Sismos en el Mar Caribe y sus Placas Tectónicas involucradas.

El pasado día 28 de enero (martes) un sismo de intensidad de 7.7 grados, con epicentro en el mar Caribe, entre las islas de Cuba y Jamaica, generó fuerte expectativa, ello en consecuencia de que el Servicio Meteorológico Nacional de Estados Unidos, por medio del centro de alerta de tsunamis, alertó por la posible existencia de uno de ellos que afectaría a la isla de Cozumel.

Ello llamó mi curiosidad, pues no tenía noticias de sismos en esa zona, así que investigue y para mi sorpresa me encontré que la placa del Caribe, que abarca una parte del territorio nacional mexicano, termina en la zona en que se localizó el epicentro del movimiento telúrico.

Mapa En el se ubica el epicentro del sismo de 7.7 grados, que afectó a las Islas de Cuba y Jamaica y aún a América Continental.

Evolución Tectónica de México.

Ahora lo encontrado en la Hoja del Gobierno Mexicano, sobre el tema.

La República mexicana, tectónicamente hablando, es el resultado de múltiples procesos tectónicos llevados a cabo a lo largo de la evolución de los continentes en el planeta.

El territorio mexicano está situado sobre cinco placas litosféricas, en cuyos límites encontramos trincheras, centros de expansión y fallas transformantes. La mayor parte del territorio continental pertenece a la “Placa Norteamericana”, mientras que la península de Baja California pertenece a la “Placa del Pacífico”; en el litoral del OcéanoPacifico se tiene la “Microplaca de Rivera”,y la “Placa de Cocos”, y la “Placa del Caribe”,en el sur del territorio, a partir de la costa de Chiapas.

Ilustración de las Placas que conforman la República Mexicana, tomada de Servicio Sismológico Nacional

La “Placa de Norteamericana” contiene, además de la mayor parte del continente mexicano, a toda Norteamérica, parte del océano Atlántico y parte de Asia. Mientra que la “Placa del Pacífico” incluye la península de Baja California, el oeste de California y al Océano Pacífico.

Por otro lado, la “Placa del Caribe” abarca el sur de Chiapas, las islas caribeñas y los países de Centroamérica. 

Las otras dos placas que conforman el rompecabezas tectónico de México, son pequeñas y se conocen como “Cocos” y “Rivera”, son oceánicas y se encuentran en el pacífico, al occidente del país.

Se dice que hace unos seiscientos millones de años, existió, entre las placas del Pacífico y de Norteamérica, la “Placa Farallón”, que ocupaba gran parte del oeste de la placa ”Norteamericana” y era consumida por una trinchera que existía a todo lo largo de la costa de Norteamérica.

Esta comenzó a desaparecer cuando entraron en contacto las antiguas placas “Pacífica” y “Norteaméricana” siendo el origen de diversos accidentes como lo es la muy famosa “Falla de San Andrés”.

La placa “Norteaméricana”, en su migración hacia el occidente, asimiló progresivamente, a las oceánicas “Farallón” y “Kula” (que se encontraba originalmente al Norte de donde hoy está la placa “Juan de Fuca”), generándose así el llamado “Arco Volcánico Marginal”, ubicado en el borde occidental de México y del noroeste de Sudamérica. Hoy día se observan: la“Placa Juan de Fuca”, la “Placa de Cocos”y la “Placa de Nazca”,que constituyenlos restos que perduran de la antigua “Placa Farallón”.

Ilustración Placas del territorio mexicano en el Jurásico. Tomada de Tectónica Actual México

En una etapa tectónica posterior, la porción sur de la actual Península de Baja California se separó del resto del continente y las aguas oceánicas del Pacífico inundaron esa porción; el rompimiento y el desplazamiento de la península se debieron al movimiento de la “Placa de Norteamérica” hacia el occidente que asimiló a la “Placa del Pacífico oriental”. Una vez en el interior, los esfuerzos distensivos formaron el Golfo de California.

Por otro lado, durante los desplazamientos de las placas: la del “Pacífico” hacia el noroeste, la de ”Norteamérica” hacia el occidente, la de ”Cocos” hacia el noreste y la del “Caribe” hacia el oriente, entonces, la porción media de México se convirtió en una zona de debilidad cortical facilitando con ello la formación desde el Océano Pacífico hasta el Golfo de México del “Cinturón Volcánico Transmexicano” (CVT) o “Eje Neovolcánico” (fusión de la corteza oceánica de la “Placa de Cocos”). Sin embargo, existen evidencias de vulcanismo precursor en diferentes sectores del mismo complejo volcánico.

Ilustración de Placas en el pasado reciente Mioceno Medio a Plioceno Temprano. Tectónica Actual México.

El movimiento simultáneo de las cuatro placas tectónicas a las que se debe la configuración actual de México son: La de “Norteamérica” con desplazamiento hacia el sur-occidente; la del “Pacífico oriental” hacia el noroeste; la de “Cocos” hacia el noreste y la del “Caribe” hacia el oriente franco.

Actualmente.

Baja California y el sur de California (placa del Pacifico) se están moviendo con respecto a la placa Norteamericana aproximadamente en dirección noroeste a lo largo de una serie de fallas transformantes (San Andrés) que unen centros de expansión, cuya actividad lentamente aleja a este territorio del resto del país a una velocidad de 3.5 centímetros por año, por lo cual, aproximadamente en diez millones de años dicha región se convertirá en una isla.

