Historia de las Ciencias 900a (Geo-Evolucion)

41 OROGÉNESIS: PLUTONISMO VS NEPTUNISMO

El astrónomo yugoslavo Mílutin Milánkovitch, en las décadas de 1920 y 1930, calculó las variaciones de insolación en la Tierra resultantes de cambios en los movimientos de traslación y de rotación de la Tierra y en su trabajo sobre la “Teoría matemática del fenómeno del calor producido por radiación solar “(1920), propuso un mecanismo astronómico para explicar los ciclos glaciales, vale decir las periódicas etapas de deshielo polar que ha sufrido la Tierra, con las consecuentes y repetidas inundaciones globales (diluvios); incluyendo varias épocas de deshielos polares en la última era geológica (Pleistoceno).

El movimiento de la Tierra alrededor del Sol y el eje sobre el que gira en su ciclo diario no son fijos, sino que están sujetos a variaciones seculares. La consideración de estos ciclos sirvió a Milánkovitch para establecer unas curvas que permitían considerar la variación del calor aportado por el Sol como causa de las glaciaciones.

La temperatura de la Tierra depende del calor del Sol. En las latitudes altas, el Sol incide más oblicuamente que en las bajas, y la cantidad de calor aportada es menor en los polos que en el ecuador. La Tierra describe en el espacio una elipse donde el Sol ocupa uno de los focos. Esta elipse por un lado, gira lentamente en relación con las estrellas fijas; y por otra parte, su excentricidad varía, desde casi coincidir con un una circunferencia a una elipse, con periodicidad de 100.000 años. La orientación del eje de la Tierra es fija a lo largo del año, dando lugar a las estaciones. Cuando el Polo Norte apunta al Sol, el hemisferio norte recibe más calor y sucede el verano boreal. Seis meses más tarde, es el Polo Sur el que se orienta hacia el sol, es el momento del invierno boreal y del verano austral. La inclinación del eje de la Tierra es de 23° 27', sin embargo, este valor varía más o menos 1°30' durante un período de 41.000 años.. Esta oscilación conduce a veranos cálidos e inviernos rigurosos en latitudes altas y se corresponde con climas interglaciares. La situación contraria produce veranos poco cálidos que no son capaces de derretir la nieve del invierno, de forma que ésta se acumula año tras año, posibilitando los casquetes glaciares polares y de montaña. La precesión de los equinoccios parte del hecho de que la Tierra no es totalmente esférica. La acción de las mareas provocadas por el Sol, la Luna sobre el ecuador provoca un retraso en su giro, y la duración de los años no es siempre igual. En consecuencia, el momento en el que el Polo apunta hacia el Sol no se corresponde siempre al mismo punto de la órbita de la Tierra. La situación de los equinoccios y, por tanto, de las estaciones presenta un doble ciclo principal de 23.000 años y otro menor de 19.000. En la actualidad la Tierra está lejos del Sol el 21 de junio, y cerca el 21 de diciembre, por eso la tendencia es a inviernos poco rigurosos.

La unión de estos tres efectos: mucha inclinación del eje, mayor distancia al Sol y que ésta sea en diciembre, produciría un mínimo de insolación y un máximo de frío, propiciando los glaciares. La comprobación experimental de las propuestas de Milankovitch ha venido por su contraste con las curvas climáticas recogidas en los testigos de los sondeos de los fondos marinos. Así, hace 125.000 años se detecta un período interglaciar que coincide con las curvas de Milankovitch y también de la existencia de eras glaciares, con un ciclo de 65 millones de años. De la misma forma se calcula un ciclo de 125.000 años máximo para cada época glaciar con periodos interestacionales menores.

Estos ciclos menores se han detectado incluso en época histórica y concuerda con las predicciones de Milánkovitch, dándole un enfoque científico al mito del “Diluvio Universal”, que correspondería a la última glaciación tal como lo refieren las crónicas bíblicas, babilónicas y chinas.

Adicionalmente esta Teoría le salvo la vida al propio Milánkovitch, quien fue hecho prisionero en los Balcanes durante la 1ª Guerra Mundial, estando herido en un campo de prisioneros, distraído y meditabundo, garrapateaba unos cálculos. Descubierto por centinelas; pensaron era un plan de fuga masiva y le llevaron los escritos al comandante. Luego de la conversación y de la explicación de Milánkovitch sobre el significado de los diagramas, fue enviado con toda consideración a Budapest, donde paso el resto de la Guerra, compartiendo amigablemente con los científicos del bando enemigo en torno al movimiento de la Tierra y las Glaciaciones. Y es que la Ciencia tiene el don de unir el espíritu de los hombres para la comprensión de la naturaleza más allá de las miserias de las confrontaciones.

