Cuenca oceánica
| ||||||
Cuencas oceánicas. Son una depresión muy extensa, relativamente uniforme, de contornos más o menos redondeados, que constituyen el fondo de los océanos.
Sumario
Origen de las cuencas oceánicas
La corteza oceánica difiere profundamente de la corteza continental tanto por su espesor medio, mucho más débil (7km aproximadamente, a los que hay que añadir los 5 km del agua de los océanos) como por su naturaleza. La corteza continental contiene alrededor del 60% de SiO2, y la corteza oceánica menos del 50%. De ello resulta una mayor densidad para la corteza oceánica y, finalmente, una composición petrográfica netamente más “básica”.
Evolución de los Océanos y las Cuencas Oceánicas
Poco se conoce acerca de la historia de los océanos. Fósiles de alrededor de 2 mil millones de años y aparentemente de origen marino, indican que alguna suerte de ambiente marino existió en aquella época. Fósiles marinos con una edad de 600 millones de años o más jóvenes y similares a las actuales formas vivientes, sugieren que la composición del agua de mar de entonces pudo haber sido similar a las condiciones actuales.
Esta similitud implica que en algún momento del pasado, los océanos alcanzaron una condición estática con respecto a su química. Esto significa que la cantidad de un elemento entregado a los océanos por los ríos y la actividad volcánica iguala, esencialmente a la cantidad de los mismos elementos precipitados hacia el piso oceánico como sedimentos o en las conchas de organismos muertos que una vez vivieron en los océanos.
Existe una tendencia común a pensar que la Tierra es estática y que la condición que observamos hoy ha prevalecido por millones de años. En algunos casos este punto de vista es correcto. Sin embargo, para las condiciones físicas de los océanos se tiene que pensar en términos de una situación más dinámica. Las mareas alzan y bajan el nivel del mar diariamente. Estacionalmente, la temperatura superficial de los océanos puede cambiar varios grados. El nivel del mar ha ascendido y descendido varias decenas de metros en los últimos miles de años, un fenómeno causado por cambios en el clima de la Tierra y en la temperatura de los océanos.
El campo magnético terrestre y la posición relativa de continentes y océanos ha variado en los pocos últimos cientos de millones de años. El conocimiento de todos estos eventos proviene del estudio detallado de la historia geológica que se encuentra preservada en los sedimentos y rocas de los océanos y del estudio de los sutiles cambios en la biología y evolución de plantas y animales.
Uno de los conceptos científicos más interesantes, desarrollado durante el siglo pasado, es el de esparcimiento de los fondos oceánicos. Dicho en forma simple, los pisos oceánicos se están desplazando desde las cordilleras meso-oceánicas (dorsales) y el nuevo piso oceánico está siendo formado en estas cordilleras mediante actividad volcánica. Ya que la Tierra no está aumentando de tamaño, el piso oceánico antiguo tiene que ser destruido o consumido en alguna parte; este proceso ocurre en muchas de las fosas oceánicas. La actividad volcánica resultante de ambos procesos, proporciona muchos de los elementos encontrados en los océanos, así como también eventualmente "recicla" los depósitos del piso oceánico.
Piso oceánico
Cuando los continentes y las cuencas oceánicas "colisionan" o chocan, los continentes generalmente compuestos de rocas relativamente livianas, se superponen al piso oceánico más denso.
A medida que el piso oceánico es sumergido bajo los continentes, se fundirá y llegará a ser parte del continente y, eventualmente, será reintroducido al océano a través de la erosión y la actividad volcánica. El proceso completo, llamado el ciclo geoquímico, tomará decenas de millones de años. El movimiento resultante del piso oceánico y de los continentes, aunque es muy lento (unos pocos centímetros por año), puede a lo largo del tiempo geológic] conducir a cambios considerables en las posiciones relativas de continentes y océanos.
Ha habido numerosos intentos de reconstruir las posiciones pasadas de los continentes, lo que ha estado inspirado en parte por las similitudes en las formas de las líneas de costa de África y Sudamérica. Los primeros cartógrafos y geólogos notaron este hecho y sugirieron que quizás ellos estuvieron conectados. Esta idea, que inicialmente se pensó que bordeaba en lo ridículo, se ha determinado como correcta. Las ideas actuales son que hace alrededor de 225 millones de años hubo un gran continente llamado Pangea. Este súper continente se separó, lentamente, para conformar los continentes que existen hoy con el océano Atlántico formándose en el espacio entre Norteamérica y Europa y entre Sudamérica y África.
