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¿En Qué Consiste La Teoría De La Deriva Continental?

¿En qué consiste la Teoría de la Deriva Continental?Según esta teoría, los continentes habían estado unidos en algún momento en un único

‘supercontinente’ al que llamó Pangea.

La deriva continental, es un proceso geofísico por el cual las placas que sustentan los

continentes se desplazan a lo largo de millones de años de la historia geológica de la Tierra.

Este movimiento se debe a que contínuamente sale material del manto por debajo de la corteza oceánica y se crea una fuerza que empuja las zonas ocupadas por los continentes (las placas

continentales) y, en consecuencia, les hace cambiar de posición.

En 1620, el filósofo inglés Francis Bacon se fijó en la similitud que presentan las formas de la

costa occidental de África y oriental de Sudamérica. La propuesta de que los continentes podrían moverse la hizo por primera vez en 1858 Antonio Zinder. En 1915 el meteorólogo

alemán Alfred Wegener publicó el libro "El origen de los continentes y océanos", la Teoría de la

Deriva Continental. 

Según esta teoría, los continentes habían estado unidos en algún momento en un único ‘supercontinente’ al que llamó Pangea.

La deriva continental

Se llama así al fenómeno por el cual las placas que sustentan los continentes se desplazan a lo largo de millones de años de la historia geológica de la Tierra.

Este movimiento se debe a que contínuamente sale material del manto por debajo de la corteza oceánica y se crea una fuerza que empuja las zonas ocupadas por los continentes (las placas continentales) y, en consecuencia, les hace cambiar de posición.

La Teoría de la Tectónica de Placas y la Deriva Continental

Gustavo Tolson

Antecedentes históricos

En 1885 y basándose en la distribución de floras fósiles y de sedimentos de origen glacial, el geólogo suizo Suess propuso la existencia de un supercontinente que incluía India, África y Madagascar, posteriormente añadiendo a Australia y a Sudamérica. A este supercontinente le denominó Gondwana.

En estos tiempos, considerando las dificultades que tendrían las plantas para poblar continentes separados por miles de kilómetros de mar abierto, los geólogos creían que los continentes habrían estado unidos por puentes terrestres hoy sumergidos. El astrónomo y meteorólogo alemán Alfred Wegener (1880-1930) fue quien propuso que los continentes en el pasado geológico estuvieron unidos en un supercontinente de nombre Pangea, que posteriormente se habría disgregado por deriva continental. Su libro Entstehung der Kontinente und Ozeane (La Formación de los Continentes y Océanos; 1915) tuvo poco reconocimiento y fue criticado por falta de evidencia a favor de la deriva, por la ausencia de un mecanismo que la causara, y porque se pensaba que tal deriva era físicamente imposible.

Los principales críticos de Wegener eran los geofísicos y geólogos de los Estados Unidos y de Europa. Los geofísicos lo criticaban porque los cálculos que habían llevado a cabo sobre los esfuerzos necesarios para desplazar una masa continental a través de las rocas sólidas en los fondos oceánicos resultaban con valores inconcebiblemente altos. Los geólogos no conocían bien las rocas del hemisferio sur y dudaban de las correlaciones propuestas por el científico alemán. A pesar del apoyo de sus colaboradores cercanos y de su reconocida capacidad como docente, Wegener no consiguió una plaza definitiva en Alemania y se trasladó a Graz, en Austria, donde fue más ampliamente reconocido.

En 1937, el geólogo sudafricano Alexander Du Toit publicó una lista de diez líneas de evidencia a favor de la existencia de dos supercontinentes, Laurasia y Gondwana, separados por un océano de nombre Tethys el cual dificultaría la migración de floras entre los dos supercontinentes. Du Toit también propuso una reconstrucción de Gondwana basada en el arreglo geométrico de las masas continentales y en correlación geológica. Hoy en día el ensamble de los continentes se hace con computadoras digitales capaces de almacenar y manipular enormes bases de datos para evaluar posibles configuraciones geométricas. Sigue habiendo cierto desacuerdo en cuanto a la posición de los distintos continentes actuales en Gondwana.

