamarinos que atacaban conboyes y naves de superficie en el terrible conflicto que se desarrolló entre 1939 y 1945, pero al finalizar la contienda, la marina de los Estados Unidos inició un proyecto para cartografiar los fondos oceánicos de los dos que rodeaban a su país. El Pacífio y el Atlántico para facilitar, precisamente la navegación de las naves submarinas, cada vez más grandes y que alcanzaban mayor profundidad, además de que se habían convertido en un arma fundamental para las marinas de guerra que querían ser temidas y reconocidas como potentes.

 

 

LOS PADRES (Y LA MADRE) DE LA TEORÍA: Cherchez la femme dicen los franceses cuando quieren buscar el origen, la causa original de un hacho. La mujer, para bien o para mal, como principio que da nacimiento a todo, a las personas, pero también a las ideas que éstas alumbran.

La madre de esta teoría, la que hizo ver (en el sentido literal de la palabra) que los continentes podían moverse y abrió el camino para investigaciones posteriores, fue Marie Tharp (1920-2006).

Marie nació en una pequeña localidad del estado de Michigan y como hija de una familia de clase media (su padre fue topógrafo y trabajó para los ferrocarriles y para el Departamento de Agricultura) logró estudiar en la Universidad de Ohio, donde se graduó en Inglés y Música (¡¡una chica de letras¡¡). Pero al regresar a su estado natal, y por la influencia que desde niña ejerció el trabajo de su padre haciendo mapas de suelos para el Departamento de Agricultura, Marie se decidió a hacer un máster en geología y, ya puesta a estudiar alcanzó un nuevo grado universitario, esta vez en matemáticas.

Con este curriculum obtuvo un puesto en el Laboratorio Geológico Lamont de la Universidad de Columbia en Nueva York en 1948, con un puesto de delineante para efectuar cartografía. Allí trabajó con Bruce Heezen, un geólogo de campo que se embarcó en varias ocasiones en la buque oceanográfico “Vema” que a través del sónar recogió multitud de datos sobre la topografía del suelo del océano atlántico. Como gran cartógrafa que era, estos datos los fue trasladando a un mapa de dicho océano y pudo comprobar que había una gran cordillera sumergida con dos cadenas montañosas paralelas separadas por una profunda grieta. Es lo que hoy se conoce como la “dorsal mesoatlántica”. Esto vino a demostrar que en los desconocidos fondos marinos había procesos geológicos mas complejos de lo esperado.

Marie Tharp no sólo se limitó a representar la topografía submarina, si no que añadió la localización de terremotos y erupciones volcánicas registradas igualmente por buques oceanográficos de la Marina y de otras instituciones científicas, viendo que había una relación entre la dorsal, las fallas de transformación que ésta generaba y los volcanes y terremotos que se producían. . Con toda esta información, Tharp y Heezen publicaron en 1957 el primer mapa del relieve submarino del Atlántico Norte.

De todas formas, la topografía que describía este mapa, solo demostraba que la corteza oceánica estaba agrietada, había manifestaciones volcánicas, pero nada más. Si había expansión del fondo oceánico o qué pasaba en otros mares del planeta no se conocía. Seguía siendo insuficiente para elaborar una teoría consistente, aunque ya estaba dado el primer paso. Y es aquí donde entran en esta historia otros padres de la teoría de la tectónica de placas.

Sigamos con Harry Hammond Hess (1906-1969) que unió dos cualidades que le hacían ser el hombre idóneo para avanzar en el conocimiento de estos menesteres. Fue geólogo y oficial de la marina de los Estados Unidos y viajó en submarinos y barcos oceanográficos que exploraban el fondo del Pacífico al finalizar la Segunda Guerra Mundial. Esto le llevó a descubrir la existencia de voldanes submarinos en las proximidades de las grandes fosas oceánicas, como la de Las Marianas o la de Filipinas. Estas fosas eran, igualmente, profundas grietas pero que en lugar de encontrarse en la mitad de los océanos, estaban en sus bordes o, por lo menos eso sucedía en el Pacífico.