Separación de los continentes
Lo que sucedió antes de 225 millones de años atrás no es bien conocido aún. Es poco probable, sin embargo, que Pangea haya existido como el único continente durante más de 4 mil millones de años hasta que comenzó el desplazamiento de los fondos oceánicos. Es más probable que el proceso de desplazamiento de los fondos oceánicos haya estado activo a través de la mayor parte del tiempo geológico, formando continentes y cuencas oceánicas de formas diferentes, y que lo que probablemente vemos es solamente temporal y las cuencas oceánicas se verán considerablemente diferentes en 100 millones de años más.
Un ejemplo de un océano que está comenzando a formarse es el Mar Rojo. No está claro cuándo comenzó el desplazamiento, pero es un evento geológicamente reciente. El continente de África y la península de Arabia se están separando lentamente (alrededor de 2 centímetros por año) formando el Mar Rojo. Este océano recientemente formado es probablemente similar a cómo fue el océano Atlántico hace 200 millones de años. Con la razón actual de desplazamiento, el Mar Rojo debería ser cerca de 200 millas más ancho en 10 millones de años.
La capa 1 es prácticamente inexistente cerca del eje de las dorsales activas, y su potencia aumenta progresivamente hacia las cuencas oceánicas, donde puede alcanzar 2 o 3 km localmente (media:500m).
Todos estos sedimentos han conservado la misma posición que tenían cuando se depositaron: salvo en zonas de fractura y márgenes continentales, no han sufrido deformación alguna. Su edad es relativamente reciente: no se conocen sedimentos anteriores al Jurásico, situados sobre la corteza oceánica.
- EL ZOCALO (capa 2 o “basamento” de los autores de lengua inglesa) es generalmente basáltico. En superficie, forma a menudo “colinas submarinas” y generalmente posee “lavas almohadillas”, (“pillows”) y “lavas cordadas”, que se han observado por foto-grafía submarina o en inmersiones profundas y se han estudiado por sondeos. Por tanto, parece claro que la capa 2 se origina por erupciones volcánicas submarinas, pero es posible que contenga asimismo sedimentos consolidados o semiconsolidados atrapados entre las coladas basálticas en el momento de la formación de la corteza oceánica en el eje de las dorsales activas.
- La capa oceánica es mucho menos conocida, y su verdadera naturaleza promueve todavía frecuentes discusiones y controversias. La diferenciación de basaltos (capa 2) a partir de un magma mantélico implica la formación simultánea de rocas mucho más básicas (cumulados ricos en olivinos y plagioclasas) que podrían constituir la capa 3. Se trataría en este caso principalmente de gabros y metagabros asociados a peridotitas.
La corteza oceánica ocupa el 60% de la superficie del globo. Está restringida naturalmente a las regiones oceánicas. Pero, cuando estas regiones sufren esfuerzos tectónicos en la zona de convergencia de placas (márgenes continentales activos y cadenas plegadas), puede suceder que porciones de corteza oceánica sean llevadas a la superficie e incorporadas al continente. De esta manera interpretan muchos geólogos los célebres mantos de ofiolitas de las cadenas plegadas, que serían los testigos de antiguos océanos desaparecidos por subducción.
El fondo del Océano
El resultado es un grupo emparejado de bandas paralelas en ambos lados. Estas muestras prueban la existencia de corrientes simétricas y hacen posible determinar su edad, ya que corresponden a muestras similares que han sido datadas fidedignamente por otros métodos. La pendiente de la cordillera centro-oceánica viene determinada por un equilibrio entre el ritmo con en el que el materiales separa del centro de expansión y al ritmo al que se hunde, a medida que pasa el tiempo, después de su solidificación. Este último permanece constante en toda la cuenca oceánica y parece depender de la edad de la corteza; puede calcularse si la edad de la corteza oceánica (según indican las muestras magnéticas) se relaciona con la profundidad a la cual yace una sección particular. Dichos cálculos muestran que la corteza se hunde unos 9 cm. Cada 1.000 años durante los primeros 10 millones de años después de su formación; 3.3 cm. Cada 1.000 años durante los siguientes 30 millones, y 2 cm. Cada 1.000 años a partir de entonces. En el Sur de la cordillera centro-atlántica el suelo marítimo ha permanecido al mismo nivel durante veinte millones de años.
