RECORDANDO LA HISTORIA
Jonathan Amos: PLACAS TECTÓNICAS
Cómo un descubrimiento de hace medio siglo se transformó en la clave para saber cómo funciona la Tierra
Dan McKenzie, siendo un joven científico en los años 60 encontró las respuestas a las preguntas de sus antecesores.
¿Qué pondrías en tu lista de los grandes avances científicos del siglo XX?
¿La teoría general de la relatividad? ¿La mecánica cuántica? ¿Algo que tiene que ver con la genética, tal vez?
Uno de los descubrimientos que debería estar en la lista de todos es el de las placas tectónicas: la descripción de cómo se mueve y se recicla la capa rígida exterior (litosfera) de nuestro planeta.
Este hallazgo celebra su 50 aniversario este año y algunos de los jugadores clave del descubrimiento estarán este octubre en Londres, para celebrar la ocasión con una conferencia especial en la Sociedad Geológica.
Las ideas verdaderamente grandes de la ciencia no sólo parecen brillantemente simples e intuitivas cuando salen a la luz, sino que también tienen este poder extraordinario para responder a tantas otras preguntas sobre la naturaleza. Las placas tectónicas son un ejemplo perfecto de esto.
Geografía
Las placas tectónicas nos dicen por qué los Himalayas son tan altos, México experimenta terremotos tan dañinos, Australia desarrolló un grupo diverso de marsupiales y la Antártida entró en una congelación profunda. Pero cuando estás dentro de la burbuja, tratando de hacer que todas las piezas de la evidencia encajen en una teoría coherente, la solución parece estar muy lejos de ser obvia.
«No teníamos ni idea de cuál era la causa de los terremotos y de las erupciones de los volcanes y cosas así», recuerda Dan McKenzie.
«Es extraordinariamente difícil volver a ponerse en el lugar en el que estábamos cuando éramos estudiantes. Y esas ideas que surgieron en ese momento, ahora se enseñan en la escuela primaria», añade.
McKenzie es considerado uno de los arquitectos de la teoría moderna de las placas tectónica.
En 1967 publicó un artículo en la revista Nature bajo el nombre «El Pacífico Norte: un ejemplo de las placas tectónicas en una esfera», con Robert Parker, otro graduado de la Universidad de Cambridge, Reino Unido.
Se basó en descubrimientos de la posguerra para pintar un cuadro convincente de cómo el fondo del mar en esa parte del globo era capaz de moverse, al igual que un pavimento curvo, provocando terremotos donde interactuaba con los otros grandes bloques de roca sólida que cubre la Tierra.
Movimientos
Aunque esto puede ser considerado un momento revelador, en realidad fue un largo camino recorrido de un grupo de científicos comprometidos estudiando el tema entre los años 1966 y 1968.
La historia se remonta a 1915 y a Alfred Wegener, el explorador polar alemán y meteorólogo, que asociamos con la idea de la deriva continental, el desplazamiento de unas masas continentales respecto a otras.
Wegener pudo ver que los continentes no eran estáticos, que debían experimentar cambios con el tiempo, y que las costas de Sudamérica y África parecen sospechosamente encajar, como si alguna vez estuvieran unidas. Pero no pudo desarrollar una teoría convincente para impulsar la moción. Las placas tectónicas se originan en los océanos, dice John Dewey, de la Universidad de Oxford. La idea tuvo que esperar hasta la Segunda Guerra Mundial y las tecnologías que surgieron con ella, como los ecómetros y magnetómetros.
Estas herramientas se desarrollaron para detectar submarinos y minas, pero también se usaron para objetivos pacíficos, como el de investigar las propiedades del fondo marino.
Y fueron estas investigaciones las que revelaron cómo son las placas en las dorsales medio océanicas (elevaciones submarinas en la parte media de los océanos) y como sus márgenes se rompen cuando hacen presión los continentes.
