¿Qué pondrías en tu lista de los grandes avances científicos del siglo XX?
¿La relatividad general? ¿La mecánica cuántica? ¿Algo relacionado con la genética, quizás?
Un descubrimiento que debería estar en la lista de todos es la tectónica de placas: la descripción de cómo se mueve y recicla la rígida capa exterior de nuestro planeta (su litosfera).
La teoría celebra este año su 50º aniversario y algunos de los principales responsables de su elaboración se encuentran actualmente en Londres para celebrar la ocasión con una conferencia especial en la Sociedad Geológica.
Las verdaderas grandes ideas de la ciencia no sólo parecen brillantemente sencillas e intuitivas cuando se ponen de manifiesto, sino que además tienen este extraordinario poder para responder a tantas otras cuestiones de la Naturaleza.
La tectónica de placas es un ejemplo perfecto de ello.
- Vista espacial de las rocas magnéticas de la Tierra
- Mapas de la lenta deformación de la superficie de la Tierra
- El satélite de gravedad sondea las profundidades de la Tierra
Nos dice por qué el Himalaya es tan alto; por qué México experimenta terremotos dañinos; por qué Australia desarrolló un grupo diverso de marsupiales; y por qué la Antártida se congeló.
Pero cuando se está en el interior de la burbuja, tratando de hacer que todas las piezas de evidencia encajen en una narrativa coherente – la solución parece muy lejos de ser obvia.
«No teníamos ni idea de cuáles eran las causas de los terremotos y los volcanes y cosas así», recuerda Dan McKenzie. «Es extraordinariamente difícil ahora volver a ponerse en el estado de ánimo que teníamos cuando yo era estudiante. Y, por supuesto, las ideas que se me ocurrieron se enseñan ahora en la escuela primaria.»
McKenzie está considerado como uno de los arquitectos de la teoría moderna de la tectónica de placas.
En 1967, publicó un artículo en la revista Nature titulado «The North Pacific: An Example of Tectonics on a Sphere» con Robert Parker, otro graduado de la Universidad de Cambridge.
Se basaba en una serie de descubrimientos de la posguerra para pintar una imagen convincente de cómo el fondo marino de esa parte del globo era capaz de moverse, como un adoquín curvado, iniciando terremotos donde interactuaba con las otras grandes losas de roca sólida que cubrían la Tierra.
Aunque se considera un momento «¡ajá!», en realidad fue una larga carrera hasta llegar a ese punto con un grupo de científicos comprometidos que se lanzaron a por la línea en 1966/67/68.
La historia se remonta a 1915 con Alfred Wegener, el explorador polar y meteorólogo alemán, al que más asociamos con la idea de la deriva continental.
Wegener pudo ver que los continentes no eran estáticos, que debían haberse desplazado a lo largo del tiempo, y que las líneas costeras de América del Sur y África tenían un aspecto sospechosamente ajustado, como si alguna vez hubieran estado unidas. Pero no pudo idear un mecanismo convincente que impulsara el movimiento.
Las cosas tuvieron que esperar a la Segunda Guerra Mundial y a las tecnologías que engendró, como los ecosondas y los magnetómetros. Desarrolladas para cazar submarinos y encontrar minas, estas capacidades se pusieron en práctica en tiempos de paz para investigar las propiedades del fondo marino. Y fueron estas investigaciones las que revelaron cómo se fabrican las placas en las dorsales oceánicas y se destruyen en sus márgenes, donde socavan los continentes.
«La tectónica de placas proviene realmente de los océanos. Fue cuando descubrimos las dorsales oceánicas, las zonas de subducción y las fallas de transformación, etc.», dijo John Dewey, de la Universidad de Oxford, otro de aquellos científicos que esprintaron. «En los años sesenta, se produjo este aumento masivo de conocimientos gracias a las expediciones oceanográficas.
«Hasta entonces habíamos estado mirando con microscopios secciones finas de roca, observando fallas y afloramientos en tierra. Y de vez en cuando teníamos la suerte de encontrar algún componente de la tectónica de placas, pero no sabíamos que era tectónica de placas porque no teníamos los océanos. Sin los océanos, no tenemos nada», declaró al programa Science In Action de la BBC.
Una de las observaciones clave fue la de la propagación del suelo marino, el proceso que crea nueva corteza en las dorsales a partir del magma ascendente.
Cuando la roca se enfría y se aleja de una cresta, fija en sus minerales la dirección del campo magnético de la Tierra. Y cuando el campo se invierte, como lo hace cada cientos de miles de años, también lo hace la polaridad en las rocas, presentando un patrón rayado similar al de una cebra para las naves de investigación que las atraviesan y sus magnetómetros.
En 1967, todos los caminos conducían a la reunión de primavera de la Unión Geofísica Americana. Se presentaron unos 70 abstracts (resúmenes de investigación) sólo sobre la extensión del suelo marino. Debió ser una época embriagadora.
La narrativa coherente de la tectónica de placas estaba a punto de encajar rápidamente. El artículo de McKenzie se publicó en diciembre de ese año. Al mismo tiempo, otros investigadores estaban ampliando el modelo para describir todas las demás placas.
En cuanto al mecanismo que se le escapaba a Wegener, los científicos pueden ver ahora cómo el peso de las placas que se hunden juega un papel tan importante en el impulso de todo el sistema.
Al igual que el perro deslizante no necesita estímulos una vez que ha iniciado su viaje hacia abajo, la roca que desciende parece tener un impulso imparable.
Tony Watts, geólogo de Oxford y convocante de la conferencia Plate Tectonics at 50 de esta semana, explica: «Sabemos que las placas que se mueven más rápido, las que se extienden más rápido, tienen placas muy largas, trozos largos de litosfera, que se hunden en las fosas oceánicas.
«Por lo tanto, parece que algo llamado ‘tirón de trinchera’ es una fuerza muy importante y generalmente se acepta que es mayor que el ‘empuje de cresta’. Por supuesto, todo está conectado en el manto profundo a través de la convección, pero el tirón de trinchera parece ser clave.»
En la ciencia nunca está todo dicho. Por ejemplo, todavía existe un animado debate sobre cuándo y cómo se puso en marcha la tectónica de placas en la Tierra. Hace más de cuatro mil millones de años como resultado de los impactos de asteroides, argumentaba un reciente artículo de Nature Geoscience.
Hoy en día, disponemos de herramientas extraordinarias como el GPS y la interferometría de radar por satélite que nos permiten observar la marcha de las placas, milímetro a milímetro. Más notable aún es la técnica de la tomografía sísmica, que utiliza las señales de los terremotos para construir visualizaciones en 3D de las placas rocosas hundidas.
«La tectónica de placas fue una revolución. Soy geólogo, así que lo diría», dijo Tony Watts a BBC News.
«Mirando hacia atrás, la historia de la geología es muy larga. La Sociedad Geológica se fundó en 1807, así que la tectónica de placas llegó muy tarde en su historia. Pero se necesitaron las tecnologías adecuadas y un grupo relativamente pequeño de científicos de instituciones fuertemente dirigidas para hacerla realidad.
«Otra cosa que hay que recordar es lo jóvenes que eran algunos de estos científicos: Dan McKenzie acababa de terminar su tesis doctoral»
