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LA ENERGÍA INTERNA

 

" Esta fuerza que en mi brota

y que no puedo apaciguar,

es la fuente de mi vida

de mi llanto y mi cantar "

 

 

 

Cualquiera que haya sentido vibrar la Tierra durante un terremoto, haya visto la espectacular manifestación de luz, fuego y energía de un volcán, o haya caminado por las laderas y cumbres de una montaña, le es fácil de comprender que la Tierra es un planeta, cuando menos dinámico, lleno de Energía Interna, que vibra, ruge y se estremece, como pueden hacerlo cualquiera de los hijos que viven sobre su piel.

Esa manifestación de la energía interna, ha sido y es uno de los mayores enigmas que los humanos, con ansias de conocimiento, han deseado durante siglos desvelar. Aunque terremotos y volcanes no dejan indiferente a quienes los sienten, la existencia de fósiles de animales marinos en las rocas de las montañas a cientos de kilómetros del mar más próximo, es algo que fascina a quien se toma la molestia de preguntarse su origen.

 

Solsticio de invierno

Las montañas, su origen y formación, han sido y son fuente de fascinación para científicos y amantes de la Naturaleza, constituyen una de las expresiones mas notables de la energía interna de la Tierra. Solsticio de invierno en la Serranía de Ronda.

Nos faltarían dedos en el cuerpo para enumerar las teorías que se han propuesto con el fin de explicar estos fenómenos. Sin embargo, las teorías que se formularon cuando la humanidad empezó a viajar con facilidad por la faz del planeta, se hicieron más coherentes con las observaciones.

La posibilidad de contemplar rocas, fósiles y eventos geológicos iguales en lugares muy alejados del planeta, así como la similitud entre la línea de costa de América del Sur y África, o entre la península Arábiga y el oeste de África, fueron estímulos que fomentaron el planteamiento de teorías atrevidas, como la posibilidad de que los continentes no hayan estado siempre en el lugar que hoy ocupan.

Pero en la ciencia como en la vida el planteamiento de ideas nuevas y rompedoras con las dominantes, suelen generar polémicas, que por desgracia, trasciende el límite de lo científico.

Es normal que las ideas conservadoras e inmovilistas se arraiguen en las mentes de las personas con una posición social o profesional consolidada; como también es normal que las ideas mas arriesgadas sean bandera de la juventud intrépida que debe de hacerse un lugar en su mundo. Las dos fuerzas, conservadoras y revolucionarias, son manifestaciones de las que existen en la naturaleza: por un lado la fuerza del cambio y la evolución; por otro las fuerzas que dan estabilidad y tiempo necesarios para consolidar esos cambios.

Y en la ciencias de la Tierra no pudo ser diferente cuando a principios del siglo pasado el intrépido y arriesgado investigador alemán, Alfred Wegener se le ocurriera oponerse a las teorías dominantes y afirmar que los continentes se mueven y bastante, sobre la faz del planeta.

Su teoría, denominada “Deriva continental”, suponía que los continentes, menos densos, flotaban como iceberg sobre el fondo rocoso de los océanos, más densos. Que debido a las fuerzas gravitatorias del Sol, la Luna y los planetas, y a la centrífuga de rotación de la Tierra, estos se movían “a la deriva”, chocando de vez en cuando entre si, provocando el plegamiento y emersión de los  fondos rocosos situado entre ambos, lo que producía la formación de las cordilleras.

Uno de los grandes meritos de Wegener, fue la recopilación de un gran numero de pruebas que avalaban su teoría:

- Existencia e fósiles iguales en continentes separados por océanos, que la nueva teoría de la Isostasia hacia incompatible con la existencia de “puentes intercontinentales”, que a modo de islas, pudieran haber unido los continentes en el pasado. Fósiles de Helechos y Reptiles, que con las barreras geográficas actuales, serian imposible que pudieran atravesar los océanos y los casquetes polares. Para animales poiquilotermos (sin temperatura corporal constante), como los reptiles, estas barreras son infranqueables. Igualmente les ocurre a los Helechos, que son plantas muy endémicas, características de los lugares concretos que habitan, que requieren condiciones de humedad y temperatura muy particulares para reproducirse y expandirse.