El ritmo al cual el suelo marítimo se expansiona varia de uno a diez centímetros al año. El expansionamiento rápido forma amplias elevaciones y suaves laderas como las de la cordillera del Pacifico Este. Los escarpes con las laderas cóncavas de la cordillera centro-atlántica fueron, sin embargo, formados por una expansión lenta. Según que las laderas sean escarpadas o suaves, el borde posterior de las placas, en el centro de expansión, esta unos tres kilómetros más alto que el borde delantero. La causa de esta diferencia de elevación no se conoce. El calor origina algunos levantamientos, y el enfriamiento, algunos hundimientos, pero el relieve total parece demasiada grande para ser atribuido a la expansión térmica. El enfriamiento puede ser causa del relativamente rápido hundimiento observado durante los primeros diez millones de años, pero el hundimiento siguiente continua siendo un enigma.
Hace una década, la escasa información obtenida sugería que las cordilleras centro-oceánicas del Atlántico y del Pacifico eran continuas con algunas ramificaciones. Estudios más completos han revelado que las placas tienen rotos sus bordes. Una cordillera centro-oceánica, en lugar de extenderse entera a lo largo de miles de kilómetros, en los bordes posteriores de dos placas, forma una línea en zigzag compuesta de muchos segmentos cortos conectados por las zonas de fractura a otras cordilleras, a fosas, a cordilleras de montañas recientes o a unas zonas hundidas de la corteza. Las zonas de fractura unida a los segmentos de la cordillera están asociadas con lo que se denomina fallas de transformación. Dichas zonas proporcionan importantes datos para la historia de una placa, debido a que forman algunos bordes de la misma y coinciden con círculos alrededor de un polo de rotación que indican, por tanto, la dirección en la cual se han estado moviendo.
Las Fosas del Pacífico
El 28 de Abril de 1789, el teniente de navío William Bligh, al mando del Bounty, al servicio de su Majestad, tuvo importancia disputa en el Océano Pacifico con su primer oficial, Fletcher Christian, como consecuencia de la cual se separaron y navegaron en direcciones opuestas. Christian en el Bounty y Bligh en la lancha del barco. Este histórico motín ocurrió cerca del gran volcán de Tofua, en las islas Friendly, más conocidas hoy en día como las Islas Tonga. Bligh y Christian sabían perfectamente que la topografía oceánica alrededor de estas islas era desconocida y que en ellas anidaban piratas que vivían del pillaje sobre el reducido tráfico de las islas. Ellos, sin embargo, no conocían los métodos para sondear el fondo marino, ya que todavía no se habían inventado; ni que en este lugar un día se iba a realizar uno de los descubrimientos más importantes en la historia de la exploración marina.
Bajo el plácido mar, al este de las islas tonga, se abre un enorme abismo de casi once kilómetros de profundidad. Cien años después del Bounty, otro buque británico al servicio de su majestad fue el primero en averiguar su profundidad. Pelham Aldrich, capitán del Egeria, al inspeccionar el fondo oceánico que rodea a estas islas, quedo sorprendido al encontrar que en dos ocasiones la sonda no toco el fondo hasta los 7 300 metros.
El descubrimiento de Aldrich impulso a otras naciones a enviar expediciones para explorar los fondos abisales de Tonga.
Eventualmente ellos trazaron una gran fosa que abarcaba desde las islas Tonga hasta el sur de las islas Kermadec. La profundidad sondeada recientemente por el buque oceanográfico Horizon, de la Scripps Institution, es de unos 10 700 metros. Si el Everest estuviese sobre este inmenso abismo todavía quedaría a 1 800 metros bajo el nivel del mar.
La fosa de Tonga – Kermadec hoy es conocida, pero no es nada más que una de la amplia serie de fosas estrechas y profundas que están situadas alrededor de la cuenca central del pacifico. Todas ellas son paralelas a los archipiélagos o a las cordilleras en las costas de los continentes. A lo largo de la costa de América del Sur, el desnivel entre la clima de los Andes y el fondo de las fosas marinas es mayor de 12 200 metros. Y la longitud de estas fosas submarinas no es menos importante que su profundidad: algunas tienen 3 200 kilómetros de largo.
