El fons marí, un univers inconfusible

2007/11/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Teknologia
• Biologia
• Geologia
• Ozeanografia

Durant segles, geògrafs, geòlegs i oceanògrafs van creure que el fons marí era una zona habitada, sense activitat ni vida. Sense més, el fons marí era considerat el lloc on s'acumulen els productes de l'erosió continental i els esquelets dels animals que habiten en la superfície.

Aquesta visió no va canviar fins a la dècada de 1960. És en aquesta època quan comencen a explorar-se els fons oceànics. Fins llavors la tecnologia no estava tan avançada com per a baixar fins al fons de la mar, però en 1964 els nord-americans van embarcar en Alvin. Igual que van dissenyar Apollo per a anar a la Lluna, van fer un submarí que podia albergar a tres persones en el seu interior per a arribar al fons de la mar, i avui dia Alvin continua arrossegant a persones en la profunditat de la mar.

Els científics deuen en gran manera a submarins com aquest.

Petjades de la tectònica de plaques

Entre altres coses, les expedicions realitzades en els submarins tripulats han contribuït a completar la teoria de la tectònica de plaques. De fet, en el dorsal oceànic mundial els científics han inundat nombroses ocasions i han observat de prop les proves de l'aparició de la nova superfície.

Segons la teoria de la tectònica de plaques, l'expansió oceànica mou les plaques continentals. I aquest moviment es produeix precisament en el dorsal. En l'eix de la dorsal es produeixen erupcions volcàniques i s'emeten grans bugades de lava. Generalment són bugades basàltiques que formen una nova superfície. A mesura que es produeixen noves erupcions, les zones de superfície terrestre de nova creació s'allunyen de l'eix.

Es desplacen uns centímetres a l'any cap als costats, per la qual cosa en l'escala temporal de l'ésser humà el moviment no destaca. Però en geologia el temps es mesura en milions d'anys, i en un milió d'anys el fons s'allunya desenes de quilòmetres. Així, a desenes de milions d'anys, es troben a centenars o milers de quilòmetres de la dorsal en la qual es van formar els fons oceànics.

A mesura que s'allunya de la dorsal, la superfície oceànica es va refredant i la seva densitat augmenta. Quan la densitat d'aquesta superfície oceànica és major que la del mantell inferior, s'enfonsa. La zona d'enfonsament es denomina zona de subducció. En el mantell, l'escorça terrestre es fundi, per la qual cosa, tal com indiquen els geòlegs, l'escorça es recicla "", amb el que es completa el procés de formació de la superfície terrestre.

Tot això, d'origen oceànic dorsal, té una longitud de 60.000 km i travessa tots els oceans del món. Excepte a Islàndia i en un altre lloc, es troba sota l'aigua i la cresta es troba a una profunditat aproximada de 2.500 metres. El propi dorsal s'alça entre 2.000 i 3.000 metres sobre les valls abissals que ho separen dels continents.

Volcans submarins

No obstant això, encara queden moltes preguntes per respondre sobre l'activitat volcànica en el fons marí. Per exemple, fins ara ningú s'ha oposat en el moment en què s'està produint una erupció. Per contra, fa trenta-quatre anys van descobrir les clares petjades de l'expansió oceànica. Va participar en l'operació Famous ( French American Mid Ocean Undersea Survey ), impulsada per científics estatunidencs i francesos, en 1973-74. Dirigit pel geòleg Xavier Le Pichon, van explorar el rift situat a uns 700 quilòmetres al sud de les Açores, la profunda vall que divideix la cresta de la dorsal central de l'Atlàntic. El seu objectiu era descobrir les petjades de l'expansió oceànica.

En aquesta operació, a més d'Alvin, van utilitzar el batisfono Archimede i una tripulació submarina francesa, Cyana. Des del seu interior, els científics van veure per primera vegada un sorprenent món de basalts. L'operació va ser realment fructífera, ja que els submarins els van permetre caminar sobre el fons de l'oceà i veure amb els seus ulls la recentment creada superfície. A més de veure, es van prendre imatges i es van prendre mostres i es van mesurar diversos paràmetres físic-químics en el lloc.