Los datos a favor de un supercontinente

La glaciación de Gondwana

La expansión de los casquetes polares durante las glaciaciones deja huellas en el registro geológico como lo son depósitos de material acarreado por el hielo y marcas de abrasión en rocas que estuvieron en contacto con las masas de hielo durante su desplazamiento. Ambos de estos tipos de evidencia de un evento glacial pérmico (hace 280 millones de años) han sido reportados en Sudamérica, África, India, Australia y Antártida. En las reconstrucciones de Gondwana, las áreas afectadas por la glaciación son contiguas a pesar de ocupar lo que hoy en día son distintos continentes. Inclusive las direcciones de flujo del hielo, obtenidas a partir de las marcas de abrasión, son continuas de África occidental a Brazil y Argentina así como lo son de Antártida a India.

 

Datos litológicos y estructurales

Las distribuciones de rocas cristalinas, rocas sedimentarias y yacimientos minerales forman patrones que continúan ininterrumpidos en ambos continentes cuando Sudamérica y Africa son restituidos cerrando el océano Atlántico. Por ejemplo, las cadenas montañosas orientadas E-W que atraviesan Sudáfrica continúan cerca de Buenos Aires, Argentina. Los estratos sedimentarios tan característicos de sistema Karoo en Sudáfrica, que consisten en capas de arenisca y lutita con mantos de carbón, son idénticos a los del sistema Santa Catarina en Brasil.

Datos paleontológicos

Estudios de la distribución de plantas y animales fósiles también sugieren la existencia de Pangea. Impresiones de hojas de un helecho, Glossopteris, están ampliamente distribuidas en rocas de África, Sudamérica, India y Australia. La reconstrucción de Gondwana restringe el área de influencia de Glossopteris a una región contigua del supercontinente. La distribución de fósiles de vertebrados terrestres también apoya esta interpretación. La existencia de tetrapodos en todos los continentes durante el Triásico es una indicación de que había conexiones terrestres entre las masas continentales. En particular la distribución del reptil fósil Mesosaurus en África y Sudamérica, dadas sus características tan distintivas y la ausencia de especies similares en otras regiones es un fuerte indicio de una continuidad entre estos continentes durante el Pérmico.

Hoy en día la idea de que los continentes actuales estuvieron unidos formando Pangea en el Permo-Triásico, y que empezaron a disgregarse a partir del Jurásico, es aceptada con pocas reservas. Examinaremos ahora los mecanismos para la deriva continental.

El rompecabezas de placas tectónicas

Después de que los geofísicos habían sido los más asiduos críticos de la hipótesis de deriva continental, es curioso que la evidencia más contundente que finalmente se acumuló a favor de la hipótesis haya sido precisamente de índole geofísica. En los años 30 el geofísico japonés Wadati documentó el incremento en la profundidad de los sismos en función de la distancia tierra dentro hacia el continente. Al mismo tiempo el sismólogo Hugo Benioff documentaba la misma variación y resaltaba el hecho de que las zonas de alta sismicidad no estaban distribuidas de manera uniforme sobre el globo terráqueo, sino que éstas se alojaban en fajas más o menos continuas asociadas a algunas márgenes continentales.

 

Después de la Segunda Guerra Mundial, y en gran medida por razones militares, se desarrolló la nueva ciencia de la oceanografía, durante los años 50. Los oceanógrafos documentaron la presencia de una enorme cadena montañosa submarina en el medio del Atlántico Norte que se levantaba más de 2,000 m sobre los abismos de aproximadamente 4,000 m de profundidad a cada lado. A principios de los años 60 el geofísico H.H. Hess sugirió un mecanismo que podría explicar la deriva continental, basándose en las variaciones topográficas de los océanos. Hess propuso que las rocas de los fondos marinos estaban firmemente ancladas al manto que les subyacía. Conforme se apartaban dos enormes masas de manto, acarreaban pasivamente el fondo oceánico y surgía de las profundidades terrestres material fundido que formaba una cadena volcánica y que rellenaba el vacío formado por la separación de los fondos oceánicos. Si esto fuera cierto, razonó Hess, para evitar un crecimiento indefinido de la Tierra era necesario que en alguna parte de ella fuera consumido material cortical. Propuso entonces que los sitios donde esto ocurría eran las profundas fosas oceánicas que bordeaban algunos continentes y arcos de islas.