 

Pangea 1Pangea 2

En estas ilustraciones se representa la evolución de los continentes desde principios de la era secundaria, hace unos 200 millones de años, hasta la actualidad. La teoría de la Deriva Contimental sirvió de avansadilla para mostrar una Tierra mucho mas dinámica de lo que la ciencia contemplaba en esos tiempos. (Ilustración tomada del libro "Continentes en colisión" de la colección "Planeta Tierra"de Time-Life.)

- Existencia de series de rocas y acontecimientos geológicos pasados iguales, a ambos lados del atlántico.

- Cordilleras que se interrumpen a un lado del océano atlántico, para continuar por el otro lado, manteniendo su alineación.

- Glaciares en África, Arrecifes de Coral en continentes muy al norte de las zonas tropicales donde tienen restringido su hábitat actual.

- Yacimientos de Carbón, procedentes de bosques templados y húmedos, en áreas continentales actuales muy frías.

Todos estos eventos, hacían pensar en una variación climática extrema en el pasado, que pudiera haber llevado a una variación considerable del eje de rotación terrestre; o a la intrépida idea de que los continentes se pudieran mover y llevar grabado en sus rocas  el clima de las zonas por donde han pasado en otras épocas.

- La distribución de los mamíferos en la actualidad y de otras especies, se hacía imposible de comprender, sin admitir una proximidad continental en el pasado.

Las ideas osadas y atrevidas de Wegener, admitían que los continentes habían estado unidos en el pasado, formando un gran continente que denominó Pangea. Dicho continente se había fragmentado en dos grande de masas continentales primero: Laurasia al norte y Gondwana al sur, para después dividirse en los actuales continentes, a medida que se movían hasta alcanzar su posición actual.

Dichas ideas chocaron frontalmente con las teorías dominantes del momento, que proponían un enfriamiento y contracción subsiguiente de la corteza terrestre, para explicar la formación de las montañas; y de puentes intercontinentales o islas oceánicas, que posteriormente se habían hundido, para explicar la distribución de la vida actual y pasada en la Tierra.

Wegener era un romántico y un visionario que perdió su vida en su amada Groenlandia, intentando demostrar su visión de la Tierra. Pero su esfuerzo no quedaría en vano y sus ideas cuajaron en un grupo de científicos que veían que existían muchas pruebas de que los continentes no siempre habían estado en la posición que ahora ocupaban, y que las teorías de la contracción térmica y los puentes intercontinentales, eran incompatibles con la existencia de los dos tipos de corteza terrestre: la de los continentes y la de los océanos, que por esa época se empezaban a descubrir.

Pero seguía siendo un misterio las fuerzas que movían a los continentes. Las que proponía Wegener, eran matemáticamente imposibles de que pudieran arrastrar a los continentes sobre el fondo rocoso de los océanos, sin que antes, esas mismas fuerzas, frenaran la rotación de la  propia Tierra.

A pesar de las muchas pruebas, las ideas de Wegener quedaron relegadas por las oficiales y la segunda guerra mundial. Pero esa misma guerra supondría un revulsivo a modelo oficial de la Tierra, al desarrollarse con fines bélicos, instrumentos de observación del fondo oceánico.

A la vanguardia de la investigación oceánica en la década de 1940, se encontraba el joven físico norteamericano Maurice Ewing, quien junto a sus compatriotas Bruce Heezen y Marie Tharp, rastrearon los fondos oceánicos y descubrieron, a finales de la década de los 50, la morfología de las mayores estructuras geológicas del planeta: Las Dorsales Oceánicas.

La morfología de estas enormes cadenas montañosas de mas de 64.000 kilómetros, que surcan la Tierra de norte a sur y de este a oeste, mostraban un profundo valle su cima, un valle semejante  a los valle en Rift, que se pueden observar en algunas regiones de la Tierra, como por ejemplo el Rift Valley del este de África, en la región de los grandes lagos. Este tipo de valle formado por fallas normales escalonadas, se forman por fuerzas distensivas que indican que se está produciendo un proceso de separación y apertura.