De igual manera, las fallas oceánicas permiten la salida del magma, generando expansión del fondo oceánico.

Mapa de las cinco Placas Tectónicas de México y sus respectivas direcciones de movimiento. Tomada de Triple w ssn punto unam punto mx.

Al sur de Baja California, justo a la entrada al “Mar de Cortés” encontramos la microplaca de “Rivera”, cuyo papel en la sismicidad continental no se conoce aún. Los lineamientos magnéticos del fondo oceánico en esta parte muestran cómo aumenta, a razón de unos 6 cm/año, la separación entre la “Placa del Pacífico” y la pequeña “Placa de Rivera” localizada entre zonas de fractura.

En la zona costera de los estados de: Jalisco, Colima, Michoacán, Guerrero, Oaxaca y Chiapas, en consecuencia a que las placas “Cocos” y “Rivera” se mueven hacia el noreste de la República, una parte de estas placas se hunde sobre la región bajo la “Placa Norteamericana” (en un fenómeno llamado subducción) y han ocurrido desde tiempos históricos grandes terremotos, pero no es posible saber con exactitud si fueron producidos por el movimiento de la “Placa Rivera” o la de“Cocos”.

La “Placa de Cocos” es generada en la Cordillera del Pacífico Oriental, abarca desde la zona de fracturas de Rivera hasta el sistema de cordilleras de Galápagos y es consumida en la Trinchera Mesoamericana o Trinchera de Acapulco que se extiende desde Nayarit hasta la frontera sur de Costa Rica.

Al sureste de la “Dorsal de Tehuantepec” se encuentra un punto triple donde un sistema de fallas separa la ”Placa Norteamérica” de la del “Caribe” y donde la “Placa Cocos” comienza a ser subducida bajo ésta; esto constituye significantes riesgos naturales para gran parte del centro y sur de México.

Adicionalmente, la “Península de Yucatán”, presenta un desplazamiento en sentido de las manecillas del reloj y el “Cinturón Volcánico Transmexicano”, sigue con actividad.

Mapa Dorsal de Tehuantepec. Tomada de Mapa Biblioteca Digital ILCE.

Sin embargo, el baile de las placas tectónicas es continuo, empezó hace millones de años y continúa, se encuentra información sobre lo que el futuro depara a la superficie del planeta, y entre todas ellas se destaca la dada a conocer en el mes de mayo del año 2019, y que dice:

Más señales de que el Océano Atlántico desaparecerá por la unión de dos masas continentales.

Esta información se encuentra en NYCT Amazing (Noticias de la Ciencia y la Tecnología) Divulgación de la ciencia por internet desde 1997.

“Una nueva zona de subducción formándose frente a la costa de Portugal augura el comienzo de un ciclo en que el Océano Atlántico será cada vez más pequeño, hasta desaparecer como tal, debido al acercamiento progresivo entre la masa continental de Europa y la de América.

Mapa Fondo Submarino. Tomada de Amazon

El equipo de João Duarte, de la Escuela de Geociencias en la Universidad de Monash en Australia, cartografió el suelo oceánico de la zona y encontró que está comenzando a fracturarse, lo que indica actividad tectónica alrededor del borde de la aparentemente pasiva placa del sudoeste ibérico.

Las zonas de subducción, tales como ésta que ahora se comienza a formar cerca de la península ibérica, son áreas donde una de las placas tectónicas que cubren la superficie de la Tierra se hunde por debajo de otra placa hacia dentro del manto, la capa que está justo debajo de la corteza terrestre.

Lo que João Duarte y sus colaboradores han detectado es el primer paso en el establecimiento de un borde activo. Es como una zona de subducción embrionaria, compara João Duarte nacido hace 27 años, y quien fue profesor de la Universidad de Lisboa.

La actividad sísmica anterior, incluyendo el terremoto de 1755 que devastó a Lisboa, ya sugería que podría haber un movimiento tectónico convergente en la región. Ahora, por vez primera, se ha logrado aportar no sólo evidencias de que éste es ciertamente el caso, sino también una explicación consistente del mecanismo que regula el proceso.

Este fenómeno de la ruptura y la reformación de supercontinentes ha ocurrido al menos tres veces, a lo largo de más de cuatro mil millones de años, en la Tierra. La subducción ibérica gradualmente empujará a la península hacia Estados Unidos, a donde llegará dentro de aproximadamente 220 millones de años.”

Y para entrar en detalle, sobre La Tectónica de Placas y la Expansión del fondo oceánico:

Adicionalmente referiré lo encontrado en la página “The Nationals Academys” (Advisers to the Nations and Science, Engineering, and Medicine.)

“Por la mañana temprano del miércoles 18 de abril de 1906, todas aquellas personas que se encontraban en una franja de 1,150 kilómetros de la Costa Este de Estados Unidos (desde Coos Bay, Oregón, hasta Los Ángeles, California) se despertaron por los temblores del suelo. Pero en San Francisco el suelo hizo algo más que temblar”. 

Un oficial de policía que patrullaba en el distrito de producción de la ciudad escuchó un estruendo y vio como la calle comenzaba a formar ondas delante de él, "como si se tratase de olas del mar viniendo hacia mí, inflándose a medida que se acercaban". Aunque la escala de medición de Richter no se desarrolló hasta 1935, los científicos han calculado que el terremoto que tuvo lugar en San Francisco en 1906 tendría una lectura de 7.8 grados en la escala de Richter.

