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Web El Patíbulo

viernes, abril 01, 2005

Y sin embaro, se mueven...

Este año ha sido declarado el Año Internacional de la Física. Han pasado 100 años desde 1905, el año en que Einstein firmó esos prodigiosos artículos que lo han convertido en historia de la ciencia.
Sin embargo, no es de la obra de Einstein de lo que voy a escribir. Considero que hay suficiente información sobre Einstein, que nos darán bastante este año, y tampoco considero que yo pueda aportar mucho (aunque el año es muy largo y, probablemente, acabaré escribiendo algo).
Este año, tiene lugar otra efeméride científica, también relacionada, casualmente, con otro gran físico alemán. En este caso, geofísico. Que también forma parte de la historia de la ciencia. Pero al que, paradójicamente, y sin que nunca haya llegado a comprenderlo, se le ignora habitualmente en reportajes, libros, artículos… de historia de la ciencia. Me estoy refiriendo al gran geofísico, meteorólogo, climatólogo, astrónomo y explorador polar berlinés, Alfred Wegener. Valga este artículo como mi particular homenaje al científico alemán. Que servirá como disculpa para que inicie una serie de 2 o 3 artículos dedicados a reinvindicar una serie de ciencias, tan condenadas (en mi opinión) al ostracismo como Wegener en el campo de la divulgación científica y de la apreciación mediática de la ciencia: las Ciencias de la Tierra (y más en concreto, de la Tierra Sólida).

Alfred Wegener: el mago de lo obvio

Alfred Lothar Wegener es uno de esos grandiosos ejemplos con lo que de vez en cuando nos gratifica la historia de la ciencia. Es un ejemplo de esas mentes privilegiadas, en las que se une una enorme curiosidad y ganas de aprender, con una desbordante capacidad de asimilar ideas. Una de esas personas que son capaces de albergar en su cabeza un saber enciclopédico, capaces de dominar las más diversas disciplinas. Cuando todo esto se une a una portentosa capacidad de síntesis, tenemos la mezcla ideal para que surjan las ideas revolucionarias. En alguna ocasión que no logro recordar, oí una frase que decía que “un genio no es una persona que encuentra algo que ha estado oculto, sino una persona que encuentra lo evidente que todos hemos tenido delante pero no nos hemos sabido dar cuenta”. En este sentido, Wegener fue un genio. Reunió los conocimientos dispersos de distintas disciplinas (la especialización de la ciencia, comenzaba ya a dificultar la comunicación entre las distintas disciplinas) y encontró la idea común que emergia de la combinación de esas ideas. Eso fue Wegener, un mago de lo obvio.
En este sentido, Wegener está a la altura intelectual de otros “grandes” de la ciencia. Así como la biología tuvo a Darwin, la Física tuvo sus Galileo, Newton, Einstien…, las Ciencias de la Tierra han tenido a Wegener.

Breve biografía de Alfred Wegener

Alfred Wegener nació en Berlín, en noviembre de1880. Desde muy joven, se sintió atraído por Groenlandia, que acabaría convirtiéndose en su gran pasión. Estudia Ciencias Naturales, y en 1904 se doctora en astronomía en la Universidad de Berlín. Sin embargo, no se llega a dedicar nunca a la astronomía, entroncando su carrera profesional hacia la meteorología, donde llegaría a hacer importantes aportaciones (introdujo el empleo de globos aerostáticos y estudió las causas de las precipitaciones).
El deseo de llegar a formar parte de una expedición a Groenlandia hizo que se entrenase duro y que se convirtiera en un deportista. Así, en 1906, junto a su hermano Kurt, bate el récord mundial de permanencia en el aire subido a un globo aerostático, permaneciendo en vuelo durante 52 horas.
Este mismo año, en 1906, Wegener es invitado a formar parte de una expedición a Groenlandia. En esa expedición, Wegener se convertiría en el primer científico en emplear globos para estudiar el movimiento del aire en la atmósfera. Wegener se convertía, así, en un pionero de la meteorología.
En 1910, a las manos de Wegener llega un escrito del naturalista alemán von Hulmdot (1769-1859), donde llama la atención sobre el ajuste entre las costas sudamericana y africana.

