Teoría de la deriva continental
Mira un globo terráqueo: la costa este de Sudamérica y la costa oeste de África parecen dos piezas de un rompecabezas. En 1596 un cartógrafo holandés, Abraham Ortelius, fue el primero en notarlo.
En 1912 Alfred Wegener, un meteorólogo alemán, dijo:
- Hace unos 200 millones de años todos los continentes estaban unidos en un supercontinente, Pangea ("toda la tierra").
- Lo rodeaba un mega-océano, Pantalasa ("toda el agua").
- Pangea se partió primero en una parte norte, Laurasia, y una parte sur, Gondwana, que más tarde se rompieron en los continentes de hoy.
Fuerzas que sugirió Wegener
(1) La fuerza que aleja de los polos, causada por la rotación de la Tierra, y (2) la fuerza de las mareas del Sol y la Luna. Los científicos comprobaron que eran demasiado débiles para mover continentes, así que la teoría no fue aceptada durante mucho tiempo.
Pruebas a favor de la deriva
- Costas que encajan (como un rompecabezas): en 1964 Bullard usó un ordenador para unir los bordes a unos 1.000 m de profundidad; el ajuste es muy bueno.
- Rocas de la misma edad: franjas de rocas muy antiguas (unos 2.000 millones de años) en la costa de Brasil coinciden con las del oeste de África.
- Tillita: roca formada a partir de depósitos de glaciares. Una tillita parecida en la India (capas de Gondwana) coincide con la de África, Madagascar, la Antártida, Australia y Sudamérica, lo que muestra que estuvieron juntas en una región fría.
- Depósitos de aluvión (placer): las arenas ricas en oro de la costa de Ghana no tienen roca de origen cerca; las vetas con oro están en Brasil, lo que muestra que ambas estuvieron unidas.
- Fósiles: los fósiles del pequeño reptil de agua dulce Mesosaurus se encuentran solo en el sur de África y en Brasil. No pudo cruzar un océano a nado. Fósiles parecidos a lémures en la India, Madagascar y África también indican tierras unidas.
El fondo oceánico
Después de la Segunda Guerra Mundial, los barcos usaron el sondeo por eco (enviar sonido hacia abajo y medir el tiempo del eco) para dibujar el fondo marino. El fondo tiene estas partes:
| Parte | Qué es |
|---|---|
| Margen continental (plataforma + talud) | El borde poco profundo del continente bajo el mar y la pendiente que baja al océano profundo |
| Llanura abisal | Llanuras anchas, muy planas y profundas, de 3 a 6 km, cubiertas de sedimento fino |
| Dorsal oceánica | Una cadena de montañas que recorre los océanos, con un valle de rift en la cima; volcanes muy activos |
| Fosa | Valles largos, estrechos y muy profundos cerca de los bordes de algunos continentes; muchos terremotos |
Los terremotos y los volcanes forman franjas estrechas a lo largo de dorsales, fosas y montañas plegadas jóvenes, por ejemplo el Cinturón de Fuego alrededor del Pacífico.
Sorpresas del fondo oceánico
- Las rocas cercanas a la dorsal son las más jóvenes; son más viejas cuanto más lejos, a ambos lados, como en un espejo.
- El sedimento del fondo es delgado; la roca oceánica más antigua tiene solo unos 200 millones de años, mucho menos que la roca continental más antigua (unos 3.200 millones de años).
- Las franjas de roca guardan el registro de las inversiones del magnetismo terrestre, y las franjas coinciden a ambos lados de una dorsal.
Expansión del fondo oceánico
En 1961 Harry Hess explicó estos hallazgos con la idea de la expansión del fondo oceánico:
- El magma caliente sube por la dorsal oceánica y se enfría formando corteza oceánica nueva.
- La corteza nueva empuja a la más vieja hacia ambos lados.
- Lejos de allí, en las fosas, la corteza vieja se dobla y se hunde otra vez en el manto (subducción).
- Por eso la Tierra no crece: la corteza que se crea en las dorsales es igual a la que se destruye en las fosas.
Las corrientes de convección del manto, propuestas por Arthur Holmes en la década de 1930, son el motor: el material caliente sube, se extiende y se hunde, como la sopa en una olla.
Pruébalo en casa: calienta agua con unas hojas de té en una olla transparente. Verás que las hojas suben por el centro, se abren hacia los lados y se hunden en los bordes. Eso es una corriente de convección.
Tectónica de placas y bordes de placas
En 1967 McKenzie, Parker y Morgan unieron estas ideas en la teoría de la tectónica de placas. Una placa tectónica es una enorme losa rígida de litosfera (corteza + manto superior) que se mueve como una sola pieza sobre la astenosfera, que es blanda. Las placas pueden llevar continentes, fondo oceánico o ambos.