Hasta comienzos del siglo XIX quienes se dedicaban a las ciencias naturales se denominaban a sí mismos Filósofos Naturales, pero en sus obras History of the Inductive Sciences (1837) y Philosophy of the Inductive Sciences (1840); William Whewell (1794 - 1866) introduce el calificativo de Científicos. Este británico considera que el método científico se sustenta en la "confluencia de inducciones". El avance del conocimiento científico depende de la adecuación progresiva entre los hechos y las ideas que los ponen en conexión. Las ideas, para Whewell, son los conceptos genéricos de espacio, tiempo y causa y otros propios de algunas ciencias: "afinidad electiva" en química, "fuerza vital" en biología y "tipo natural" en taxonomía.

Whewell ingresó en la Royal Society por sus estudios sobre geología y mineralogía, y participa en 1826-28 en la misión fallida en las minas de Dolcoath, Escocia, para medir la densidad de la Tierra. Para entonces quedo convencido que los cambios de la corteza terrestre y las discontinuidades en los registros fósiles y paleontológicos debían deberse a sucesos discontinuos, azarosos o catastróficos; en acuerdo con las ideas de sus predecesores George Cuvier (1760-1832) y James Ussher (1581-1656), arzobispo anglicano de Irlanda. Este último construyó una cronología de la historia de la Tierra y la humanidad donde estableció que la creación fue realizada en el año 4004 a. C., se creía que la edad de la Tierra, e incluso del propio universo, era solo 5654 años. Por su parte Cuvier propuso que los fósiles eran el resultado de la extinción de animales creados por Dios en las catástrofes bíblicas o producto de sucesivas creaciones, conocidas las teorías fijistas en la Bilogía y como Catastrofismo en la geología. Las ideas filosóficas del Diluvio Universal como causa del fondo oceánico se conocieron como el Neptunismo en referencia al Dios Romano de los mares.

Quiso el azar de la fortuna que un naturalista con titulo en medicina, James Hutton (1726-1797) heredara de sus padres unas haciendas en el sur de Escocia, donde conoció al geólogo y naturalista George Clerk-Maxwell, abuelo de físico Maxwell; con quien se interesó en el problema del origen de las rocas. A diferencia de sus contemporáneos, Hutton cree en la recopilación de pruebas sin ideas preconcebidas: el presente es la clave del pasado, dice y sostiene que los procesos de la geología de la Tierra ahora mismo debería explicar lo que aconteció en el pasado. Hutton concluyó que en varios ciclos separados se había gestado la deposición del fondo marino, elevación con inclinación y erosión, a continuación se depositan otras capas, y sucesivamente en la larga historia geológica, como lo leyó en su opúsculo Concerning the System of the Earth, its Duration, and Stability, que la reunión de la Sociedad Real de Edimburgo el 4 de julio 1785. Las ideas de Hutton se sintetizaban en la postura llamada plutonismo, según la cual los volcanes y procesos de erosión y sedimentación formaban las rocas y modelaban el relieve geológico; por ello se le considera hoy el padre de la geología por su obra publicada en 1788 Theory of the Earth.

Las ideas de Hutton, tuvieron en Charles Lyell (1797 - 1875) a su principal defensor; quien publica Principles of Geology, en varios volúmenes entre 1830 y 1833; siendo la obra de geología más influyente del siglo XIX y la buena venta de sus sucesivas ediciones fue el principal sustento de su autor. En la historia de la Tierra, Lyell distingue dos procesos básicos de la morfogénesis geológica, que se habrían producido periódicamente, compensándose el uno al otro: los fenómenos acuosos (erosión y sedimentación) y los fenómenos ígneos (volcánicos y sísmicos). Sentó las bases de la geología moderna con sus principios de que los fenómenos pasados tienen las mismas causas que operan en la actualidad (Actualismo); Uniformismo: los fenómenos geológicos son uniformes, excluyendo las catástrofes y Equilibrio dinámico; la historia de la Tierra se rige por un ciclo constante de creación y destrucción.