Hagamos un inciso para explicar brevemente la historia de esta idea.
Ya en el siglo XVII, el filósofo inglés Francis Bacon había sugerido la similitud entre las costas americana y africana.
Hulmdot también se percató de esta similitud, pero la achacó a que el océano Atlántico era un valle excavado por erosión entre América y Africa.
Lamarck (el mismo de la evolución), intrigado ante el hecho de que apareciesen fósiles marinos en zonas continentales, propuso un mecanismo similar de “migración continental” al propuesto por Hulmdot. Según Lamarck, la erosión de los continentes en unas determinadas zonas, y el depósito de los productos de erosión en otras zonas, determinaría la migración de continentes y océanos a lo largo del tiempo.
En 1882 Oswald Fisher relacionó la migración de los continentes con la formación de la Luna a partir del Pacífico. A finales del siglo XIX el geólogo Eduard Suess propuso que todos los continentes del Sur habían estado unidos.
Volvamos a Wegener.

En un principio, Wegener consideró esto como una simple curiosidad. Pero en 1911, cuando ocupaba ya un puesto como profesor de meteorología en la Universidad de Marberg, leyó un informe donde se señalaban las similitudes paleontológicas entre Sudamerica y Africa. Es entonces cuando se empieza a tomar la teoría en serio y comienza a trabajar en ella.
Simultáneamente a Wegener, y de forma independiente, dos científicos americanos, Frank Taylor por un lado, y Howard Baker por otro, comienzan a desarrollar la misma idea.

En 1912, Wegener publica su clásico “Sobre el origen de los continentes y los océanos”. La I Guerra Mundial dificultó su difusión, pero al finalizarla publicó nuevas ediciones ampliadas, traducidas a varios idiomas, poniendo su teoría expuesta a todos los especialistas de Ciencias de la Tierra.
La teoría geodinámica imperante en aquella época suponía que la distribución de continentes y océanos había permanecido constante a lo largo de los tiempos geológicos, y que las cordilleras montañosas se habían formado al “arrugarse” la superficie de la Tierra debido a la disminución de volumen de la Tierra desde su formación por contracción térmica. Algo similar al modo en que una manzana se arruga al pasar los días y perder agua.
Lo que Wegener planteaba era que, hace 200 millones de años, todos los continentes habían estado unidos formando un gran supercontinente llamado Pangea. Y que este supercontinente se fragmentó para dar lugar a la actual configuración de la superficie terrestre. A esta idea proporcionaron evidencia otros autores como Alexander du Toit o Gustav Steinmann.
Sin embargo, lo que recibió mayormente su teoría de la deriva continental fue crítica. Por parte de la geología, donde más reticencia encontraron las ideas movilistas fue en EEUU y Rusia, y no tanto en Europa, donde contó con algunos apoyos. En EEUU la oposición provenía de una interpretación demasiado excesiva del principio del uniformismo. En Rusia, estaba relacionado con que en Tectónica imperaban las ideas de Tetyayev y su discípulo Beloussov. Para la escuela tectónica rusa, los únicos movimientos que tenían lugar en la corteza terrestre eran los veticales (en cierto modo, es comprensible este pensamiento, pues no hay que olvidar que en la geología siberiana, por ejemplo, tenemos un área cratónica; los cratones son zonas continentales antiguas, donde domina la tectónica vertical).
Pero no fue la geología la disciplina que proporcionó los argumentos más fuertes en contra de las ideas de Wegener. Si no que fue la geofísica. Importantes geofísicos, como Hans Cloos o Harold Jeffreys se opusieron firmemente a las teorías de Wegener.
Aquí tengo que hacer una aclaración y romper una lanza a favor de estos científicos. Muchas veces se dice que la oposición por parte de los geofísicos a las ideas de Wegener provenía de que lo veían como un intruso, pues era un meteorólogo más que un experto en la Tierra sólida. Yo no creo que fuera así. Hay que tener en cuenta que hubo geólogos y geofísicos que en aquellos momentos apoyaron al alemán (du Toit, Arthur Holmes, Vening Meinesz, Argand…).
Contada así la historia, podría parecer que los científicos son unos dogmáticos, que se aferran a sus ideas incluso cuando son indefendibles, por miedo al cambio de la verdad establecida.
Realmente no fue así. Estos científicos, para poder aceptar las ideas de Wegener, necesitaban un mecanismo por el cual los continentes se desplazaban. Si no se respondía a esa cuestión fundamental, la teoría quedaba vacía y dejaba muchas más preguntas sin responder que respuestas. Y Wegener no fue capaz de proponer ningún mecanismo convincente. Propuso que el material del que estaban hechos los continentes era más rígido y menos denso que el de los océanos, y se movían como balsas sobre el material más denso y viscoso de los océanos. Sin embargo, no fue capaz de cuantificarlo ni de proponer fuerza capaz de desplazarlos (sugirió dos: la fuerza centrífuga de rotación de la Tierra y las ondas de marea).
Ello explica que Harold Jeffreys (quizás el más crítico con las nuevos aires que soplaban desde Alemania) se opusiese firmemente.
Hubo que esperar a 1938 para que Arthur Holmes propusiese un mecanismo convincente, las corrientes de convección debajo de la corteza, responsable del movimiento de los continentes. Esta vez apoyado por datos geofísicos, los datos gravimétricos tomados por el oceanógrafo Vening Meinesz.