Posteriormente, esa misma mañana, un incendio que destruía todo lo que encontraba a su alrededor acrecentaba el desastre de edificios desmoronados y aplastados en la sacudida ciudad. Alrededor de setecientas personas resultaron muertas, otras doscientos cincuenta mil perdieron sus hogares y veintiocho mil edificios fueron destruidos. Las pérdidas económicas se estimaron en quinientos millones de dólares, equivalentes, a casi nueve mil millones de dólares en la actualidad.

El terremoto que azotó San Francisco aquella mañana no sólo pasaría a la historia por su gran capacidad de destrucción, sino también por lo que en su tiempo parecían ser sus inexplicables características.

Los científicos de aquella época aún conocían la existencia de la cercana Falla de San Andrés, si bien tenían idea de que una parte de este tipo de grieta en la corteza terrestre podría desplazarse hacia arriba o abajo contra la otra y ocasionar un terremoto localizado, pero no eran capaces de explicar su magnitud.

Una sección muy larga de la falla se había movido a lo largo de casi 500 kilómetros, desde San Juan Bautista, en el condado de San Benito, hasta del sur de San Francisco, hacia el norte hasta el río Mattole, en el condado de Humbold, y hacia el oeste a poca distancia del mar. El alcance de este movimiento era algo insólito. De hecho, no se daría una explicación hasta seis décadas después, con la llegada de la “Teoría de la Tectónica de Placas”.

Dicha teoría es uno de los mayores logros de la ciencia moderna, describe la superficie de la Tierra como una superficie dividida en grandes placas cuyos lentos movimientos desplazan los continentes a la deriva alrededor del globo. En los puntos de contacto entre las placas, pueden producirse sucesos catastróficos tales como erupciones volcánicas y terremotos, que a su vez pueden desencadenar las destructivas olas del océano conocidas como tsunamis. Y comenzó a ser ampliamente aceptada por los científicos especializados en el estudio de la tierra en la década de 1960.

Los investigadores, fueron conociendo poco a poco el funcionamiento de la corteza del planeta, un conocimiento que ahora nos permite prepararnos para el momento en que el suelo bajo nuestros pies se ondule como las olas del mar.

Veamos, a principios de la década de 1890, John Milne (1859 - 1913), un geólogo que impartía clases en el Colegio Imperial de Ingeniería de Tokio, desarrolló junto a sus colegas el primer sismógrafo preciso, un instrumento que servía para registrar los temblores de tierra, que se daban con frecuencia en Japón y que a veces resultaban devastadores.

Pocos años después, el fuego destruyó la casa del geólogo, incluyendo su observatorio científico y los todos los datos sobre terremotos que había recopilado durante más de una década de trabajo en Japón.

Desalentado, pero no vencido, John Milne volvió a su natal Gran Bretaña, donde para el cambio de siglo había establecido un método de mayor envergadura y más audaz para el estudio de terremotos: una red de 27 instrumentos distribuidos por todo el imperio británico. En el momento de su muerte, habían cuarenta estaciones, situadas en todo el mundo, y estaban comenzando a definir el patrón global de la localización de terremotos.

Ilustración John Milne. Tomada de The National Academys.

Un sismógrafo registra las vibraciones producidas por un movimiento repentino en una falla que genera varios tipos de "temblores" u ondas sísmicas, vibraciones de atrás hacia delante, de lado a lado y de arriba a abajo.

En un principio se consiguió distinguir dos diferentes tipos de ondas sísmicas, encontrando que que se mueven a distinta velocidad. Las ondas “P” o “primarias”, que contraen y dilatan alternativamente la materia que encuentran en su camino, llegan primero al instrumento, trazando una línea ondulada en un gráfico. Las ondas “S” o “secundarias”, que tienden a oscilar como una serpiente, formando ángulos rectos con su dirección de movimiento, se propagan más despacio y presentan un compás sísmico más irregular.

El intervalo entre la llegada de los dos tipos de ondas puede utilizarse para calcular la distancia entre la estación de seguimiento y el epicentro del terremoto, el punto de la superficie de la tierra situado encima del foco subterráneo y el origen de los movimientos.

Lo que se hace es medir las distancias, obtenidas por tres estaciones sismográficas distintas, con ello se pueden triangular, con la base del epicentro y situarlo con precisión en un mapa.

La ”Red de Milne marcaba el comienzo de la capacidad para detectar y localizar terremotos mediante detección remota, una importante aportación a la ciencia y a la propia sociedad. Pero pronto los sismólogos se dieron cuenta de que los instrumentos también ofrecían un método para explorar el misterioso interior del planeta. Al comienzo de la Primer Guerra Mundial, una serie de investigadores habían estudiado el comportamiento de las ondas sísmicas para deducir una estructura planetaria compuesta por capas concéntricas: un núcleo interno (aunque existían discrepancias de si era sólido o líquido) cubierto por una capa intermedia de roca densa, el manto, que comenzaba alrededor de 50 kilómetros por debajo de la parte externa de la corteza de la superficie.

En contra de todas las bases de conocimiento anteriores, un meteorólogo alemán causó un revuelo en el mundo de la geología con su aventurada teoría sobre la naturaleza de la superficie de la tierra. En 1915, Alfred Wegener (1880 – 1930) publicó “El origen de los océanos y continentes”, en el que afirmó que el saliente de Brasil y la depresión de la parte sudoeste de África encajan perfectamente, como piezas de un rompecabezas. Sostenía que los dos continentes habían estado unidos en el pasado y posteriormente se habían separado.

