Geofísica

Deriva continental, el inicio de una revolución científica.

Nos creíamos seres estantes de un continente firme y varado, y no somos sino viajeros de un iceberg flotante que boga y cabecea.

La teoría de los desplazamientos continentales, conocida a partir de 1922 como deriva continental, daría lugar a una de las controversias científicas más interesantes de la historia del conocimiento, con una enorme incidencia sobre una gran diversidad de disciplinas. Afectó no solo a la geología, sino que el debate alcanzó a las demás ciencias de la tierra, e hizo tambalear los cimientos de la Biogeografía, o de la incipiente Paleoclimatología; repercutió también en las ciencias de la vida, y en particular sobre la Paleontología y los procesos evolutivos. Además, en el campo de la economía, que había contribuido de forma decisiva en el desarrollo de la ciencia geológica especialmente en América en cuanto a la búsqueda de recursos naturales.

La teoría de la deriva continental inicialmente fue ridiculizada, pero pavimentó el camino para otra teoría llamada tectónica de placas que los científicos ahora han aceptado para explicar cómo se mueven los continentes de la Tierra, esta, ofreció una base física a las ideas de la deriva continental desarrollada por el Geofísico alemán Alfred Wegener, donde bosquejó las primeras ideas de que los continentes van a la deriva por la superficie de la tierra.

Pero ¿cómo llegó Wegener a esas ideas? Antes de explicar, es de interés saber qué se pensaba antes por los geólogos y hombres de ciencia respecto a la creación de las montañas, los océanos y los continentes.

La comunidad científica, a principios del siglo XX, aceptaba que las cuencas oceánicas y los continentes eran estructuras permanentes y demasiado antiguas, inmóviles. Esta opinión era respaldada por el concepto de manto sólido descubierto por el estudio de las ondas sísmicas. Además, se creía que las montañas se formaban a causa de las fuerzas compresivas que se iban originando a medida que la Tierra se enfriaba paulatinamente a partir de un estado de fundido previo. Es decir, se consideraban a las montañas como algo análogo a una manzana que se seca y desarrolla arrugas en su superficie a causa de la pérdida de agua en su interior, así las cadenas de montañas plegadas en la superficie terrestre debían formarse a causa del enfriamiento del interior de la Tierra, y de la retracción consiguiente.

Sin embargo, Wegener tuvo la intuición de la movilidad de los continentes en 1910 al ver un mapamundi, se impresionó de la coincidencia de las costas de ambos lados del Atlántico. Pero, esa idea que llegó a su mente al azar, le pareció inconcebible. Ya en el otoño de 1911, ese pensamiento tomó mayor fuerza a través de un trabajo que por casualidad cayó en sus manos. Eran los resultados paleontológicos referentes a las primitivas conexiones continentales entre Brasil y África. Desde ese momento llevó un examen atento aunque fugaz de los resultados de las investigaciones geológicas y paleontológicas referidas a esas cuestiones. Se había producido en él, un gran convencimiento, a tal grado de pensar que eran básicamente correctas.

El origen de los continentes y océanos

Los continentes actuales sobresalen de la superficie de los océanos a causa del peso más ligero de las rocas siálicas que están en equilibrio hidrostático o en compensación isostática con el material más pesado que se encuentra debajo de los océanos. Además, las partes montañosas de los continentes parecen ocupar las partes más gruesas del Sial, y que éste se proyecta a mayor profundidad para formar la zona donde se ubican las cordilleras montañosas.

El origen de los continentes está relacionado fundamentalmente con el problema del origen, de las porciones siálicas aisladas en la corteza terrestre, ya sea que ésta se haya formado conjuntamente con el manto, o bien, se hayan segregado del Sima posteriormente. En cualquier caso, al finalizar el periodo de consolidación de la corteza o al iniciarse su forma estable, deben haber aparecido grandes fallas que provocaron la formación de bloques y depresiones. Algunas de éstas fueron rellenadas a consecuencia de la erosión de los primeros, siendo acompañado este proceso por emisiones volcánicas que aumentaron el volumen de las porciones positivas.