En 1963, los geofísicos ingleses Frederick Vine y Drummond Matthews, de la Universidad de Cambridge, publicaron un artículo en la revista Nature donde presentaron datos a favor de la brillante pero especulativa idea de Hess. En este artículo, Vine y Matthews reportaron mediciones de anomalías magnéticas en los fondos marinos al sur de Islandia, obtenidas mediante un magnetómetro muy sensible remolcado por un buque. Los registros magnetométricos indicaban patrones lineales muy claros de anomalías magnéticas positivas (donde la fuerza magnética era mayor que el promedio) y negativas (donde la fuerza magnética era menor que el promedio). Las anomalías magnéticas eran también simétricas con respecto al eje de la cadena montañosa del fondo marino.

Esta observación encajaba con la del francés Bernard Bruhnes, quien en 1906 había propuesto que el campo magnético terrestre se invertía más o menos cada medio millón de años. Vine y Matthews concluyeron que las rocas volcánicas de los fondos marinos estaban registrando la polaridad del magnetismo terrestre en el momento de su cristalización; conforme se invertía esta polaridad cada 500,000 años, las rocas que se formaban constantemente en las dorsales oceánicas iban registrando los cambios de polaridad. De esta manera propusieron que la anchura de las franjas magnéticas debería ser igual a la velocidad de separación de las placas, multiplicada por la duración del intervalo de tiempo entre inversiones de polaridad.

Wegener, apuntes biográficos

Alfred Wegener nació en Berlín, en 1880. Se graduó en astronomía y obtuvo su doctorado en 1905. Desde entonces se interesó por la meteorología y fue un ardiente adepto de la aerostática, el arte de navegar en globo. También se interesó por las expediciones polares y en 1906 participó en la expedición danesa a Groenlandia, donde pasó dos inviernos haciendo observaciones meteorológicas. Al

regresar a Alemania, en 1908, fue nombrado profesor de meteorología de la Universidad de Marburgo.

 En 1910, Wegener puso su atención en la idea de la deriva de los continentes, pues estaba impresionado, como tantos otros, por la semejanza de las costas de los continentes situados en ambos lados del Atlántico sur. Inicialmente le pareció improbable la idea de los desplazamientos de los continentes. Ahora bien, los datos paleontológicos y otras  pruebas geológicas le llevaron a plantear en una conferencia en 1912 en la Unión Geológica de Frankfurt la Hipótesis de la Deriva Continental.

El 10 de enero de ese mismo año pronunció otra conferencia, esta vez en la Sociedad para el Fomento de la Historia Natural General de Marburgo, titulada Die Entstehung der Kontinente ("El origen de los continentes"). Con este mismo título publicó, también en 1912, dos trabajos sobre el tema (Wegener, 1912a, 1912b).

Después viajó de nuevo a Groenlandia (1912-1913) y en seguida tuvo que pasar a la vida militar activa, debido al inicio de la primera Guerra Mundial; fue herido dos veces y se dio de baja en 1915. Utilizó su período de convalecencia en elaborar con mayor amplitud los dos artículos de 1912. De ahí resultó su libro Die Entstehung der Kontinente und Ozeane ("El origen de los continentes y océanos"), hoy un clásico de la literatura geológica, publicado en 1915 y con numerosas ediciones.

 

El Pangea

En su libro, Wegener examinó esa idea. Propuso que inicialmente existía en la superficie de la Tierra un supercontinente continuo, Pangea, el cual se habría partido durante la Era Secundaria (hace 260 ma a 65 ma)  y sus fragmentos empezaron a moverse y dispersarse. Llamó a este movimiento horizontale Verschiedung der Kontinente (desplazamiento horizontal de los continentes). Más tarde ese proceso fue denominado deriva continental.

 Wegener argumentó que  estos bloques continentales, menos densos, podían realizar movimientos verticales,

isostasia, como si fuesen bloques de corcho flotando en agua y también  movimientos horizontales deslizantes, siempre y cuando se ejerciera una fuerza suficientemente fuerte.

