El barco de perforación científica JOIDES Resolution llega a Honolulu luego de exitosos ensayos en el mar y pruebas de equipos científicos y de perforación. IODP, CC BY-ND
Es impresionante pero cierto que Sabemos más sobre la superficie de la luna que sobre el fondo oceánico de la Tierra.. Mucho de lo que sabemos proviene de la perforación científica en los océanos: la recolección sistemática de muestras de testigos de los fondos marinos profundos. Este proceso revolucionario comenzó hace 50, cuando el buque de perforación Glomar Challenger navegó hacia el Golfo de México en agosto 11, 1968 en la primera expedición de los fondos federales Proyecto de perforación de aguas profundas.
Fui a mi primera expedición científica de perforación oceánica en 1980, y desde entonces he participado en seis expediciones más a lugares que incluyen el lejano Atlántico Norte y el Mar de Weddell de la Antártida. En mi laboratorio, mis alumnos y yo trabajamos con muestras básicas de estas expediciones. Cada uno de estos núcleos, que son cilindros 31 de un pie de largo y 3 de una pulgada de ancho, es como un libro cuya información está a la espera de ser traducida en palabras. Sostener un núcleo recién abierto, lleno de rocas y sedimentos del fondo oceánico de la Tierra, es como abrir un raro cofre del tesoro que registra el paso del tiempo en la historia de la Tierra.
Más de medio siglo, la perforación científica del océano ha demostrado la teoría de la tectónica de placas, creado el campo de la paleoceanografía y redefinido cómo vemos la vida en la Tierra al revelar una enorme variedad y volumen de vida en la profunda biosfera marina. Y queda mucho por aprender.
Los científicos han expandido el conocimiento humano mediante la perforación de muestras de núcleos de las cuencas oceánicas del mundo, pero su trabajo está lejos de realizarse.
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Innovaciones tecnológicas
Dos innovaciones clave hicieron posible que los barcos de investigación tomen muestras de núcleos de ubicaciones precisas en los océanos profundos. El primero, conocido como posicionamiento dinámico, permite que un barco de pies 471 permanezca fijo en su lugar mientras se perforan y recuperan los núcleos, uno encima del siguiente, a menudo en más de 12,000 pies de agua.
El anclaje no es factible en estas profundidades. En su lugar, los técnicos dejan caer un instrumento en forma de torpedo llamado transpondedor por un lado. Un dispositivo llamado transductor, montado en el casco del barco, envía una señal acústica al transpondedor, que responde. Las computadoras a bordo calculan la distancia y el ángulo de esta comunicación. Los propulsores en el casco de la nave maniobran para que la embarcación permanezca exactamente en el mismo lugar, contrarrestando las fuerzas de las corrientes, el viento y las olas.
Otro desafío surge cuando las brocas tienen que ser reemplazadas durante la operación. La corteza del océano está compuesta por rocas ígneas que se desgastan mucho antes de alcanzar la profundidad deseada.
Cuando esto sucede, el equipo de perforación saca todo el tubo de perforación a la superficie, monta una nueva broca y regresa al mismo agujero. Esto requiere guiar la tubería hacia un cono de reentrada con forma de embudo, de menos de 15 pies de ancho, colocado en el fondo del océano en la boca del orificio de perforación. El proceso, que fue primer logro en 1970, es como bajar una larga hebra de espagueti en un embudo de un cuarto de pulgada de ancho en el extremo profundo de una piscina olímpica.
Confirmando la tectónica de placas
Cuando la perforación científica del océano comenzó en 1968, la teoría de la tectónica de placas fue un tema de debate activo. Una idea clave fue que se creó una nueva corteza oceánica en las crestas del lecho marino, donde las placas oceánicas se alejaron unas de otras y el magma del interior de la Tierra brotó entre ellas. De acuerdo con esta teoría, la corteza debería ser un material nuevo en la cresta de las dorsales oceánicas, y su edad debería aumentar con la distancia desde la cresta.