Para mostrar más pruebas del “desplazamiento de los continentes”, o "deriva" continental, como se tradujo la palabra alemana original, Wegener hizo referencia a los fósiles de un mesosaurio, de doscientos setenta millones de años de antigüedad que sólo se encontró en el este de Sudamérica y en el oeste de África.

La mayoría de los geólogos de su generación explicaban estas similitudes suponiendo que existía un puente de tierra que los conectaba y que posteriormente se había hundido en el fondo del océano. Sin embargo, Wegener suponía que los restos de huesos del mesosaurio se habían encontrado en lugares tan distantes porque estas regiones se habían separado hacía unos 125 millones de años, separando lentamente los grupos de fósiles del mesosaurio. Los continentes que conocemos en la actualidad antes formaban un único “supercontinente”, al que denominó “Pangea”.

Ilustración Alfred Wegener y el Super Continente Pangea. Tomada de The Nationals Academys.

El meteorólogo no sabía con certeza cómo se habían movido estos enormes bloques, pero sugirió que la fuerza centrífuga de la Tierra y la fuerza gravitacional del Sol y la Luna los podrían haber impulsado por la corteza oceánica.

Muchos geofísicos relevantes estaban convencidos de que dichos mecanismos no eran suficientes para tal tarea. Sin embargo, en 1929, Arthur Holmes (1890 - 1965), partidario de esta teoría, sugirió que el flujo convectivo de la roca calentada del manto situado bajo la corteza podría proporcionar la fuerza motriz necesaria, es decir, que cuando el material rocoso que se encuentra en las profundidades del manto se calienta, se vuelve menos denso y sube a la superficie, donde se enfría y se hunde para posteriormente volver a calentarse y subir de nuevo. Sin ninguna otra prueba de este tipo de mecanismo, la “Teoría de la deriva continental” logrópocos adeptos.

Fue difícil encontrar una prueba para demostrar la teoría, y hasta mediados de la década de 1950, que las pistas comenzaron a acumularse en estudios acerca del magnetismo de las rocas.

Patrick M. S. Blackett (1897 – 1974), quien recibiera el premio Nobel de física en 1948 por su trabajo sobre los rayos cósmicos y física nuclear, del Imperial College, conjuntamente con Stanley Keith Runcorn (1922 - 1995), de la Universidad de Cambridge, y Edward Bullard (1907 - 1980), del National Physical Laboratory (Laboratorio nacional de física) de Inglaterra estudiaban el magnetismo de las rocas como parte de su investigación sobre la naturaleza del campo magnético de la Tierra.

Los científicos sabían que una roca de la corteza terrestre de nueva formación dejaría una huella de la fuerza y la orientación del campo magnético de la Tierra en el momento de formación de la roca. Al intentar descubrir si el magnetismo de la roca variaba direccionalmente, Blackett, Runcorn, Bullard y sus estudiantes encontraron suficientes pruebas de que, a lo largo de la historia geológica, las rocas se han movido de alguna forma en relación a los polos magnéticos del planeta.

Eran posibles dos interpretaciones: o los polos terrestres se habían movido en relación a los continentes o los continentes se habían movido en relación a los polos.

A mediados de la década de 1950, basándose en los datos paleomagnéticos recopilados por Edward Irving( 1927 - 2014) de la Universidad Nacional Australiana, en Canberra, Blackett, Runcorn y Bullard llegaron a la conclusión de que Alfred Wegener llevaba razón, aparentemente, las rocas presentaban trayectorias polares totalmente distintas para los distintos continentes, trayectorias que coincidían con las posiciones de los continentes contempladas en la “Teoría de la Deriva Continental”.

A pesar de la prueba magnética de que los continentes se habían desplazado a lo largo de la historia geológica, los defensores de la teoría seguían sin poder demostrar el mecanismo que lo hacía posible. Sin embargo, encontraron un apoyo adicional en alta mar.

Con la ayuda de las mejoras realizadas con fines militares en la técnica de localización por eco o “sonar” (de las siglas en inglés de navegación y desplazamiento por sonido), para detección de submarinos, Harry Hess (1906 - 1969), un geólogo de la Universidad de Princeton, consiguió por una parte ayudar al ejército estadounidense y por otra a las ciencias geológicas. Como comandante de un transporte de ataque durante la Segunda Guerra Mundial, Hess disponía del modelo más potente de ecosonda existente y lo tuvo en funcionamiento de forma casi constante durante sus misiones en el Pacífico con la intención de ampliar los pocos conocimientos que se tenían sobre la configuración del fondo oceánico.

Un “sonar” permite medir la distancia entre una embarcación y el fondo del océano mediante el envío de pulsaciones sonoras y la recepción de las ondas sonoras que devuelve el fondo del océano. Hess combinó las mediciones realizadas en varias travesías para crear un boceto de mapa de contorno del fondo marino, y en el transcurso de su servicio militar descubrió y realizó mapas de alrededor de cien montañas submarinas con cimas llanas.

Posteriormente, de vuelta en Princeton, Harry Hess supuso que estas montañas procedían de volcanes con cimas puntiagudas que posteriormente se habían allanado por acción de la erosión. Esto le indujo a considerar el ciclo de vida de las montañas submarinas, interés que persiguió durante la década de 1950.