«Las placas tectónicas se originan en los océanos. Allí es cuando descubrimos las dorsales medio océanicas, zonas de subducción, fallas transformantes, y así sucesivamente», dice John Dewey de la Universidad de Oxford, otro de los científicos involucrados en el tema.
«En los años sesenta este conocimiento se amplió mucho gracias a las expediciones oceanográficas», explica.
«Hasta ese momento, habíamos estado observando con microscopios en partes delgadas de roca, mirando fallas y afloramientos en la tierra. Y de vez en cuando teníamos la suerte de encontrar algún componente de la placa tectónica, pero no sabíamos si era placa tectónica porque no teníamos los océanos a mano. Sin los océanos, no tienes nada», dice Dewey al programa In Action de la BBC.
Una de las observaciones clave fue la de la propagación del fondo marino, el proceso que crea una nueva corteza en las dorsales medio océanicas. Las computadoras de la posguerra se usaron para mostrar cómo América del Sur y África realmente coincidieron.
A medida que la roca se enfría y se aleja de una dorsal, bloquea en sus minerales la dirección del campo magnético de la Tierra.
Y cuando el campo invierte su dirección, como lo hace cada unos cientos de miles de años, lo mismo ocurre con la polaridad en las rocas, presentando un patrón de rayas como los pasos peatonales.
Cuestión de tiempo
En 1967, todos los caminos llevaban a la reunión de la Unión Geofísica Americana. Se presentaron unos 70 resúmenes de investigaciones solo sobre la propagación del suelo marino.
La teoría sobre las placas tectónicas estaba a punto de ver la luz. Como en el terremoto de México, las placas tectónicas pueden explicar por qué ocurren los terremotos.
El artículo de McKenzie fue publicado en diciembre de ese año y, al mismo tiempo, otros investigadores también estudiaban el tema para describir todas las otras placas.
En cuanto al mecanismo que explicó Wegener, los científicos ahora pueden ver cómo el peso de las placas desempeña un papel tan importante en el funcionamiento de todo el sistema.
Tony Watts, geólogo de Oxford, explica: «Sabemos que las placas que se mueven más rápido, las que se expanden más rápido, tienen láminas muy largas, pedazos largos de litosfera, que circulan debajo de trincheras oceánicas.
«Por lo tanto, parece que algo llamado ‘tracción de trinchera’ (trench pull) es una fuerza muy importante y se cree que es más intensa que la fuerza de empuje de la dorsal. Por supuesto, todo está conectado en el manto profundo, pero la tracción de trincheras parece ser clave».
Revolución
Nada queda estático en la ciencia. Todavía hay un debate animado, por ejemplo, acerca de cuándo y cómo las placas tectónicas se pusieron en marcha en la Tierra.
Según un reciente documento de Geociencias de la Naturaleza, la respuesta es hace más de cuatro mil millones de años como resultado de impactos de asteroides. Los monos que habitan Sudamérica y América Central fueron separados de sus primos de África y Asia.
Hoy en día, existen herramientas extraordinarias como el GPS y el radar satelital interferométrico que permiten ver el movimiento de las placas, milímetro por milímetro. Incluso más sorprendente es la técnica de la tomografía sísmica, que utiliza las señales de terremotos para construir visualizaciones 3D de placas de roca hundidas.
El descubrimiento de «las placas tectónicas fue una revolución. Soy geólogo, así que diría eso», dice Tony Watts a la BBC.
«Mirando hacia atrás, la historia de la geología es muy extensa. La Sociedad Geológica fue fundada en 1807, por lo que el descubrimiento de las placas tectónica llegó muy tarde en su historia».
«Pero se necesitó de las tecnologías adecuadas y de un grupo relativamente pequeño de científicos para que ocurriera el descubrimiento», asegura.
«La otra cosa para destacar es cuán jóvenes eran algunos de estos científicos: Dan McKenzie acababa de terminar su tesis de doctorado», añade.