Estas investigaciones le llevaron a publicar en 1962 su artículo “History of Oceans Basins”, en el que habla de las corrientes de convección en el manto que parten la corteza terrestre formando las placas que se mueven. También expuso aquí q1ue los fondos de los océanos son jóvenes porque se renuevan constantemente por el magma que fluye desde el manto a través de las dorsales oceánicas. Propuso que la ascensión del material del manto creaba nuevos fondos marinos y en las fosas marinas (donde las placas convergen y una se hunde bajo la otra) la corteza desaparece bajo el manto de nuevo. A esto se le llamó “teoría de la cinta transportadora” y fue la base de la Teoría de la Tectónica de Placas.

Ahora bien ¿se había medido o comprobado ese movimiento?, ¿había datos que lo corroborasen?. De nuevo la ciencia se muestra intransigente con la falta de evidencias claras. Faltaba una pieza aún que colocar en este puzle para dejar cerrada la explicación de esta teoría.

La prueba más contundente sobre la expansión del fondo oceánico la proporcionaron dos geólogos y oceanógrafos británicos: F. Jhon Vine (1939) y Drumond Matthews (1931-1997) quienes descubrieron que en el magma que hay en los bordes de la dorsal mesoceánica existen cambios magnéticos en bandas de varios kilómetros de longitud que se sitúan a lo largo de dicha dorsales. Estos cambios magnéticos en las rocas volcánicas que fluyen por las grandes grietas de las dorsales, consisten en una variación de la polaridad del campo magnético de la Tierra, fenómeno del que el francés Bernard Brunhes ya se había hecho eco en 1905 al descubrir esas anomalías magnéticas en rocas de los Alpes que contenían flujos de lava.

Por lo tanto, la comunidad científica ya conocía que la polaridad terrestre cambiaba de forma periódica (que no exacta). Lo que descubrieron Vine y Matthews fue que el fondo marino, a ambos lados de la dorsal mesoatlántica, estaba compuesto por rocas volcánicas cuyos cristales tenían una orientación conforme a la polaridad de la Tierra en el momento de la erupción. Esos cambios de polaridad estaban dispuestos en forma de bandas paralelas a las dorsales y la datación de las muestras indicaba que, conforme nos alejábamos de la dorsal, eran rocas más antiguas y mas modernas en sus proximidades, lo cual era una prueba de que el fondo oceánico se expande.

Estos descubrimientos, unidos a los de Hammond Hess, dieron pié a la creación de una hermosa teoría que explica el movimiento de la corteza terrestre, la formación de placas tectónicas, el movimiento y evolución de éstas y su papel en la configuración del relieve del planeta. Otorgaba una imagen de un mundo vivo, cambiante, en consonancia con toda la Naturaleza que participa del cambio como parte fundamental de su esencia: los seres vivos cambian, el Cosmos se expande desde su comienzo con el Big-Bang y , por lo tanto tampoco es inmutable. Los astros nacen, evolucionan y se transforman. Lo seres humanos no podemos vivir en un planeta muerto, inerte en el que solo la erosión destruye lo que ya ha sido creado. La Teoría de la Tectónica de Placas proporciona la visión de que nuestro hogar, la Tierra, también está vivo, cambia y se transforma. En 1909 Albertch Penck, en colaboración con F. Brückner, había idedntificado las cuatro glaciaciones del periodo Cuaternario y se había visto que el planeta sufría grandes cambios a los que los seres humanos teníamos que adaptarnos. Hoy sabemos que esos cambios continúan, que las placas tectónicas se siguen moviendo y se separarán tanto que volverán a chocar entre ellas dando lugar a un nuevo supercontinente (ciclo de Wilson). Los estudios paleoclimáticos han demostrado que el clima terrestre ha tenido ya grandes cambios cíclicos (ciclos de Milankovic) y qua aún sigue trasformándose afectando a la vida de millones de personas en todo el mundo. Estamos en un planeta vivo.