Al mismo tiempo, la Universidad de Columbia se había convertido en la base de un intenso programa de investigación de geología marina, encabezado por Maurice Ewing (1906 - 1974). Al principio de la década de 1950, las embarcaciones de investigación del Observatorio Geológico Lamont (que en la actualidad se denomina Observatorio Terrestre Lamont-Doherty) de Columbia recopiló sondeos de numerosas profundidades realizados en el Océano Atlántico, y en 1952 los investigadores de Lamont comenzaron a elaborar un mapa a partir de los resultados de estos sondeos.

Una de las características del fondo marino del Atlántico, conocida desde mediados de los 70, es una cordillera submarina conocida como la “Dorsal Atlántica”.

Esta cordillera emerge de una amplia llanura a ambos lados y presenta picos que alcanzan los tres mil metros de altura desde el fondo del océano. Sin embargo, los investigadores de Lamont descubrieron nueva información extraordinaria sobre ella. La “dorsal atlántica” no sólo tenía una gran altitud, sino también una enorme longitud, de alrededor de quince mil kilómetros, casi toda la extensión del océano, desde Groenlandia hasta el sur de África, superando la longitud de las “Montañas Rocosas” y los “Andes” juntos.

Los investigadores de Lamont también descubrieron que la cresta del sistema dorsal está prácticamente libre de sedimentos, en comparación con la gruesa capa de sedimentos existente en las planicies situadas junto a los márgenes continentales, que pueden alcanzar un grosor de varios kilómetros.

Quizá la característica más sorprendente de la “Dorsal Atlántica” fuera el profundo valle que se extendía por ella. Esta fisura, como se denomina, desciende una media de un mil ochocientos metros: dimensiones en las que se podría introducir sin problemas el Gran Cañón del río Colorado, que tiene una anchura de 30 kilómetros aproximadamente. Las muestras recogidas del fondo de la fisura revelaron que el fondo del océano estaba compuesto por roca volcánica oscura y sumamente joven.

Entonces los investigadores de Lamont: Bruce Charles Heezen (1924 - 1977), Marie Tharp (1920 – 2006) y Maurice Ewing publicaron en 1959 una mapa del Atlántico Norte con las características de la “dorsal” oceánica.

Ilustración Mapa del fondo marino y sus autores. Tomada de Científicos Researche Gate. net

Cuando esto sucedió, los sondeos realizados en otros lugares habían obtenido perfiles del fondo marino muy similares en todo el mundo, y el extraordinario patrón salió a la luz. Los sondeos revelaron que el sistema dorsal centro-oceánico tiene una longitud de sesenta mil kilómetros, suficiente para dar la vuelta al ecuador una vez y media.

Se trataba de una de las características físicas dominantes del planeta, junto con los continentes y los propios océanos. Los investigadores también trazaron un sistema de profundas fosas (las partes más profundas de las cuencas oceánicas) que prácticamente rodeaba el Océano Pacífico y se encuentra en la frontera nordeste del Océano Índico.

Se trataba de nuevos descubrimientos esenciales y Harry Hess, que se había informado sobre todos los nuevos datos relativos al fondo oceánico, estaba ansioso por explorar sus implicaciones.

En 1960, tomó la idea de Bruce Heezen de que la Tierra se estaba "separando por las costuras", es decir, las dorsales. Dada la juventud de las muestras del fondo de la fisura, Heezen sostenía que la roca volcánica o magma manaba desde debajo de la corteza. A partir de esta sugerencia de un mecanismo que pudiese explicar las dorsales centro-oceánicas, Hess desarrolló una nueva síntesis de la ciencia terrestre en su famoso artículo de 1962, "La historia de las cuencas oceánicas".

A pesar de calificar su ensayo como "geopoesía", como si quisiese advertir a los demás científicos de que no todos los conceptos se podrían probar, el trabajo sirvió para estimular el pensamiento en ese campo.

Haciendo eco de los conocimientos de los sismólogos, Hess postuló un interior del planeta formado por varias capas. Para entonces, los investigadores habían perfeccionada sus ideas sobre la estructura interna de la tierra. En vez de hablar de un sólo núcleo de hierro, lo describían como un núcleo interior de hierro sólido con un núcleo exterior fluido de aleación metálica, en su mayoría hierro. Alrededor de este núcleo estaba el manto, recubierto por la delgada corteza exterior oceánica y la gruesa corteza continental.

A continuación, Hess explicó con mayor detalle la evolución de la arquitectura del planeta. La corteza esta compuesta por una roca pobre en hierro que subió a la superficie cuando la desintegración radiactiva calentó y fundió las rocas del interior del recién condensado planeta.

Hubo un momento en que esta corteza formaba una sola masa de tierra continental. Debido a la presencia continuada de calor en el interior del planeta, se creó en el manto un "bucle" de convección de material que se eleva y se hunde, tal y como Arthur Holmes había sugerido en 1929.

Hess elaboró una teoría según la cual una vez que se formó el planeta la convención del manto se subdividió en numerosos bucles de circulación distintos que se extendían desde el núcleo. Cuando las corrientes alcanzan la superficie, el material fundido rezuma, formando las dorsales centro-oceánicas y nueva corteza oceánica; a medida que el magma continúa fluyendo, la convección del manto hace que el fondo oceánico más antiguo se aleje en ambas direcciones de la dorsal. Cuando las corrientes de convección descienden, la antigua corteza oceánica que ya se ha enfriado vuelve a sumergirse en el manto en las profundas fosas oceánicas.