Wegener, tomó como punto de partida, la existencia de un enorme océano global, Panthalassa (pan=todo; thalassa= mar) que tenía varios mares más pequeños, uno de los cuales era el poco profundo mar de Thethys y la suposición de que los continentes deben haberse movido. Sudamérica debe haber estado junto a África formando con ella una única gran masa de tierra, escindido en el Cretácico en dos partes que luego, como los fragmentos de un témpano agrietado, se separaron cada vez más en el curso del tiempo geológico, pero los bordes de estos dos bloques concuerdan todavía hoy.

¿Qué aspecto tenían los continentes en la antigüedad?

Hoy todo lo que queda de Panthalassa es el océano pacífico. El nombre de Gondwana (en sánscrito bosque de Gond) fue aplicado por los geólogos del siglo XIX, a una serie de rocas sedimentarias encontradas en esa región de la India, que después también fueron encontradas en otros lugares distantes del hemisferio sur, de manera que los fósiles encontrados en estos sitios fueron usados para construir hipotéticamente ese supercontinente austral. La fragmentación de Gondwana dio lugar a las masas continentales de las actuales: Sudamérica, Nueva Zelanda, India, Madagascar y a la Antártida. Laurasia viene del nombre de las montañas Laurantianas en Canadá, ahí los geólogos encontraron intrusiones de granito con una antigüedad de millones de años, de igual manera en el sistema montañoso de Caledonia en Escocia y en Noruega, encontraron este mismo tipo de roca, postulando la hipótesis de que América del Norte, Europa y Asia, alguna vez estuvieron unidos.

Igualmente, Norteamérica ha estado situada en el pasado junto a Europa, y formó un bloque único con ella y Groenlandia, al menos desde terranova e Irlanda hacia el norte. Este bloque se fragmentó a partir del Terciario Superior (y en el norte incluso en el Cuaternario) por medio de una fractura que se bifurcaba en Groenlandia, tras lo cual los fragmentos se separaron unos de otros. Antártida, Australia y la India estaban situadas junto a Sudáfrica hasta el comienzo del Jurásico, formando con ella y con Sudamérica un gran continente único (parcialmente cubierto por mares someros), que en el transcurso del Jurásico, el Cretácico y el Terciario se fragmentó  en bloques aislados, que luego derivaron en todas direcciones. En el caso de la India, se trata de un fenómeno algo distinto: inicialmente, un largo bloque cubierto casi totalmente de mares someros la unía por completo al continente asiático. Tras la separación de Australia por una parte (en el jurásico inferior) y por otra de Madagascar (en el límite entre el Cretácico y el Terciario), este largo bloque fue plegado cada vez más por la aproximación de la India a Asia, y constituye hoy una de las más poderosas cadenas de montañas de la Tierra: el Himalaya y las cadenas vecinas. 

La idea de que los continentes, sobre todo Sudamérica y África, encajan como piezas de un rompecabezas, se esbozó por primera vez en el libro «El origen de los continentes y océanos» publicado por Alfred Wegener en 1915. En este libro, Wegener, estableció el esbozo básico de su radical hipótesis de la deriva continental. Sugirió que en el pasado había existido un supercontinente único denominado PANGEA (pan = todo, gea= tierra). Además planteó la hipótesis de que en la era Mesozoica, hace unos 200 millones de años, este supercontinente empezó a fragmentarse en continentes más pequeños, que derivaron a sus posiciones actuales.

Fragmentación de Pangea

Hace 200 millones de años (Jurásico Inferior). Reconstrucción realizada por Wegener en 1915. Utilizó las pruebas procedentes de fósiles, tipos de rocas y climas antiguos para crear un ajuste de los continentes en forma de rompecabezas.
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Hace 150 millones de años (Jurásico Superior). Una consecuencia importante de la fragmentación de Pangea fue la creación de una nueva cuenca oceánica: el atlántico.
Hace 90 millones de años(Cretáceo). Lo primero que se separó fueron Norteamérica y África. El atlántico sur se abría de manera gradual.
Hace 50 millones de años (Cenozoico inferior). Australia se había separado completamente de la Antártida y el Atlántico sur había emergido como un océano completamente desarrollado.
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Hace 20 millones de años (Cenozoico superior). Arabia se separó de África y se formó el Mar Rojo, y Baja California se separó de México, formando el golfo de California.
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Un mapa moderno. Muestra que la India acabó colisionando con Asia, un acontecimiento que empezó hace unos 45 millones de años y creó la cordillera del Himalaya, junto con las tierras altas del Tíbet. Aproximadamente al mismo tiempo se separó Groenlandia de Eurasia. El arco de Panamá se unió a Norteamérica y Sudamérica.

