Perspectiva histórica de la tectónica de placas
En términos geológicos, una placa es una gran losa rígida de roca sólida. La palabra “tectonics” proviene de la raíz griega “to build” (construir). Al unir estas dos palabras, obtenemos el término “plate tectonics” (tectónica de placas), que se refiere a cómo la superficie de la Tierra está construida por placas. La teoría de la tectónica de placas establece que la capa más externa de la Tierra está fragmentada en una docena o más de placas grandes y pequeñas que se mueven unas respecto a otras mientras se desplazan sobre material más caliente y móvil. Antes de la llegada de la tectónica de placas, sin embargo, algunas personas ya creían que los continentes actuales eran los fragmentos de masas terrestres más grandes preexistentes (“supercontinentes”). Los diagramas a continuación muestran la ruptura del supercontinente Pangea (que significa “todas las tierras” en griego), que tuvo un papel destacado en la teoría de la deriva continental, precursora de la teoría de la tectónica de placas.
La tectónica de placas es un concepto científico relativamente nuevo, introducido hace unos 30 años, pero ha revolucionado nuestra comprensión del planeta dinámico en el que vivimos. La teoría ha unificado el estudio de la Tierra al reunir muchas ramas de las ciencias de la Tierra, desde la paleontología (el estudio de los fósiles) hasta la sismología (el estudio de los terremotos). Ha proporcionado explicaciones a preguntas sobre las cuales los científicos habían especulado durante siglos, como por qué ocurren terremotos y erupciones volcánicas en áreas muy específicas alrededor del mundo, y cómo y por qué se formaron grandes cadenas montañosas como los Alpes y el Himalaya.
¿Por qué la Tierra es tan inquieta? ¿Qué causa que el suelo tiemble violentamente, que los volcanes erupcionen con fuerza explosiva y que se eleven grandes cadenas montañosas a alturas increíbles? Científicos, filósofos y teólogos han luchado con preguntas como estas durante siglos. Hasta el siglo XVIII, la mayoría de los europeos pensaban que un Diluvio Bíblico desempeñaba un papel importante en la formación de la superficie terrestre. Esta forma de pensar se conocía como “catastrofismo”, y la geología (el estudio de la Tierra) se basaba en la creencia de que todos los cambios terrestres eran repentinos y causados por una serie de catástrofes. Sin embargo, a mediados del siglo XIX, el catastrofismo dio paso al “uniformitarismo”, una nueva forma de pensar centrada en el “Principio Uniformitarista” propuesto en 1785 por James Hutton, un geólogo escocés. Este principio se formula comúnmente de la siguiente manera: El presente es la clave del pasado. Aquellos que sostienen este punto de vista asumen que las fuerzas y procesos geológicos, tanto graduales como catastróficos, que actúan en la Tierra hoy son los mismos que han actuado en el pasado geológico.
La creencia de que los continentes no siempre han estado fijos en sus posiciones actuales se sospechaba mucho antes del siglo XX; esta noción fue sugerida por primera vez tan temprano como en 1596 por el cartógrafo holandés Abraham Ortelius en su obra Thesaurus Geographicus. Ortelius sugirió que las Américas fueron “arrancadas de Europa y África… por terremotos e inundaciones” y continuó diciendo: “Los vestigios de la ruptura se revelan si alguien presenta un mapa del mundo y considera cuidadosamente las costas de los tres [continentes]”. La idea de Ortelius resurgió nuevamente en el siglo XIX. Sin embargo, no fue hasta 1912 que la idea de los continentes en movimiento fue considerada seriamente como una teoría científica completa, llamada Deriva Continental, introducida en dos artículos publicados por un meteorólogo alemán de 32 años llamado Alfred Lothar Wegener. Sostenía que, hace unos 200 millones de años, el supercontinente Pangea comenzó a separarse. Alexander Du Toit, profesor de geología en la Universidad de Witwatersrand y uno de los partidarios más firmes de Wegener, propuso que Pangea se dividió primero en dos grandes masas continentales, Laurasia en el hemisferio norte y Gondwana en el hemisferio sur. Laurasia y Gondwana luego continuaron dividiéndose en los diversos continentes más pequeños que existen hoy en día.