Hay 7 placas principales: Antártica, Norteamericana, Sudamericana, del Pacífico, Indo-Australiana-Neozelandesa, Africana y Euroasiática. Entre las placas menores están Cocos, Nazca, Arábiga, Filipina, Caroline y Fuji.
| Borde | Placas | Resultado | Ejemplo |
|---|---|---|---|
| Divergente (constructivo) | Se alejan | Se forma corteza nueva; dorsales y valles de rift | Dorsal Mesoatlántica |
| Convergente (destructivo) | Se acercan | Una placa se hunde (subducción) y forma fosas y volcanes, o dos continentes se aplastan y forman montañas plegadas | Himalaya; fosas del Pacífico |
| Transformante (conservativo) | Se deslizan una junto a otra | No se crea ni se destruye corteza; terremotos fuertes | Fallas que cortan las dorsales |
Las placas se mueven a distintas velocidades: la dorsal Ártica unos 2,5 cm al año (lenta); la Dorsal del Pacífico Oriental, más de 15 cm al año (rápida).
Movimiento de la placa india
La placa india incluye la península india y Australia. Su borde norte es el borde convergente a lo largo del Himalaya; su borde este pasa por las colinas Rakinyoma de Myanmar hacia la fosa de Java; en el oeste limita con las montañas Kirthar; y en el sur está bordeada por dorsales de expansión en el océano Índico.
| Hace (aprox.) | Qué ocurrió |
|---|---|
| 225–200 millones de años | La India era una gran isla cerca de Australia, parte de Gondwana, con el mar de Tetis al norte |
| ~200 millones de años | La India se separó y empezó a moverse hacia el norte |
| 60–65 millones de años | Enormes coladas de lava formaron los Traps del Decán cuando la India pasó sobre un punto caliente |
| 40–50 millones de años | La India chocó con Asia; el mar de Tetis se cerró y el Himalaya empezó a elevarse |
| Hoy | La placa sigue moviéndose hacia el norte (unos 5 cm/año); el Himalaya sigue creciendo |
Por eso los terremotos son comunes a lo largo del Himalaya.
Fórmulas y definiciones clave
- Deriva continental: Wegener, 1912; Pangea (tierra) + Pantalasa (océano); Laurasia (norte) + Gondwana (sur)
- Pruebas: costas que encajan, rocas de la misma edad, tillita, oro de aluvión, fósiles (Mesosaurus)
- Fondo oceánico: margen continental → llanura abisal → dorsal oceánica; fosas cerca de algunos márgenes
- Expansión del fondo oceánico: Hess, 1961; corteza nueva en las dorsales, destruida en las fosas (subducción)
- Tectónica de placas: 1967; placas = litosfera rígida que se mueve sobre la astenosfera
- Divergente = se alejan (constructivo); Convergente = se acercan (destructivo); Transformante = se deslizan (conservativo)
- 7 placas principales; la placa india se mueve al norte ≈ 5 cm/año; chocó con Asia hace ≈ 40–50 millones de años
Ejemplos resueltos
1. ¿Por qué Mesosaurus es una prueba fuerte de la deriva continental?
Era un pequeño reptil de agua dulce que no podía cruzar un océano, y sin embargo sus fósiles aparecen solo en el sur de África y en Brasil. Por tanto, esas tierras tuvieron que estar unidas.
2. Las rocas de una dorsal tienen 0 años; a 500 km tienen 10 millones de años. Calcula la velocidad de expansión hacia un lado en cm/año.
500 km = 50,000,000 cm. Velocidad = 50,000,000 ÷ 10,000,000 = 5 cm por año.
3. ¿Por qué se rechazó al principio la teoría de Wegener?
Sus fuerzas (la que aleja de los polos y la de las mareas) eran demasiado débiles para mover continentes, así que no pudo explicar cómo ocurría la deriva.
4. Clasifica cada borde: (a) Dorsal Mesoatlántica, (b) Himalaya, (c) una falla donde dos placas se deslizan de lado.
(a) Divergente, (b) convergente (continente–continente), (c) transformante.
5. ¿Cómo explica la expansión del fondo oceánico que las rocas del océano sean jóvenes?
El fondo oceánico se crea sin parar en las dorsales y se destruye en las fosas, así que ningún fondo dura mucho tiempo; el más antiguo tiene solo unos 200 millones de años.
6. La placa india se mueve 5 cm al año. ¿Cuánto avanza en 1 millón de años (en km)?
5 cm × 1,000,000 = 5,000,000 cm = 50 km.
Errores comunes
- Decir que solo se mueven los continentes. Se mueven placas enteras, incluido el fondo oceánico que rodea a los continentes.
- Pensar que la Tierra crece porque se forma corteza nueva en las dorsales. La corteza vieja se destruye en las fosas, así que el tamaño no cambia.
- Confundir los bordes: divergente = se alejan, convergente = se acercan, transformante = se deslizan.
- Creer que Wegener demostró sus fuerzas. Su idea de la deriva era correcta, pero sus fuerzas eran erróneas; la convección y la expansión explicaron el movimiento más tarde.