¿Pero como pueden existir fuerzas distensivas en los océanos, si estos se formaron por el enfriamiento y posterior contracción de la corteza terrestre, como suponía la teoría científica dominante?

Numerosas pruebas empezaban a indicar que las Dorsales representaban lugares por donde el fondo del océano se expandía, lo que motivó al geólogo norteamericano y profesor de la universidad de Princeton,  Harry H. Hess, en 1960,  a formular una hipótesis  en la que contemplaba una visión de una Tierra en expansión a través de la Dorsales.

Rift del Mar Rojo

Rift Valley Africano, que se extiende hacia el Sur desde el Golfo de Aden. Se trata de un sistema de valles con terrenos por debajo del nivel del mar, lo que hace que se localicen en su interior los grandes lagos africanos, y con una gran actividad volcánica. ( Kilimanjaro y el monte Kenia, las cumbres mayores de África se encuentran aquí).

Conociendo el conservadurismo de la comunidad científica y recordando el varapalo de Wegener, advirtió que su teoría era solo “un ensayo de geopoesía”, pues carecía de pruebas donde fundamentar tan atrevidas ideas.

Puede que en aquella época tan entusiasta de descubrimientos, la poesía solo fuera un refugio de  “almas sensibles”, pero hoy día es una necesidad para una humanidad que se encuentra en una de sus mayores encrucijadas evolutivas. Recuperar nuestra conexión mística (de misterio) con la “Madre Tierra” a través de la poesía y el conocimiento científico, quizás nos haga comprender y amar a esta maravillosa Tierra, matriz y soporte de todo lo que somos y a los seres que comparten nuestra efímera existencia sobre ella.

Las pruebas que confirmarían las ideas de Hess, llegaron de la mano de dos investigadores ingleses, Drummond Matthews y Frederick J. Wine, quienes supieron interpretar los misteriosos registros magnéticos que los barcos oceanográficos extraían en los rastreos de los fondos oceánicos, como la prueba más contundente de que el suelo de los océanos se expande y crece continuamente a través de activas Dorsales.

El Núcleo terrestre, de mas de 3400 Km. de espesor, es el corazón del planeta. Compuesto, al parecer, de una aleación metálica rica en hierro, níquel y otros metales, es responsable del misterioso y dinámico Campo Magnético Terrestre. Estas fuerzas magnéticas, se producen como consecuencia del movimiento de esa aleación metálica, que a modo de fluido circula por su interior.

Este campo de fuerzas magnéticas afecta a la orientación de los minerales metálicos que forman determinadas rocas y su influencia en ellas queda grabada, “fosilizada”, de manera que a través del estudio de estas rocas, podemos ver la evolución del magnetismo a lo largo de la historia de la Tierra.

La dirección de las fuerzas magnéticas genera una polaridad en la Tierra, determinando la existencia de un eje imaginario,  el eje magnético, que actualmente se encuentra próximo al otro eje, el eje de rotación, que nos marca el Norte geográfico. Pues bien, el movimiento del eje magnético, reflejado en los minerales y rocas, a lo largo de la historia de la Tierra, ha sido de tal magnitud, que  convierte al Núcleo en una de las partes mas activa del planeta.

A este misterioso movimiento del eje magnético, hay que sumarle el todavía más misterioso si cabe, cambio de polaridad de dicho eje.

Actualmente las fuerzas magnéticas salen por el polo Sur y se dirigen, envolviendo la Tierra, hasta penetrar por el polo Norte, lo que origina un campo magnético que a modo de "capullo" protege la Vida en la Tierra, haciendo posible su desarrollo y evolución.

Pero el estudio de las rocas afectadas por el campo magnético del pasado, revelan que no siempre ha sido así y las fuerzas magnéticas han invertido muchas veces la polaridad del campo magnético, saliendo por el  polo Norte y entrando por el polo Sur. Solo en los últimos 3,5 millones de años, ha habido 10 inversiones de la polaridad del campo magnético terrestre.