Sin embargo, en 1938 ya no estaba Wegener para verlo. En parte desanimado por los hostiles recibimientos que había recibido su teoría, y en parte porque decidió centrarse en su gran pasión, Groenlandia, abandonó sus estudios sobre la deriva continental. En 1924 escribió junto al geógrafo, gran estudioso del clima, Köppen el libro “El clima en el transcurso de los tiempos geológicos”. Desde ese mismo año ejerció de profesor de geofísica en la Universidad de Graz. En 1929 publica la última revisión de sus ideas, y una vez más vuelve a revelar su naturaleza polifacética y su capacidad para relacionar ideas, Pese a reconocer que la incapacidad para proponer una fuerza responsable era un obstáculo importante, siguió vindicando sus ideas, y fue capaz de percatarse que había una importante relación entre estas fuerzas de la deriva continental y todos los procesos de fracturación, sismicidad, vulcanismo y variaciones del nivel del mar (técnicamente, eustatismo).
En la primavera de 1930 regresa a Groenlandia, esta vez como líder de una expedición científica que contaba con una veintena de miembros. En noviembre (curiosamente el mismo mes en que nació) de ese mismo año, en esa expedición, el gran científico alemán pereció congelado junto a su coexpedicionario Rasmus Willumsen, cerca de los 71 º de latitud, tras haber ido heroicamente a proporcionar provisiones a un grupo de científicos que estaban aislados. Sus cadáveres fueron encontrados un año después. La historia no supo honrarle como se merecía: Wegener no tuvo ocasión de ver su teoría consagrada.

En mi opinión, hay muchas similitudes entre Wegener y Darwin. Ambos fueron dos grandes científicos, que propusieron ideas revolucionarias y que se caracterizaban por su talento y capacidad para recoger ideas de las más variadas disciplinas.
En el caso de Darwin, éste propuso su teoría de la evolución por selección natural actuando sobre variaciones al azar, no dirigidas. Sin embargo, lo fundamental, un mecanismo que fuese capaz de explicar la causa de estas variaciones, fue algo que no conseguría Darwin.
Aquí se ve su similitud (Darwin con más suerte que Wegener, todo hay que decirlo): tanto uno como otro, fueron capaces de tomar ideas de las más variadas disciplinas, y reconocer en base a la evidencia un hecho sorprendente. Sin embargo, no fueron capaces de proponer un mecanismo convincente que explicase ese hecho. La causa fue que los dos fueron adelantados a su tiempo. En el caso de Darwin, hubo que esperar 50 años a que el surgimiento de la genética permitiese explicr la causa de las variaciones. En el caso de Wegener, hubo que esperar unos 40 años a que, como resultado de las grandes campañas de exploración y de investigación geofísicas, multidisciplinares e internacionales, se reuniese un conjunto de datos que desembocaron en el advenimiento de la moderna teoría de la Tectónica de Placas.