 

Las pruebas

Para apoyar su hipótesis Wegener reunió una cantidad impresionante de datos que extrajo de diversas ramas de las ciencias naturales, incluyendo la geofísica, la geología, la paleontología y las ciencias biológicas. Wegener utilizó como demostración de la deriva continental la coincidencia fisiográfica de las costas de los continentes que cercan el Atlántico. Demostró que al yuxtaponer tales estructuras presentan similitudes y se acoplan como si fueran las piezas de un rompecabezas. Este acoplamiento no es sólo en la forma de las costas sino que, además, coinciden también los tipos de rocas y otras estructuras a ambos lados del atlántico. Wegener demostró también que lo mismo sucedía entre  la India, Australia, Sudamérica y sur de África y que esto sólo se explicaba si estas masas continentales habían estado unidas.

 

La deriva

Para Wegener; al final del Carbonífero, o sea, hace aproximadamente 290 millones de años, sólo existía un único continente, Pangea. Esa inmensa masa continental se habría fragmentado posteriormente en distintas direcciones, de tal manera que en el Eoceno ya se podrían distinguir con claridad dos continentes: el eurasiático, que se comunicaba, a través de Escandinavia con Norteamérica, dando lugar a un supercontinente septentrional llamado Laurasia, y, al sur, una serie de bloques continentales (hoy separados) que constituía el supercontinente de Gondwana, el cual comprendía a Sudamérica, Antártida, Australia y África.

 

La formación de las montañas

 La deriva de Wegener, explicaba, además la formación de las cadenas montañosas. En el frente de los continentes en

movimiento se formaron gigantescas arrugas: las cadenas de montañas; así, el contacto de América, que derivaba hacia el occidente, generó la cordillera de los Andes y las Montañas Rocosas, al empujar los sedimentos del fondo oceánico hacia arriba arrugándolos; Australia, que deriva hacia el Oriente, indujo la formación de sus cadenas costeras orientales.

 

Los terremotos y los volcanes

Esos arrugamientos  también tienen importantes repercusiones internas que generan las actividades volcánicas y magmáticas intensas de esas regiones.

 

El origen de algunas islas

Del lado opuesto los continentes en deriva abandonan, en su rastro, algunos fragmentos de su margen posterior generando islas, grandes o pequeñas. América, por ejemplo, en su deriva hacia el oeste, habría formado tras de sí el arco de las islas de las Antillas. Más espectacular todavía habría sido la deriva de Asia hacia el noroeste, que dejara como huella la guirnalda de las islas del Archipiélago de Sonda, el Japón, las Kuriles y otras.

 

Las fuerzas que mueven los continentes

Finalmente, Wegener propuso un mecanismo para explicar la deriva. Argumentó que las fuerzas gravitacionales y el “empuje” de las mareas eran las que causaban la deriva de los continentes hacia el oeste, inducidas por la atracción gravitacional del Sol y de la Luna. Pero Wegener presentó tales ideas sólo como tentativas de explicación, pues afirmó que "la cuestión de cuáles fuerzas habrían podido causar esos desplazamientos, pliegues y hendiduras, aún no puede responderse conclusivamente".

 

Llegan las críticas

Los principales críticos de Wegener eran los geofísicos y geólogos de los Estados Unidos y de Europa. Los geofísicos lo criticaban porque los cálculos que habían llevado a cabo sobre los esfuerzos necesarios para desplazar una masa continental a través de las rocas sólidas en los fondos oceánicos resultaban con valores inconcebiblemente altos. Los geólogos no conocían bien las rocas del hemisferio sur y dudaban de las correlaciones propuestas por el científico alemán. A pesar del apoyo de sus colaboradores cercanos y de su reconocida capacidad como docente, Wegener no consiguió una plaza definitiva en Alemania y se trasladó a Graz, en Austria, donde fue más ampliamente reconocido.

 

Y, ahora, el reconocimiento

En 1937, el geólogo sudafricano Alexander Du Toit publicó una lista de diez líneas de evidencia a favor de la existencia de dos supercontinentes, Laurasia y Gondwana, separados por un océano de nombre Tethys el cual dificultaría la migración de floras entre los dos supercontinentes. Du Toit también propuso una reconstrucción de Gondwana basada en el arreglo geométrico de las masas continentales y en correlación geológica. Hoy en día el ensamble de los continentes se hace con computadoras digitales capaces de almacenar y manipular enormes bases de datos para evaluar posibles configuraciones geométricas. Sigue habiendo cierto desacuerdo en cuanto a la posición de los distintos continentes actuales en Gondwana.