Por Luis Carcavilla Urquí (IGME-CSIC)*

A mediados de los años 50 del pasado siglo, las dos superpotencias del momento mantenían un tenso equilibrio político y militar. La URSS y Estados Unidos se enfrentaban en un conflicto no bélico, la Guerra Fría, por demostrar su supremacía mundial. Con el fin de rebajar la tensión y frenar la imparable carrera armamentística nuclear, rusos y estadounidenses acordaron una suspensión parcial de las pruebas nucleares a principios de los años 60.

Se prohibieron las pruebas en la atmósfera y bajo el agua, pero quedaron permitidas las realizadas bajo el subsuelo, que son como terremotos artificiales: en vez de producirse la vibración por la rotura de las rocas, se produce por una explosión nuclear.  Sin embargo, el grado de desconfianza era tal entre ambas partes que el ejército norteamericano decidió vigilar el cumplimiento del acuerdo por parte de los soviéticos y, de paso, saber la frecuencia de sus ensayos nucleares subterráneos. Para ello, instalaron una red global de sismógrafos, el aparato utilizado habitualmente para detectar vibraciones de la tierra y, por tanto, terremotos.

Mapa del fondo oceánico elaborado en 1974 por la American Geographical Society con apoyo de la Armada norteamericana.

Al margen de su aplicación militar, este sistema de seguimiento permitió obtener por primera vez una visión completa de la distribución de los terremotos en todo el planeta. Esta información llevó a un descubrimiento sorprendente: los terremotos se alineaban perfectamente dibujando estrechas franjas que parecían partir la superficie terrestre en varios bloques o placas. En realidad, desde mediados del siglo XIX esto ya se sabía, pero solo para los continentes, porque no se tenían datos de lo que ocurría en los lechos oceánicos. Ahora, con la información marina, se tenía una primera perspectiva global.

Un geólogo contra los submarinos nazis

No era la primera vez que el uso de las técnicas geofísicas con fines militares arrojaba interesantes descubrimientos científicos. Durante la Segunda Guerra Mundial, el geólogo norteamericano Harry H. Hess utilizó geófonos –instrumentos que convierten el movimiento del suelo en señales eléctricas– para detectar las posiciones de los submarinos alemanes en el Atlántico norte. El sistema no pudo ser más eficaz: en tan solo dos años, la amenaza por este tipo de ataque fue neutralizada. Así que enviaron a Hess donde se desarrollaba entonces la gran batalla submarina: el Pacífico. Allí participó en cuatro grandes batallas marinas, incluida la de Iwo Jima.

Su misión incluía cartografiar el fondo marino para diseñar la estrategia militar, así que tras la guerra Hess dispuso de información topográfica detallada de amplias regiones oceánicas. Resultó que el fondo marino no era plano ni homogéneo, sino que tenía largas cordilleras submarinas llamadas dorsales y profundas fosas de más de diez kilómetros de profundidad.

Localización de epicentros de terremotos registrados entre 1963 y 1998. / NASA

La exploración marina continuó y, en 1956, se descubrió que la dorsal medioatlántica era, en realidad, una cordillera sin fin, pues enlazaba con otras y continuaba a lo largo de 75.000 kilómetros. Pero lo más importante fue descubrir que en el eje de la dorsal se situaba un interminable valle estrecho en el que se concentraban los terremotos y que mostraba una intensa actividad térmica. En palabras del propio Hess, ese descubrimiento “sacudía los cimientos de la geología”, pues era la pieza que faltaba para dar sentido a los datos del fondo oceánico que había recopilado durante décadas.

De los terremotos submarinos al crecimiento oceánico

Entre otras cosas, Hess se había percatado de que el escaso espesor de los sedimentos que cubren el fondo oceánico demostraba que este es mucho más reciente que los continentes, donde se llegan a acumular miles de metros de materiales sedimentarios. Además, el espesor de esos sedimentos se incrementaba cuanto más lejos estuvieran de la dorsal oceánica. Eso significaba que las dorsales eran más modernas que el resto del fondo oceánico, pero también, y eso era aún más difícil de explicar, que en las dorsales se estaba creando nuevo fondo oceánico que hacía cada vez más ancho el océano. Pero, ¿cómo? Las alineaciones de focos de terremotos parecían indicar que el fondo oceánico se ‘partía’ a través de estas líneas, y el descubrimiento del valle en el eje de la dorsal en el que se detectaba calor fue la clave para confirmarlo.

Así, en 1962 Hess propuso que rocas fundidas procedentes del interior terrestre ascendían a través de las dorsales y salían a la superficie en el valle del eje de la dorsal, y este material solidificado creaba nuevos fondos oceánicos. A este proceso de crecimiento del océano desde la dorsal lo llamaron “expansión oceánica”.

Harry Hess en 1968 mientras explica el ciclo de la corteza oceánica.

Este descubrimiento tuvo aún más repercusiones: Hess se dio cuenta de que el fondo oceánico que se creaba en unas regiones debía destruirse en otras o, si no, la Tierra estaría creciendo. Propuso que las profundas fosas oceánicas eran los lugares donde el fondo marino se hundía en el interior terrestre. Los epicentros de los terremotos confirmaban esta teoría: los profundos se situaban en zonas coincidentes con fosas marinas –lo que evidenciaba que se introducían en profundidad– y los superficiales se ubicaban a lo largo de las dorsales –lo que reflejaba que la actividad volcánica creaba nueva corteza–.

Hacia la tectónica de placas

El hallazgo de Hess se vio confirmado solo un año después por Frederick John y Drummond Hoyle Matthews, que observaron el comportamiento magnético del lecho marino. Así descubrieron que la polaridad de las rocas variaba de una forma muy particular: existían extensas franjas perpendiculares a la dorsal con una polaridad normal y otras con una polaridad invertida, que se alternaban como en la piel de las cebras. Lo más llamativo era que el dibujo que describían esas franjas era simétrico a uno y otro lado de la dorsal.

Eso solo podía tener una explicación. Las rocas generadas en el fondo marino se magnetizan según la orientación del campo magnético terrestre, que cambia cada cierto tiempo. Por tanto, las rocas que emergían en el centro de la dorsal debían tener siempre la misma polaridad, aunque se situaran del lado europeo o americano. Las rocas situadas en los distintos lados de la dorsal se irían distanciando a medida que se fuera formando nuevo lecho oceánico y, en el momento en que cambiase el campo magnético terrestre, aparecería entre ellas una franja de rocas con distinta polaridad.

Registro de los cambios de polaridad magnética en las rocas del fondo oceánico en expansión. / Dr. T (CC3.0-By-SA)

Las piezas encajaban y la expansión oceánica era un hecho. Gracias a esta evidencia, pronto Tuzo Wilson acabaría por armar el puzle de la tectónica de placas y demostrar, tras décadas de encendidas polémicas, la existencia de la deriva continental, pero esa es otra historia.

* Luis Carcavilla Urquí es investigador del Instituto Geológico y Minero de España, adscrito al CSIC, y autor del libro de divulgación Montañas (IGME-Catarata), del que ha sido extractado este texto.