El fondo marino, un universo inconfundible

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

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Durante siglos, geógrafos, geólogos y oceanógrafos creyeron que el fondo marino era una zona morada, sin actividad ni vida. Sin más, el fondo marino era considerado el lugar donde se acumulan los productos de la erosión continental y los esqueletos de los animales que habitan en la superficie.

Esta visión no cambió hasta la década de 1960. Es en esta época cuando comienzan a explorarse los fondos oceánicos. Hasta entonces la tecnología no estaba tan avanzada como para bajar hasta el fondo del mar, pero en 1964 los norteamericanos embarcaron en Alvin. Al igual que diseñaron Apollo para ir a la Luna, hicieron un submarino que podía albergar a tres personas en su interior para llegar al fondo del mar, y hoy en día Alvin sigue arrastrando a personas en la profundidad del mar.

Los científicos deben en gran medida a submarinos como éste.

Huellas de la tectónica de placas

Entre otras cosas, las expediciones realizadas en los submarinos tripulados han contribuido a completar la teoría de la tectónica de placas. De hecho, en el dorsal oceánico mundial los científicos han inundado numerosas ocasiones y han observado de cerca las pruebas de la aparición de la nueva superficie.

Según la teoría de la tectónica de placas, la expansión oceánica mueve las placas continentales. Y ese movimiento se produce precisamente en el dorsal. En el eje de la dorsal se producen erupciones volcánicas y se emiten grandes coladas de lava. Generalmente son coladas basálticas que forman una nueva superficie. A medida que se producen nuevas erupciones, las zonas de superficie terrestre de nueva creación se alejan del eje.

Se desplazan unos centímetros al año hacia los lados, por lo que en la escala temporal del ser humano el movimiento no destaca. Pero en geología el tiempo se mide en millones de años, y en un millón de años el fondo se aleja decenas de kilómetros. Así, a decenas de millones de años, se encuentran a cientos o miles de kilómetros de la dorsal en la que se formaron los fondos oceánicos.

A medida que se aleja de la dorsal, la superficie oceánica se va enfriando y su densidad aumenta. Cuando la densidad de esta superficie oceánica es mayor que la del manto inferior, se hunde. La zona de hundimiento se denomina zona de subducción. En el manto, la corteza terrestre se funde, por lo que, tal y como indican los geólogos, la corteza se "recicla", con lo que se completa el proceso de formación de la superficie terrestre.

Todo ello, de origen oceánico dorsal, tiene una longitud de 60.000 km y atraviesa todos los océanos del mundo. Salvo en Islandia y en otro lugar, se encuentra bajo el agua y la cresta se encuentra a una profundidad aproximada de 2.500 metros. El propio dorsal se alza entre 2.000 y 3.000 metros sobre los valles abisales que lo separan de los continentes.

Volcanes submarinos

Sin embargo, todavía quedan muchas preguntas por responder sobre la actividad volcánica en el fondo marino. Por ejemplo, hasta ahora nadie se ha opuesto en el momento en que se está produciendo una erupción. Por el contrario, hace treinta y cuatro años descubrieron las claras huellas de la expansión oceánica. Participó en la operación Famous ( French American Mid Ocean Undersea Survey ), impulsada por científicos estadounidenses y franceses, en 1973-74. Dirigido por el geólogo Xavier Le Pichon, exploraron el rift situado a unos 700 kilómetros al sur de las Azores, el profundo valle que divide la cresta de la dorsal central del Atlántico. Su objetivo era descubrir las huellas de la expansión oceánica.

En esta operación, además de Alvin, utilizaron el batisfono Archimede y una tripulación submarina francesa, Cyana. Desde su interior, los científicos vieron por primera vez un sorprendente mundo de basaltos. La operación fue realmente fructífera, ya que los submarinos les permitieron caminar sobre el fondo del océano y ver con sus ojos la recién creada superficie. Además de ver, se tomaron imágenes y se tomaron muestras y se midieron diversos parámetros físico-químicos en el lugar.