La propuesta de Wegener sobre la deriva contintental fue discutida hasta 1924, cuando su libro lo tradujeron al inglés, francés, español y ruso. Desde ese momento hasta su muerte, en 1930, su hipótesis de la deriva continental tuvo muchas críticas hostiles. Para defender sus ideas, el meteorólogo y geofísico alemán presentó muchas pruebas que recabó al paso de las ediciones de sus libros, él, se apoyaba en muchos otros expertos de diferentes disciplinas que probaban la veracidad de su teoría.

¿Cuáles fueron las pruebas que sustentarían la teoría de la deriva continental?

Argumentos paleontológicos

El argumento más sobresaliente paleontológico fue el que consideraba que hay muchos fósiles del Paleozoico superior y del Mesozoico que son comunes a los continentes meridionales que ahora están aislados por el océano. Los principios biológicos básicos necesitan de libre comunicación pretérita por una tierra firme para explicar esta distribución, y eso se explicaba tradicionalmente por los puentes de Mesozoico. Wegener afirmaba que esta explicación era imposible desde el punto de vista geofísico porque violaba el principio de la isostasia. El puente terrestre debía estar compuesto por una corteza granítica demasiado ligera para hundirse entre las densas rocas del fondo oceánico. Pero también Wegener dio mucha importancia a la distribución del Mesosaurus, que solamente se conocía en África del Sur y en el sur de Brasil, así como del género de helechos Glossopteris del Carbonífero y Pérmico, que solamente se halla en los continentes meridionales. Observó también la distribución de una serie de seres vivientes, no marinos, que se hallaban a ambos lados de Atlántico, en especial de determinadas lombrices de tierra, peces de agua ducal, moluscos costeros y caracoles terrestres.

Argumentos geodésicos

El argumento geodésico empleado por Wegener fue simple: si los continentes están en movimiento, entonces midamos la tasa de separación en Groenlandia y el Norte de Europa. Pero aquello no era tan sencillo como en nuestros días, los equipos no eran tan sofisticados y aparecieron algunos errores que no ayudó a convencer a los geofísicos de la época. Sin embargo y por sorpresa, esa desafortunada combinación de errores de observación en las medidas de variación de longitud de Groenlandia, que a Wegener le parecía improbable y a muchos otros científicos, resultó finalmente cierta. Como ha mostrado Schönharting en 1980, mediciones realizadas posteriormente en aquella zona con instrumental moderno no han permitido registrar ningún desplazamiento relativo entre Europa y Groenlandia superior al margen de error de los aparatos de la época de Wegener.

En su libro, Wegener escribía: «El hecho de comenzar la demostración de nuestra teoría con la comprobación, a base de posicionamientos astronómicos repetidos, de los desplazamientos continentales actuales, se debe a que ha sido por este método, y muy recientemente, como se ha obtenido la primera comprobación real del desplazamiento de Groenlandia (… )La teoría de los desplazamientos continentales posee con respecto a otras de objetivos tan amplios como ella, la gran ventaja de ser verificable mediante posicionamientos astronómicos exactos. Si estos desplazamientos se produjeron durante largos períodos de tiempo, es también probable que continúen actualmente (…)». Wegener creía que podía probar la existencia de importantes movimientos horizontales de Groenlandia, separándose de Europa actualmente, mediante observaciones Geodésicas y utilizando transmisiones por radio de señales de tiempo.