Este registro magnético, queda “fosilizado” a ambos lados de las Dorsales, lo que indica, no solo las distintas variaciones del eje magnético a lo largo del tiempo, sino también la velocidad de crecimiento del suelo oceánico. El diseño de bandas magnéticas con polaridad alterna que presenta el fondo del océano, forma un dibujo simétrico a ambos lados de la Dorsal que supieron ver e interpretar magistralmente los investigadores de la universidad de Cambrigde, Matthews y Wine.

A medida que el suelo oceánico crece por inyección de magma, a ambos lados de la Dorsal, los minerales magnéticos de dicho magma, se orientarán según la dirección del campo magnético terrestre, que existe en ese monento. Una vez enfriado y consolidada la roca, los minerales no pueden cambiar su orientacion magnética. Si se produce una inversion del campo magnetico terrestre, los minerales ya consolidados no podrán registrar ese cambio, pero los que se están formando, a medida que un nuevo flujo de magma asciende y se inyecta a ambos lados de la Dorsal, si registrarán ese cambio.

Como consecuencia de estos procesos, el fondo oceánico presenta una disposición de bandas magnéticas, que muestran alternativamente, las diferentes direcciones del eje magnético a lo largo de la historia de ese fondo oceánico.

 

Bandeado magnético

Esquema de las bandas magnéticas que se observa en la Dorsales. Las bandas claras y oscuras indican las diferentes "intensidades" magneticas (inversiones de la polaridad), que se registran en las rocas del fondo oceánico, así como la escala de tiempo, en millones de años, en que se producen dichas inversiones. Es así mismo significativo, la simetria de este gráfico de inversiones, a ambos lados del eje de la Dorsal, lo que indica el "crecimiento simetrico del suelo oceánico", desde dicho eje.

Pero el rasgo más distintivo de las Dorsales oceánicas son las cizallas o fallas escalonadas que rompen la continuidad de su eje central, las fallas que el geofísico canadiense Tuzo Wilson denominó Fallas transformantes, pues indican “los lugares donde el movimiento del fondo oceánico se transforma, de un movimiento de cizalla entre los segmentos escalonados de la Dorsal, en un movimiento de expansión, a partir de la Dorsal”.

 

Dorsales oceánicas

Espléndido mapa elaborado por Marie Tharp y Bruce C. Heezen, mostrando el sistema de Dorsales Oceánicas que surcan la Tierra. Destaca la Dorsal Atlántica y su emersión en la isla de Islandia en el norte y centro del océano atlántico.

Los trepidantes momentos de descubrimientos que supusieron las décadas de  1950 y 60 en las ciencias del Tierra, hacían que los congresos de geólogos rebosaran de agitación y frenesí  que presagiaban el nacimiento de una nueva teoría.

Así a  mediados de los años 60 el propio Tuzo Wilson esboza la idea de una Tierra cuya corteza se configura en una red de “varias grandes placas rígidas”.

En 1967 Dan P. McKenzie, joven geofísico inglés, y su colega Robert L. Parker publica un artículo en el que insisten en las ideas de Wilson, según los cuales las zonas sísmicas activas de la Tierra señalan los límites de esas placas rígidas que forman su corteza. Posteriormente el geofísico de Pricenton W. Jason Morgan aplica las matemáticas al movimiento de esas placas corticales y el oceanógrafo francés Xavier Le Pichon, hace una retrospectiva del movimiento de las principales placas que dieron origen a los océanos Pacífico, Ártico, Indico y Atlántico.

Los descubrimientos parecían desbordarse y en 1968 los sismólogos de la prestigiosa institución “Lamont Geological Observatory” de Nueva York, Bryan Isacks, Jack Oliver y Lynn Sykes, publican un artículo donde recogen datos sísmicos de todo el mundo que apoyan la hipótesis de placas corticales en movimiento. Observan como los terremotos superficiales se producían en las Dorsales y las fallas transformantes, mientras que los terremotos profundos se producían allí donde las placas se hundían formando profundas fosas oceánicas, como las que bordean al océano pacífico.

Para la simbólica fecha de 1968, ya se había  elaborado una teoría que  lograba explicar la peculiar distribución de volcanes y terremotos por la superficie de la Tierra y el origen de las descomunales fuerzas que plegaban, fracturaban y emergían las rocas del fondo oceánico para formar las montañas y cordilleras.