Después de Famous llegaron más expediciones para explorar el fondo oceánico. En estas exploraciones se utilizó, además del submarino, el barco perforador. El barco perforador es muy útil para los geólogos ya que recoge columnas cilíndricas de 6 cm de diámetro y varios metros de longitud. De esta forma se puede estudiar la composición y estructura de la corteza oceánica, así como los sedimentos que la cubren.

Chimeneas hidrotermales

La siguiente exploración conocida de Famous fue Cyamex en 1978. Para entonces, los geólogos estaban fascinados por las estructuras generadas por las erupciones que se producen en el dorsal. El magma basáltico sale a 1.200 ºC y el agua del mar está a 2 ºC. Por tanto, su solidificación es inmediata y su aspecto varía en función del volumen vertido. Si no se vierte mucha lava, se crean estructuras en forma de almohada (pillow lava, en inglés). Son de diversas formas, a menudo similares a los tubos. Por el contrario, cuando se vierte mucha lava, la lava ocupa todas las ranuras y se forman estructuras planas como lagos.

En la operación franco-mexicana Cyamex, a la entrada del golfo de California, en aguas mexicanas, descubrieron otras estructuras hasta entonces desconocidas como chimeneas hidrotermales. Un día un científico mexicano descendió en el interior de Cyana y vio una estructura especial de vivos colores. Sobre él se hallaban restos de animales muertos, como las conchas que empiezan a deshacer. A continuación se realizaron otras inmersiones en la zona, encontrando restos de corrientes calientes, fósiles de gusanos, almejas muertas y más chimeneas. Pero todos estaban muertos.

De repente... oasis

Al año siguiente, en 1979, con el objetivo de encontrar chimeneas hidrotermales activas, científicos franceses y estadounidenses regresaron al mismo lugar en la operación Rise. Llevaron el Angus para sacar fotos del fondo. Se eligió el lugar con Sonarra y sobre la cadena volcánica se tomaron miles de fotografías del fondo. En ellos se observaba si había restos de vida. En función de ello se eligió el lugar donde sumergirse, dentro de Alvin.

Así descubrieron las primeras chimeneas activas. Precisamente fue el profesor emérito de la Universidad de Brest, el geólogo Thierry Juteau, quien descubrió por primera vez el ecosistema que los rodea. En plena oscuridad, a una profundidad en la que el océano parece morado, miles de animales se reunían alrededor de espectaculares fumarolas que vertían agua negra: cangrejos, pulpos, peces, lombrices, gigantes... De hecho, las fumarolas emiten dióxido de carbono, metano y, sobre todo, sulfuro de hidrógeno disuelto en agua caliente (el agua sale a 350 ºC). Por tanto, el entorno es propicio para el crecimiento de bacterias anaerobias con las que conviven numerosos invertebrados y vertebrados en la simbiosis.

Las propias fumarolas son "construcciones metálicas". Disueltos en el agua se extraen sulfuros metálicos que al entrar en contacto con el agua fría del océano precipitan inmediatamente. De esta forma se crean estructuras de pirita (FeS 2), calcopirita (CuFeS 2), blenda (ZnS) y galena (Pb S) ligeramente, y sulfato cálcico (CaSO 4) blanco. Otras sales minerales (hidróxidos de hierro, manganeso y cobalto) flotan sobre la chimenea a 200-3.000 metros y se van acumulando poco a poco sobre las rocas basálticas de la zona formando una corteza negra.

Desde entonces, los científicos han demostrado que las fumarolas forman parte del sistema hidrotermal del fondo marino. El agua fría del océano se hunde por las grietas de la corteza terrestre. Al bajar disuelve los minerales de las rocas. Bajo la superficie terrestre, en la parte superior de las cámaras de magma, se producen reacciones de alta temperatura. A continuación, los fluidos hidrotermales se extraen de las chimeneas en forma de fumarola negra, cuyo caudal puede ser superior a un metro cúbico por segundo. Todo el sistema es imprescindible para que la composición del agua marina sea estable.

La exploración del fondo marino no ha terminado, pero está claro que a medida que los avances técnicos permitan conoceremos mejor el universo submarino. Además, los intereses económicos también están impulsando la exploración del fondo oceánico: el agotamiento de las minas superficiales ha llevado a buscar nuevas fuentes. Y el océano dorsal es un gran almacén de metales.