La teoría de Wegener se basaba en parte en lo que él consideraba un ajuste notable de los continentes sudamericanos y africanos, observado por primera vez por Abraham Ortelius tres siglos antes. Wegener también se intrigó por la presencia de estructuras geológicas inusuales y de fósiles de plantas y animales encontrados en las costas coincidentes de América del Sur y África, que ahora están ampliamente separadas por el Océano Atlántico. Razonó que era físicamente imposible que la mayoría de estos organismos hubieran nadado o sido transportados a través de los vastos océanos. Para él, la presencia de especies de fósiles idénticas a lo largo de las partes costeras de África y América del Sur era la evidencia más convincente de que los dos continentes alguna vez estuvieron unidos.
En la mente de Wegener, la deriva de los continentes después de la ruptura de Pangea explicaba no solo las coincidencias de fósiles, sino también la evidencia de cambios climáticos dramáticos en algunos continentes. Por ejemplo, el descubrimiento de fósiles de plantas tropicales (en forma de depósitos de carbón) en la Antártida llevó a la conclusión de que esta tierra helada previamente debía haber estado más cerca del ecuador, en un clima más templado donde podía crecer una vegetación exuberante y pantanosa. Otras discrepancias de geología y clima incluían helechos fósiles distintivos (Glossopteris) descubiertos en regiones ahora polares, y la presencia de depósitos glaciares en la actualmente árida África, como el valle del río Vaal en Sudáfrica.
La teoría de la deriva continental se convertiría en la chispa que encendió una nueva forma de ver la Tierra. Pero en el momento en que Wegener presentó su teoría, la comunidad científica creía firmemente que los continentes y océanos eran características permanentes en la superficie de la Tierra. No sorprendentemente, su propuesta no fue bien recibida, incluso aunque parecía estar de acuerdo con la información científica disponible en ese momento. Una debilidad fatal en la teoría de Wegener era que no podía responder satisfactoriamente a la pregunta más fundamental planteada por sus críticos: ¿Qué tipo de fuerzas podrían ser lo suficientemente fuertes como para mover tales masas grandes de roca sólida a través de distancias tan grandes? Wegener sugirió que los continentes simplemente abrieron camino a través del fondo oceánico, pero Harold Jeffreys, un destacado geofísico inglés, argumentó correctamente que era físicamente imposible que una gran masa de roca sólida abriera camino a través del fondo oceánico sin desintegrarse.
Imperturbable ante el rechazo, Wegener dedicó el resto de su vida a perseguir obstinadamente pruebas adicionales para defender su teoría. Murió congelado en 1930 durante una expedición cruzando la capa de hielo de Groenlandia, pero la controversia que desató continuó. Sin embargo, después de su muerte, nuevas evidencias de la exploración del fondo oceánico y otros estudios avivaron el interés en la teoría de Wegener, lo que finalmente condujo al desarrollo de la teoría de la tectónica de placas.
La tectónica de placas ha demostrado ser tan importante para las ciencias de la Tierra como lo fue el descubrimiento de la estructura del átomo para la física y la química, y la teoría de la evolución para las ciencias de la vida. Aunque la teoría de la tectónica de placas es ahora ampliamente aceptada por la comunidad científica, todavía se están debatiendo aspectos de la teoría en la actualidad. Irónicamente, una de las principales preguntas pendientes es la que Wegener no logró resolver: ¿Cuál es la naturaleza de las fuerzas que impulsan las placas? Los científicos también debaten cómo puede haber operado la tectónica de placas (si es que lo hizo) en etapas anteriores de la historia de la Tierra y si procesos similares operan, o alguna vez han operado, en otros planetas de nuestro sistema solar.
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Basado en la publicación del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS): This Dynamic Earth: The Story of the Plate Tectonics. Por W. Jacqueline Kous y Robert I. Tilling. 1996.