La única forma de demostrarlo fue mediante el análisis de sedimentos y núcleos de roca. En el invierno de 1968-1969, el Glomar Challenger perforó siete sitios en el Océano Atlántico Sur al este y al oeste de Dorsal mesoatlantica. Tanto las rocas ígneas del fondo del océano como los sedimentos que se encontraban en la superficie envejecieron en perfecto acuerdo con las predicciones, lo que confirma que la corteza del océano se estaba formando en las crestas y que la tectónica de placas era correcta.
Reconstruyendo la historia de la tierra.
El registro oceánico de la historia de la Tierra es más continuo que las formaciones geológicas en tierra, donde la erosión y la redeposición por el viento, el agua y el hielo pueden alterar el registro. En la mayoría de los lugares oceánicos, el sedimento se deposita partícula por partícula, el microfósil por microfósil y permanece en su lugar, sucumbiendo eventualmente a la presión y convirtiéndose en roca.
Los microfósiles (plancton) preservados en los sedimentos son hermosos e informativos, aunque algunos son más pequeños que el ancho de un cabello humano. Al igual que los fósiles de plantas y animales más grandes, los científicos pueden usar estas delicadas estructuras de calcio y silicio para reconstruir ambientes pasados.
Gracias a la perforación oceánica científica, sabemos que después de un ataque de asteroides mató a todos los dinosaurios no avianos hace 66 millones de años, nueva vida colonizó el borde del cráter dentro de años y dentro de 30,000 un ecosistema completo estaba prosperando. Unos pocos organismos del océano profundo. vivió justo a través del impacto del meteorito.
La perforación oceánica también ha demostrado que diez millones de años más tarde, una descarga masiva de carbono, probablemente de extensa actividad volcánica y el metano liberado de hidratos de metano de fusión - causó un evento de calentamiento intenso o abrupto, o hipertermico, llamado Máximo térmico Paleoceno-Eoceno. Durante este episodio, incluso el Ártico alcanzó más de 73 grados Fahrenheit.
La acidificación resultante del océano a partir de la liberación de carbono en la atmósfera y el océano causó la disolución masiva y el cambio en el ecosistema del océano profundo.
Este episodio es un ejemplo impresionante del impacto del calentamiento rápido del clima. Se estima que la cantidad total de carbono liberado durante el PETM es aproximadamente igual a la cantidad que los humanos liberarán si quemamos todas las reservas de combustibles fósiles de la Tierra. Sin embargo, una diferencia importante es que el carbono liberado por los volcanes e hidratos fue a un ritmo mucho más lento De lo que actualmente estamos liberando combustibles fósiles. Por lo tanto, podemos esperar cambios climáticos y de ecosistemas aún más dramáticos a menos que dejemos de emitir carbono.
Encontrar vida en los sedimentos oceánicos
La perforación oceánica científica también ha demostrado que hay aproximadamente tantas células en sedimentos marinos como en el océano o en el suelo. Las expediciones han encontrado vida en los sedimentos en las profundidades. sobre los pies 8000; en los depósitos del fondo marino que son 86 millones de años; y en temperaturas superiores a 140 grados Fahrenheit.
Hoy los científicos de las naciones 23 están proponiendo y realizando investigaciones a través de Programa internacional de descubrimiento de océanos, que utiliza la perforación científica del océano para recuperar datos de los sedimentos del fondo marino y las rocas y para monitorear los ambientes bajo el fondo del océano. Coring está produciendo nueva información sobre la tectónica de placas, como las complejidades de la formación de la corteza oceánica y la diversidad de la vida en los océanos profundos.
Esta investigación es costosa y tecnológica e intelectualmente intensa. Pero solo explorando las profundidades del mar podremos recuperar los tesoros que posee y comprender mejor su belleza y complejidad.
Sobre el Autor
Suzanne O'Connell, profesora de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente, Wesleyan University
Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.
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