De esta forma Hess subordinó la configuración de los océanos y continentes a los movimientos del fondo oceánico moviéndose y en expansión. Aunque la expansión del fondo marino resultaba una visión convincente, no se podía comprobar. Hess creía que se producía aproximadamente a la misma velocidad a la que crecen las uñas. La prueba tendría que venir indirectamente, como ocurrió, a través del magnetismo.

Desde la década de 1920, los científicos sabían que las rocas pertenecientes a distintos períodos geológicos podían presentar polaridades magnéticas opuestas. En ocasiones la orientación era "normal", señalando al norte como hoy en día, y en ocasiones el campo geomagnético está invertido.

En 1963, Allan Cox (1926 - 1987), Richard Doell (1923 - 2008), y Brent Dalrymple (9 mayo 1937), del “U.S. Geological Survey” (servicio geológico de EE.UU.), e Ian McDougall (1935 - 2018), de la Universidad Nacional Australiana, comenzaron a establecer una escala cronológica cuantitativa de las inversiones. Para ello, midieron las direcciones del campo magnético de los flujos de lava en tierra y determinaron su edad mediante métodos radioactivos. Se trataba de un proceso muy laborioso, pero en 1966 los investigadores ya habían trazado la escala cronológica de inversión de los últimos tres y medio millones de años.

Mientras tanto, los investigadores descubrían un interesante patrón en el mar. Durante la Segunda Guerra Mundial se habían desarrollado las exploraciones magnéticas del fondo marino, como el sondeo por eco, como antes se comentó, con la intención de mejorar la detección de submarinos. 

En 1961, Arthur Datus Raff (1917 – 1999) y Ronald Mason (1916 - 2009), de la Institución Oceanográfica Scripps, observaron anomalías magnéticas en el patrón de franjas del fondo oceánico en de la costa del estado de Washington.

Un año después, el geofísico Drummond Matthews (1931 – 1997) de la Universidad de Cambridge, que habían realizado exploraciones magnéticas en una dorsal submarina del océano Índico, también descubrieron un curioso patrón, distinto de las franjas magnéticas: señales magnéticas más débiles y más fuertes en bandas paralelas a ambos lados de la cresta de la dorsal.

Cuando regresó a Inglaterra comentó sus descubrimientos con Frederick John Vine (17 Junio 1937), un estudiante de posgrado de la Universidad de Cambridge especializado en geofísica marina. Los dos plantearon la hipótesis de que el fondo marino hubiera registrado la orientación del campo magnético de la Tierra en el tiempo en que la nueva roca fundida rezuma del manto. Si la expansión del fondo oceánico sucede tal y como Harry Hess la describió, estos bloques de material magnetizado de forma normal e inversa se alejaría de forma paralela a ambos lados de la dorsal.

La hipótesis de Vine y Matthews, publicada a finales de 1963, no fue aceptada por gran parte de la comunidad geofísica, en parte porque aún no se había completado la escala cronológica de inversión magnética, por lo que los datos anómalos obtenidos en el fondo marino apenas si coincidían con su teoría.

Pero, dos años más tarde, en 1965, el propio Frederick Vine se encontraba en compañía de Harry Hess, que había llegado a Cambridge durante un período sabático, y John Tuzo Wilson( 1908 - 1993), de la Universidad de Toronto, continuando parte de sus propias investigaciones sobre las dorsales centro-oceánicas.

Tuzo Wilson examinó el mapa que Raff y Mason habían realizado del fondo marino de la costa de la Isla de Vancouver y el sur hasta California, y sugirió que los mapas mostraban una dorsal de expansión del fondo marino. Vine y Wilson publicaron en octubre de 1965 un articulo en el que proponían un modelo para la expansión del fondo marino del Pacífico nordeste, que utilizaba como prueba las bandas de magnetismo inverso que avanzaban desde ambos lados de la dorsal. Poco después, la pequeña discrepancia existente entre las bandas de inversión del fondo marino y la datación de las inversiones de campos en tierra conocidas se suavizó cuando Richard Doel y Brent Dalrymple descubrieron una nueva inversión de campos basada en la tierra. Con esta adición, los dos grupos de datos coincidían de forma asombrosa.

La confirmación de la expansión del fondo marino fue respaldada por otras observaciones realizadas en 1965 y 1966. La más importante de ellas fueron las muestras de sedimentos oceánicos analizados por Neil Opdyke (1933 - 2019), de Lamont.

Las muestras procedían de núcleos verticales de entre cinco y trece metros de longitud y se habían tomado en el fondo oceánico del Pacífico Sur. La datación y el patrón de las inversiones magnéticas de las muestras de Opdyke coincidían con las determinadas a partir de flujos de lava terrestres y franjas magnéticas del fondo marino.

Ahora, los científicos poseen la clave para establecer una forma completamente nueva de comprender el planeta Tierra. J. Tuzo Wilson, en un intento de explicar las fallas del fondo marino, fue el primero en abordar las trascendentales implicaciones de la expansión del fondo oceánico.