Després de Famous van arribar més expedicions per a explorar el fons oceànic. En aquestes exploracions es va utilitzar, a més del submarí, el vaixell perforador. El vaixell perforador és molt útil per als geòlegs ja que recull columnes cilíndriques de 6 cm de diàmetre i diversos metres de longitud. D'aquesta forma es pot estudiar la composició i estructura de l'escorça oceànica, així com els sediments que la cobreixen.

Xemeneies hidrotermals

La següent exploració coneguda de Famous va ser Cyamex en 1978. Per a llavors, els geòlegs estaven fascinats per les estructures generades per les erupcions que es produeixen en el dorsal. El magma basàltic surt a 1.200 °C i l'aigua de la mar està a 2 °C. Per tant, la seva solidificació és immediata i el seu aspecte varia en funció del volum abocat. Si no s'aboca molta lava, es creen estructures en forma de coixí (pillow lava, en anglès). Són de diverses formes, sovint similars als tubs. Per contra, quan s'aboca molta lava, la lava ocupa totes les ranures i es formen estructures planes com a llacs.

En l'operació franc-mexicana Cyamex, a l'entrada del golf de Califòrnia, en aigües mexicanes, van descobrir altres estructures fins llavors desconegudes com a xemeneies hidrotermals. Un dia un científic mexicà va descendir a l'interior de Cyana i va veure una estructura especial de vius colors. Sobre ell es trobaven restes d'animals morts, com les petxines que comencen a desfer. A continuació es van realitzar altres immersions en la zona, trobant restes de corrents calents, fòssils de cucs, cloïsses mortes i més xemeneies. Però tots estaven morts.

De sobte... oasi

A l'any següent, en 1979, amb l'objectiu de trobar xemeneies hidrotermals actives, científics francesos i estatunidencs van tornar al mateix lloc en l'operació Rise. Van portar l'Angus per a treure fotos del fons. Es va triar el lloc amb Sonarra i sobre la cadena volcànica es van prendre milers de fotografies del fons. En ells s'observava si hi havia restes de vida. En funció d'això es va triar el lloc on submergir-se, dins d'Alvin.

Així van descobrir les primeres xemeneies actives. Precisament va ser el professor emèrit de la Universitat de Brest, el geòleg Thierry Juteau, qui va descobrir per primera vegada l'ecosistema que els envolta. En plena foscor, a una profunditat en la qual l'oceà sembla morat, milers d'animals es reunien al voltant d'espectaculars fumaroles que abocaven aigua negra: crancs, polps, peixos, cucs, gegants... De fet, les fumaroles emeten diòxid de carboni, metà i, sobretot, sulfur d'hidrogen dissolt en aigua calenta (l'aigua surt a 350 °C). Per tant, l'entorn és propici per al creixement de bacteris anaerobis amb les quals conviuen nombrosos invertebrats i vertebrats en la simbiosi.

Les pròpies fumaroles són "construccions metàl·liques". Dissolts en l'aigua s'extreuen sulfurs metàl·lics que en entrar en contacte amb l'aigua freda de l'oceà precipiten immediatament. D'aquesta forma es creen estructures de pirita (Fes 2), calcopirita (CuFeS 2), blenda (ZnS) i galena (Pb S) lleugerament, i sulfat càlcic (Cas 4) blanc. Altres sals minerals (hidròxids de ferro, manganès i cobalt) suren sobre la xemeneia a 200-3.000 metres i es van acumulant a poc a poc sobre les roques basàltiques de la zona formant una escorça negra.

Des de llavors, els científics han demostrat que les fumaroles formen part del sistema hidrotermal del fons marí. L'aigua freda de l'oceà s'enfonsa per les esquerdes de l'escorça terrestre. En baixar dissol els minerals de les roques. Sota la superfície terrestre, en la part superior de les cambres de magma, es produeixen reaccions d'alta temperatura. A continuació, els fluids hidrotermals s'extreuen de les xemeneies en forma de fumarola negra, el cabal de la qual pot ser superior a un metre cúbic per segon. Tot el sistema és imprescindible perquè la composició de l'aigua marina sigui estable.

L'exploració del fons marí no ha acabat, però és clar que a mesura que els avanços tècnics permetin coneixerem millor l'univers submarí. A més, els interessos econòmics també estan impulsant l'exploració del fons oceànic: l'esgotament de les mines superficials ha portat a buscar noves fonts. I l'oceà dorsal és un gran magatzem de metalls.