Con el nombre de Tectónica de Placas, supone una de las teorías de la Tierra más completa y fascinante, que debe su elaboración a un gran elenco de investigadores y a ninguno en particular. Su desarrollo parece indicar que un conocimiento tan amplio del planeta Tierra, no puede ser obra de una sola persona y si de la colaboración y la visión de un grupo.

 

Mosaicos de Placas litosféricas

Dibujo del mosaico de las principales placas corticales.

 

En esencia, aunque compleja y difícil de entender, pues aún existen muchos “flecos que hilar”, la teoría dice que la corteza terrestre está fragmentada, formando un mosaico de grandes y pequeñas placas en movimiento.

Las Placas pueden estar formadas exclusivamente por corteza continental (Placa Turca); por corteza oceánica (Placa el Pacífico); o lo mas habitual por ambas cortezas (Placa Euroasiática). Pueden llevar encima a un continente, aunque sus límites no coincidan exactamente con este. Por ejemplo la gran placa Africana lleva encina al continente africano, pero sus límites van desde el océano Índico, algo mas allá de Madagascar, hasta la mitad  del océano Atlántico, de manera que, esta placa está formada tanto por corteza continental, como por corteza oceánica.

Los limites de las placas constituyen zonas de gran actividad sísmica y volcánica del planeta y pueden ser de cuatro tipos:

  1. Las Dorsales por donde crecen y expanden las placas de corteza oceánica.
  2. Las Fallas Transformantes por donde se rozan las placas.
  3. Las profundas fosa oceánicas por donde Subducen y se hunden hasta desaparecer en el interior, la corteza oceánica generada en las Dorsales, al colisionar dos placas de corteza oceánica (Arcos Insulares volcánicos), o al colisionar una Placa de corteza continental y otra de corteza oceánica, siendo esta última mas densa y por tanto la que se hunde baja la otra, formandose una cordillera Perioceánica tipos Andes.
  4. Las Cordilleras intracontinentales tipo Himalaya, en donde colisionan dos placas continentales (Obducción),fusionandose para formar una placa mayor (India y Eurasia)

En resumen, las Placas corticales pueden interactuar entre si de cuatro maneras:

En la Colisiones de Placas que originan Subducción, la Placas mas densa de corteza oceánica es la que subduce, se hunde, bajo la menos densa de corteza continental.

 

Subducción

La colisión de Placas oceánicas y continentales genera uno de los procesos mas violentos y energéticos que se dan el la Corteza terrestre: la Subducción o hundimiento de la placa de corteza oceánica bajo la continental, con la consiguiente generación de magma y plegamiento de los bordes, formando una cordillera perioceánica tipo Andes Sudamericanos.

Si colisionan dos Placas de corteza oceánica, se hundirá la mas densa que es la mas fría, es decir, la mas vieja, bajo las mas joven, caliente y menos densa. Estos casos se dan en el borde occidental de la gran Placa del Pacífico, originando Arcos de Islas Volcánicos.

 

Arco insular volcánico del Pacífico

Dibujo que muestra la colisión de dos placas oceánicas y la Subducción de las mas vieja y fría bajo la mas joven y caliente, formando una Fosa y una cadena de Islas Volcánicas con forma de arco

 

Bordes Transformantes 

Imagen de el sistema de fallas transformantes asociadas a las Dorsales que pueden formar un limite de placas, parecido al formado por la Falla de San Andrés en California, que separa la placa del Pacífico y la Norteamericana. (Fotografía tomada del libro "Terremotos" de la colección "Planeta Tierra" de Time-Life)

 

Bordes convergentes

Imagen de una zona de Obducción o colisión de Placas de corteza continental, donde ninguna de las dos se hunde bajo la otra, por ser de igual densidad. De esta manera las Placas se fusionan y crecen formando una cordillera intercontinental como la actual Himalaya. (Fotografía tomada del libro "Terremotos" de la colección "Planeta Tierra" de Time-Life)

 

En las siguientes paginas veremos mas detalladamente la impresionante dinámica mide las Dorsales y sus consecuencias, la Subducción.

 

 

Carta del jefe indio Noah Sealth

 

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