Hoy día sin embargo se acepta también que ocurrieron fenómenos catastróficos: grandes deshielos e inundaciones; de suerte tal que tanto el Plutonismo como el Neptunismo explican la historia de la Tierra, al igual que la mitología resulta que Hades (Plutón) es hermano de Poseidón (Neptuno); y ambos son hijos del tiempo Cronos (Saturno). Y es que la realidad y el mito conjugan, como hemos dicho, lo humano con lo divino para comprender la realidad.

En 1620, el filósofo inglés Francis Bacon se fijó en la similitud que presentan las formas de la costa occidental de África y oriental de Sudamérica, aunque no imaginó que ambos continentes hubiesen estado unidos antes. En 1912 el doctor en astronomía y profesor de meteorología, el alemán Alfred Wegener (1880-1930), publicó el libro Die Entstehung der Kontinente (El origen de los continentes) donde desarrollaba la teoría de la deriva continental.

Según esta teoría, los continentes de la Tierra habían estado unidos en el remoto pasado de la Tierra, hace 225 millones de años, en un único ‘supercontinente’ al que llamó Pangea (en griego toda la Tierra) y un único océano denominado Pantalasa (del griego todos los mares). Más tarde Pangea se había escindido en fragmentos por movimientos de la corteza oceánica y la acción volcánica, alejándose lentamente de sus posiciones de partida hasta alcanzar las que ahora ocupan. Así teorizó que la corteza superficial de los continentes (sial), se desplazaban sobre otra capa más densa de la Tierra que conformaba los fondos oceánicos y se prolongaba flotando lentamente bajo ellos (sima).

Los argumentos actuales que sustentan la moderna teoría de la deriva continental y la tectónica de las placas continentales se fundamenta en diversos hallazgos: (i) las rocas carbón y la existencia de morrenas como las dejadas por los glaciares en las regiones hoy circunpolares, que serian evidencias de antiguas selvas tropicales, explicables si se supone que en el mesozoico esas regiones estaban en el ecuador.(ii) la geografía que muestran una sospechosa coincidencia entre la forma de las costas continentales, especialmente entre Sudamérica y África por lo cual podrían haber estado unidos en tiempos pasados en el subcontinente gondwana. (iii) la geología del hipotético pangea está en acuerdo con la existencia actual de las mismas cordilleras y tipo de rocas en distintos continentes, de su edad se establece los periodos de la deriva continental. (iv) Por otra parte, desconcierta el hecho de que algunas especies botánicas y animales se encuentren en varios continentes. Es impensable que estas especies puedan ir de un continente a otro a través de los océanos, pero sí podían haberse dispersado fácilmente en el momento en que todas las tierras estaban unidas.

Durante los últimos 600 millones de años se han producido 20 episodios de extinción masiva, encontradas en los registros fósiles, cinco de ellos estuvieron a punto de hacer desaparecer la vida en la Tierra y aún cuando no se sabe con certeza las causas, sus periodos geológicos parecen coincidir con la fragmentación y deriva continental y/o con las glaciaciones cíclicas: paleozoico-era primaria (435 millones de años) extinción de casi toda la vida marina; hace 367 millones de años (devónico) desaparecen un gran número de peces y el 70 % de los invertebrados marinos; transición era primaria y secundaria (245 millones de años) perecieron el 90 % de todas las especies marinas y terrestres, desaparecen los trilobites; extinción del triásico (210 millones) de años desaparecen el 75 % de especies y los reptiles mamiferianos, dando paso a los dinosaurios; limite KT cretácico (65 millones de años) desaparecen los dinosaurios y los amonites, surgen los mamíferos y los peces se adueñan de los mares.

La deriva continental propuesta por Alfred Wegener recibió enconados debates y acidas criticas antes de que fuera reconocida muchos años después de su muerte. En su 50 cumpleaños (1930) durante una expedición a Groenlandia buscando nuevas evidencias a su teoría, abandonó solo el campamento y nunca regresó. Le encontraron muerto congelado en el hielo días después, y fue enterrado allí mismo. Cuando sus detractores se enteraron del triste suceso, mencionaban que Wegener era el único difunto que se acercaba a Norteamérica un centímetro por año gracias a la deriva continental, por lo que su cadáver los alcanzaría en cincuenta millones de años… La teoría de la deriva continental alcanzó a los geólogos petroleros americanos en mucho menos tiempo, solo 35 años después, la Teoría y celebridad de Alfred Wegener fueron reconocidas por la comunidad científica mundial a mediados de los años sesenta.