A lo largo y ancho del globo, los investigadores han encontrado fallas, fracturas perpendiculares a las dorsales de expansión centro-oceánicas que atraviesan océanos completos y dividen las dorsales en segmentos. Cuando Wilson abordó la cuestión, prevalecía la interpretación de que las fallas constituían la evidencia de la división de la corteza oceánica de un extremo a otro. Se suponía que las dorsales se habían originado como unidades continuas que posteriormente se fragmentaron y desplazaron debido a la acción de las fallas, pero él no estaba de acuerdo. Sí, las fallas eran la prueba de una división de la corteza, pero únicamente entre los segmentos de dorsales en expansión, unos segmentos que siempre habían estado desplazados. Este nuevo planteamiento sugería que la deformación activa se concentra en las dorsales y a lo largo de sus fallas de conexión, y que el resto de la corteza oceánica simplemente va a la deriva, sin divisiones. Wilson les asignó el nombre de "placas" a estas enormes masas de roca en movimiento. Posteriormente, propuso que la superficie de la Tierra estaba dividida en unas siete placas corticales grandes y varias de menor tamaño.

Las ideas de Wilson sobre las placas y las fallas oceánicas se pudieron comprobar con facilidad mediante el conjunto de datos de localización de un terremoto emergente y Lynn Sykes (16 Abril 1937), del Lamont, fue muy rápido en realizar la comprobación.

La teoría de Wilson superó la prueba con creces. Sykes descubrió que los terremotos oceánicos se concentraban a lo largo de las dorsales oceánicas y sus fallas de conexión, y que el interior de las "placas" oceánicas era prácticamente asísmico, o sea, sin actividad sísmica.

Los estudios realizados sobre los terremotos también supusieron un paso crucial para la comprensión de las zonas de subducción. En la década de 1940, Kiyoo Wadati (1902 - 1995), de la Universidad de Tokio en Japón, y Hugo Benioff (1899 - 1968), del California Institute of Technology (Instituto tecnológico de California), observaron que los terremotos profundos se producían en un plano por debajo del fondo oceánico y se concentraban en áreas alrededor de los bordes de los océanos, cercanas a los volcanes terrestres.

Los estudios llevados a cabo en la década de 1950 mostraron que estas áreas oceánicas también albergaban profundas fosas, mencionadas por Harry Hess en su modelo de expansión del fondo marino.

Las profundas fosas y los terremotos relacionados con las mismas intrigaban a los sismólogos. Algunos de estos terremotos se producían en grandes profundidades del manto, donde las elevadas temperaturas deberían ablandar cualquier elemento rígido, de forma que las rocas en vez de ser tan sólidas y rígidas como para agrietarse con facilidad en los terremotos, deberían fluir.

Esta planteamiento cambió con el trabajo realizado por los investigadores de Lamont: Jack Oliver(1923 - 2011), Bryan Isacks y Lynn Sykes, quienes examinaron la actividad sísmica de una fosa cercana a la isla de Tonga en el Pacífico Sur. En 1964 comenzaron a recopilar datos sísmicos para identificar el origen o foco subterráneo de los terremotos producidos allí. Al igual que Benioff y Wadati, observaron que los focos esbozaban un plano inclinado hacia abajo desde el fondo oceánico de alrededor de 45 grados.

Mapa His USGS (2007) Earthquake Summary Map shows the tectonic settings surrounding a M7.8 earthquake on December 9, 2007 along the Tonga-Kermadec subduction zone studied by Bryan Isacks and Oliver. Penn State. College Earth and Mineral Sciences.

Pero los miembros de este Equipo de Lamont fueron los primeros en reconocer que este plano era un bloque de material descendente lo suficientemente frío y duro como para apoyar terremotos y que, además, el bloque que contenía el fondo marino, se estaba inclinando hacia la fosa, creando una zona sísmica.

Determinaron que el bloque descendiente del fondo marino tenía un grosor considerable, de aproximadamente unos cien kilómetros). No sólo se movía la superficie del fondo marino, ni la corteza sola, sino un bloque mucho más grueso. Parecía razonable aplicar a este bloque móvil el término que le dio Wilson: “Placa”.

Casi al final de la década de 1960, Xavier Le Pichon (18 Junio 1937), en Lamont, Dan McKenzie (21 Febrero 1942), en Scripps, y William Jason Morgan (10 Octubre 1935), en la Universidad de Princeton, continuaron definiendo las formas de las placas contiguas y el modo en que se podía describir su ubicación y movimiento en el globo mediante la geometría esférica elemental, no sólo en el presente, sino también en el pasado y en el futuro.

En un discurso pronunciado ante una convención de sus colegas en 1967, J. Tuzo Wilson declaró que la tectónica de placas y la expansión del fondo marino "podían ser de tanta importancia para la geología como el descubrimiento de la circulación de la sangre de William Harvey (1578 – 1657) lo fue para la fisiología o la evolución para la biología".

El conocimiento de la tectónica de placas ha permitido mejorar la seguridad pública que siempre ha preocupado a la sociedad. Por ejemplo, desde la llegada de la teoría de la tectónica de placas a final de la década de 1960, los científicos han identificado “la falla de San Andrés”, en California, como el límite que separa dos placas que lentamente se van deslizando una sobre otra.

La “Placa del Pacífico”, la más grande de mundo, se mueve en dirección nordeste pasando por América del Norte, arrastrando el borde del continente con ella. Hace mucho tiempo que los habitantes de California saben que la tierra en la que viven es propensa a sufrir terremotos. Al saber que viven sobre un límite de placa principal, entienden que los terremotos son inevitables y que simplemente se trata de una cuestión de "cuándo" van a producirse, no de "si" van a ocurrir.

Aunque los científicos aún no son capaces de predecir cuándo tendrán lugar los terremotos, el conocimiento de la velocidad del movimiento de las placas y el patrón de terremotos asociado a “la falla de San Andrés” ha inducido al gobierno estatal de California tomar medidas preventivas específicas. En 1975, California instauró una comisión de seguridad sísmica que se encarga, entre otras cosas, de revisar y actualizar el plan estatal de mitigación de riesgos de terremotos.