Argumentos geofísicos

El científico alemán expone un conjunto de argumentos geofísicos en relación con las plataformas continentales, no con los litorales actuales de los continentes, las medidas de gravedad, la isostasia, el espesor de los témpanos continentales sobre la base de estudios sísmicos, la naturaleza de los materiales sedimentarios, las plasticidad del sial y del sima, el origen de las montañas en relación con la evolución de los continentes y el volcanismo. Con todos estos argumentos Wegener planteaba la hipótesis de la fracturación y el desplazamiento horizontal de las grandes masas de sial sobre el sima subyacente, aunque las causas de dichos movimientos no estaban nada claras para él. » Probablemente no existe en toda la Geofísica otra ley tan clara y cierta como ésta: la existencia de dos niveles preferentes sobre la superficie terrestre que se presentan el uno junto al otra constituyendo la alternancia de continentes y fondos oceánicos. Por ello resulta muy sorprendente que hasta ahora no se haya buscado una explicación a esta ley (…)» La bien establecida teoría de la isostasia supone que el sustrato subyacente a la corteza terrestre actúa como un fluido, aunque se trate de un fluido de gran viscosidad.

Argumentos geológicos

Para la parte geológica, analizó en profundidad la naturaleza de las fosas tectónicas, el paralelismo de las costas atlánticas y la continuidad, petrológica y orogénica, entre Norteamérica con Groenlandia y Escandinavia por un lado, y Sudamérica y África por otro, haciendo coincidir asimismo Centroamérica con las zona mediterránea; también estudia las continuidades entre otras áreas geográficas de Asia, Nueva Guinea y Australia. Esta continuidad física la asociaba con la biológica, tanto en lo que respecta a organismos vivos como fósiles.

La comparación de las estructuras geológicas a uno y otro lado del Atlántico proporciona pruebas rigurosas a la teoría de la deriva continental, este gran océano representa una descomunal fractura ensanchada, cuyos bordes estuvieron en el pasado en contacto directo o muy próximos. Esto es lógico, pues se podía esperar que muchos pliegues y otras estructuras formadas antes de la ruptura continuasen a uno y otro lado, y realmente sus extremos deben extenderse en ambos márgenes del océano, de forma que en la reconstrucción parecerían prolongaciones directas. No sólo el gran codo en ángulo recto que forma la costa brasileña en el cabo San Roque en Río Grande do Norte que encuentra su negativo en el recodo de la costa africana en Camerún, sino también al sur de estos accidentes la forma de la costa es tal que a cada saliente en la costa brasileña, corresponde una bahía de igual forma en la africana, y viceversa: a cada bahía en el lado brasileño un saliente en el africano.

Alfred Wegener

Wegener reconocía no tener solucionado el problema del mecanismo de la deriva continental. Uno de los mecanismos para explicar la deriva continental fue el asumir la fuerza de huída de los polos, que se basa en el argumento de que las fuerzas gravitacionales resultantes de la forma de la Tierra, elipsoide en revolución, causaba el movimiento de deriva hacia el oeste, este «empuje» que recibían las masas continentales era debido a las mareas inducidas por la atracción gravitacional del sol y de la luna.

A pesar de haber presentado una serie de argumentos, no todos eran correctos o bien sustentados. No eran contundentes. La comunidad científica no estaba satisfecha con la teoría del también meteorólogo alemán. Cómo ha ocurrido en otras ocasiones a lo largo de la historia, la ciencia académica se caracterizaba en esos primeros años del siglo XX por una rigidez mental y una resistencia ante los grandes cambios sociales e intelectuales, lo que llevó en consecuencia al rechazo de su teoría. Su vida quedó marcada definitivamente por una trágica muerte en los hielos de Groenlandia.

Bibliografía:
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  • Juárez del Rio, A. F., Pérez Malváez, C., Bueno Hernandez, A. A., Ruiz Gutiérrez, R., & Pelayo López, F. (2019). La introducción de la teoría de la deriva continental en México.
  • Wegener, A. (1966). The origin of continents and oceans. Courier Corporation.
  • Arias López, L. (2004). Alfred Wegener: modos diferentes de ver patrones nuevos de la naturaleza. Universidad Nacional de Colombia – Sede Medellín.
  • Muñoz, E. Á. (2012). Epistemología y gnoseología de la deriva continental, sobre su aceptación y de su rechazo. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra20(1), 64-78.

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