Pero, ¿qué pasó después?

Tras la muerte de Wegener, el fuego no se apagó. La mecha por él encendida continuó ardiendo, y cada vez eran más los que se tomaban en serio sus ideas, y al mismo tiempo, cada vez eran más frecuentes los debates entre las dos ideas.
Hemos dicho, que ya en 1938 Holmes propuso un mecanismo convincente. Y cada vez eran más los datos, esta vez geofísicos, que apoyaban las ideas movilistas. Las observaciones gravimétricas de Meinesz; los estudios sobre los movimientos del polo magnético a lo largo de los tiempos de Runcorn, Blackett e Irwing; las mediciones paleomagnéticas en el oceáno (Mason, Piltman) o en continente (como las de Bolt); los estudios sobre el fondo oceánico (de autores como Dietz, Menard o Ewing); los estudios de las bandas magnéticas del oceáno, de Fred Vine y Drumond Mathews,…
Todo ello, junto a las evidencias geológicas, estratigráficas, paleontológicas y paleoclimáticas, ya señaladas por Wegener y otros autores, fue fraguando poco a poco la revolución.
Ya en 1962 Harry Hess propone su teoría de la expansión del fondo oceánico, según la cual en determinadas zonas del océano, las dorsales oceánicas, tenía lugar la creación de nuevo suelo oceánico. En 1965, geofísico canadiense J. Tuzo Wilson, que en 1959 rechazaba la teoría de la deriva continental, ante la evidencia paleomagnética se convierte, y publica en Nature un modelo de la deriva continental, que ha venido recibiendo el nombre de “ciclo de Wilson”.
Con todo esto, entre 1967 y 1968, de la mano de autores como McKenzie, Morgan, Parker o LePichon, nace la teoría de la Tectónica Global o Tectónica de Placas. Esta teoría postula que la capa más externa de la Tierra, la corteza, de unos 100km de espesor, se haya dividida en un serie de bloques, las llamadas placas, que se desplazan sobre la superficie de la Tierra siguiendo un movimiento angular que se puede describir como una rotación en torno a un eje fijo que pasa por el centro de la Tierra. Los trabajos sismológicos de Isaacs, Oliver y Sykes en 1968 corroboraron la teoría.
En 1929, Wegener escribía que el tema de las fuerzas que desplazaban los continentes sería un problema que duraría años. Y no se equivocó. Así, llegamos a los años 70s donde se proponen dos modelos distintos (el de Morgan y el de Orowan-Elsasser);y son Forsith y Uyeda, en 1975, los encargados de determinar las fuerzas que actúan sobre la superficie de la Tierra, decidiendo el debate a favor del modelo de Orowan. Sin embargo, los detalles y cuestiones más minuciosas sobre el movimiento de la corteza son cuestiones que aún se discuten.

La lección más importante que se extrae de toda esta historia, es que se pudo llegar a la explicación de todas las evidencias que sugerían la deriva continental mediante la integración de datos de distintas disciplinas. La teoria de la Tectónica de Placas es una teoría global. Y como tal nace de la sintetización de datos procedentes de todas las partes del globo; datos, además, de todos los tipos. Su aceptación nace como consecuencia de la fusión de disciplinas hasta entonces separadas (como la Geología, Geofísica y la Oceanografía). Y su desarrollo procede de la introducción de datos provenientes de la Geoquímica, Petrología y del empleo de los ordenadores.
Una enseñanza importante: la multidisciplinaridad como clave en la ciencia. Cualidad que tenía en su haber Alfred Wegener.
Hemos pasado de una teoría geopoética, como decía Harry Hess en 1962, a la prosa bien establecida de la actual Tectónica Global.