 

 

RESUMEN: Entre 1945 y 1963 el estudio de los fondos marinos y de su relieve fue posible gracias a la tecnología desarrollada en la segunda Guerra Mundial para la detección de buque y submarinos. La cartografía submarina permitió, en 1959, a Marie Tharp y a Bruce Heezen la confección del primer mapa detallado de las zonas abisales de los océanos, con el descubrimiento de las dorsales y fosas que aparecen en ellos. La confirmación de estas grandes fosas y la existencia de volcanes bajo el agua, así como de anomalías gravimétricas, fueron confirmadas por Harry H. Hess en 1962 y, posteriormente el descubrimiento de las bandas magnéticas en las rocas basálticas del fondo marino formadas por erupciones surgidas en las dorsales y la alternancia de polaridad magnética en las mismamas, fueron las investigaciones que concluyeron Frederick J. Vine y Drumond Matthews en 1963 y cabaron de confirmar La Teoría de la Tectónica de Placas.

La ciencia es una superposición de conocimientos que unos científicos van trasmitiendo a otros (de ahí la importancia de la publicación de todas las investigaciones) y esta acumulación de saberes es la que hace posible la elaboración de teorías y, en definitiva, el avance de la ciencia.

Indudablemente Tharp, Hess, Vine y Matthews no fueron los únicos contribuyentes a la teoría de la tectónica de placas si no que hubo otros científicos que colaboraron con investigaciones paralelas que corroboraron esta teoría.

Toda teoría nueva en ciencia debe ser comprobada con investigaciones independientes que lleguen a los mismos resultados.

A la Teoría de la Tectónica de Placas contribuyeron también los geólogos y oceanógrafos Robert S. Dietz (1914-1995) que estudió el relieve submarino del Pacífico utilizando, durante la década de los 50, el batiscafo “Trieste” de Picard en el Mar del Japón, confirmando las observaciones de Hammond.

Alan Cox (1926-1987) que trabajó en la datación de las inversiones magnéticas de las rocas del fondo oceánico que se formaron en los bordes de las dorsales. Estas dataciones, que hizo en colaboración con el geofísico Brent Dalrymple, pionero entonces en el método de datación por potasio-argón (K-Ar) en 1963, fue lo que dio solidez a la hipótesis de Hammond Hess.

La Teoría de la Tectónica de Placas no fue algo alumbrado por un solo padre, fue una tarea colectiva y larga que ya empezó en 1912 con A. Wegener y continuó, al finalizar la Segunda Guerra Mundial, con los autores que hemos mencionado en este trabajo. Se trató de una creación conjunta y de muchos científicos interesados en las ciencias de la Tierra y en el mejor conocimiento de nuestro planeta.

 

 

BIBLIOGRAFÍA:

 

• COX, Allan; DOELL, Richard; DANRYMPLE, Brent, (1963) “Las épocas de polaridad geomagnética y la geocronometría del Pleistoceno” en Nature, nº 198 pp. 1049-1051.

 

• GÓMEZ MENDOZA, J., MUÑOZ JIMÉNEZ, J., ORTEGA CANTERO, N. (1982)El pensamiento geográfico. Estudio interpretativo y antología de textos (de Humboldt a las tendencias radicales)

  Ed. Alianza Universidad Textos, Madrid.

 

• GRIBBIN, J. (1986) La Tierra en movimiento, Ed. Salvat, Col. Temas clave, nº 50. Barcelona.

 

• HESS, H.H.(1962) “History of Ocean Basins” en Petrologic Studies, Nº de Novientbre de 1962. pp 599-620.

  (Se puede consultar online en: www.nantleplumes.org/WebDocuments/Hesse1962.pdf.

 

• VINE, F.D., MATTHEWS, D.H.(1962)”Magnetic anomalies over oceanic ridges” en Nature, nº 199, pp. 947-949.