A nivel nacional, la Earthquake Hazards Reduction Act (Acta de Reducción de Riesgo Sísmico) de 1977 creó el NEHRP (Programa Nacional para la Reducción del Riesgo Sísmico) con el fin de reducir el peligro de los terremotos en Estados Unidos, algo que los especialistas en terremotos llevaban pidiendo desde el gran terremoto que tuvo lugar en Alaska en 1964.

Los estudios realizados por los participantes en el NEHRP no sólo han influido en los programas de educación pública, sino también en el desarrollo de estándares sísmicos para el diseño y la construcción de edificios y otras estructuras. Un cambio importante que ha tenido lugar en el UBC (Código de Construcción Uniforme), por ejemplo, está relacionado con el principio del aislamiento de la base, en el que la que la estructura se apoya en varios cojinetes situados entre la propia estructura y la cimentación o base. Si el suelo se mueve en una dirección, una estructura sobre una base fija se queda atrás, yendo de hecho en dirección opuesta. Dada la naturaleza de las ondas terrestres de un terremoto, esto se traduce en una vibración de la estructura hacia delante y atrás en varias direcciones. Sin embargo, si la base se encuentra aislada mediante cojinetes, los propios cojinetes absorben la vibración y el edificio permanece prácticamente inmóvil. Debido a la similitud de los peligros geológicos, japoneses y californianos encabezan el desarrollo de códigos de construcciones más rigurosos para, entre otros, colegios públicos, puentes, hospitales y embalses.

Además de su importancia para la seguridad pública, la Teoría de la tectónica de placas ha favorecido las actividades económicas esenciales como la minería y las prospecciones petrolíferas. Por ejemplo, desde la década de 1970, se han producido mejoras en las prospecciones de petróleo y gas natural, gracias al desarrollo y al continuo perfeccionamiento de mapas paleogeográficos (literalmente, geografía de "fósiles") que sirven de ayuda para identificar entornos antiguos propicios para la formación y conservación de fuentes de petróleo.

Quizás haya resultado más inesperado el nuevo mundo submarino descubierto en las fumarolas hidrotermales, las fuentes termales que se crean en la parte en la que el agua del mar se filtra en la corteza calentada de las zonas de expansión.

En 1977, una expedición realizada a la Fisura de Galápagos descubrió nuevos y fascinantes ecosistemas en los alrededores de las fuentes termales; pronto se encontraron ecosistemas similares en varios océanos de todo el mundo. Mediante sumergibles tripulados y no tripulados, los investigadores ya han recopilado más de doscientas especies completamente nuevas de gusanos, moluscos y artrópodos procedentes de estas fumarolas: algo muy distinto del árido desierto que una vez hicieron se imaginaron los biólogos. Al carecer de luz solar, las criaturas de las fumarolas crean su propia energía mediante la oxidación de los compuestos químicos que emergen del interior del planeta, principalmente del sulfuro de hidrógeno, un compuesto venenoso para la mayoría de las formas de vida de la Tierra. Entre las criaturas más intrigantes descubiertas en las fumarolas se encuentran los "hipertermófilos", microorganismos adaptados a temperaturas que a veces superan el punto de ebullición normal del agua. Sus peculiares propiedades metabólicas los convierten en objeto de estudio de la biotecnología.

La tectónica de placas explica prácticamente todas las características geológicas del planeta Tierra y hace que tengan sentido fenómenos inexplicables como terremotos, erupciones volcánicas o la formación de cadenas montañosas. Por tanto, la declaración de J. Tuzo Wilson sobre la importancia de la teoría parece estar bien fundada. Además, la tectónica de placas ha conducido a nuevos descubrimientos (como el de los organismos de las fumarolas hidrotermales y sus implicaciones para el conocimiento de la vida del planeta) que investigadores como John Milne, Alfred Wegener, o Harry Hess no podían ni imaginar cuando se dejaron llevar por su curiosidad científica.

Esta cronología muestra la cadena de investigaciones básicas que condujeron al conocimiento de la “Teoría Tectónica de Placas” y procesos relacionados, y como se observa es un avance obtenido por muchos científicos del siglo veinte, y más precisamente en la segunda mitad de ese siglo. Estos brillantes científicos, son referencia obligada al revisar la historia de los estudios sobre sismos, actividad volcánica y la mayoría aún viven.

Eso a mi manera de entender, nos ubica en una época privilegiada, y ahora que en nuestra humanidad se ha variado la actitud y por tanto la importancia a los efectos de las catástrofes naturales, a diferencia de lo que sucedía en el pasado, en que sólo quedaba aceptar los hechos inevitables y sobrellevar sus consecuencias, ya es modificable la situación.

Ahora es factible emprender tareas de prevención y aminoramiento de los efectos de terremotos y tsunamis, y seguramente en el futuro se encontrará la forma de detectar los fenómenos geológicos con precisión, con suficiente antelación para evitar, en la medida de lo posible, la mortalidad que ocasionan.

La fórmula en que nuestro planeta y la vida que alberga han prosperado, tienen que ver con la estabilidad, pero implícitas están las modificaciones, que suceden de cuando en cuando, esas que nos llevan a la evolución tanto del entorno, como en nuestro interior, en lo macro y aún en lo micro. Lo que percibimos y lo que nos resulta invisible.