Estas grandes incisiones en el suelo oceánico son tan diferentes de cualquier otro accidente en la tierra, que difícilmente las podemos imaginar. Es difícil de comprender la realidad de un abismo tan profundo como seis veces el Gran Cañón del Colorado y con una longitud equivalente a la distancia entre Nueva York y Kansas city. Sin embargo, estas son las dimensiones de la gran fosa de Tonga – Kermadec.
El tamaño y la forma peculiar de las fosas del Pacifico nos causa verdadera admiración.
Las fosas solo han sido exploradas de una forma muy general, pueden hacerse algunas tentativas para contestar a estas preguntas, basándonos en la información ya obtenida. Podemos tomar la fosa de Tonga – Kermadec como un ejemplo típico.
La fosa se encuentra situada al este de los archipiélagos de Tonga y Kermadec en una larga línea, aproximadamente recta, de dirección Norte – Sur. En su extremo norte describe una ligera curvatura.
Comienza allí como una suave depresión en forma de cuchara continua hacia el sudeste entre Tonga y Samoa, entonces hace un recodo y adquiere mayor profundidad, tomando la dirección sur durante 2 000 kilómetros y finalmente, disminuye su profundidad y desaparece al norte de Nueva Zelanda. En la parte central, que es la más profunda, la fosa es muy estrecha, con menos de ocho kilómetros de anchura. Su forma es de V, pero la rama de la uve más próxima a las islas tiene una inclinación mucho mayor que la rama que se adentra en el mar. En aquella, la pendiente media es del 16 al 30 por 100 (como ejemplo de un lugar cuyo escarpe sea mayor del 24 por 100 podemos citar el Gran Cañón en el Bright Angel). En sección longitudinal, la fosa esta formada por depresiones profundas por depresiones profundas separadas por unas zonas alomadas. Da la impresión de ser un rosario de perlas o una cordillera invertida.
Las islas que se encuentran en el borde oeste de la fosa representan parte de la misma estructura cortical. Están situadas sobre dos líneas, en una cordillera de 1 600 kilómetros de longitud, sobre el lado oeste de la fosa. Las islas de la región polinesica de Tonga están cubiertas de calizas, depositadas en aguas someras durante la última era geológica. Estas islas descansan sobre amplios bancos de coral, sumergidos a una profundidad que oscila entre los 55 y 110 metros, y forman una serie de terrazas que se elevan unas decenas de metros por encima del nivel del mar.
Al oeste de las islas calizas, y separadas de ellas por un mar somero, se encuentran una serie de volcanes submarinos y elevadas islas volcánicas. Los volcanes son explosivos, al contrario de la apacible variedad hawaiana. Han acumulado grandes cantidades de productos volcánicos en el fondo marino circundante. Cinco volcanes de las islas han hecho erupción en los últimos cien años, y el peligro de nuevas explosiones han forzado al gobierno de Tonga a evacuar a sus habitantes. También hay actividad volcánica bajo la superficie marina. Uno de ellos, el banco Falcon, se elevo varias decenas de metros sobre el mar durante una erupción. Realmente, a este banco se le denomina la isla de Falcon. Después de cada erupción las olas erosionan rápidamente la laca emanada que emerge sobre el nivel del mar, y al cabo de unos pocos años el volcán esta nuevamente sumergido.
Algunos geofísicos han sugerido que esto es un ciclo que se repite durante los tiempos geológicos: los continentes crecen a expensas de las cuencas oceánicas. Uno piensa que naturalmente, en las estrechas y alargadas estructuras denominadas geosinclinales, en donde los sedimentos se han acumulado y han formado cordilleras por comprensión y plegamiento. Sabemos que esto no es así, porque la mayoría de los sedimentos del geosinclinal se depositan en aguas someras, en vez de en fosas profundas. Sin embargo, esta apariencia puede, en algunos casos, ser una ilusión. Ya que las muestras recogidas en el fondo de las fosas más profundas se asemejan en muchos aspectos a los depósitos de aguas someros. Es cierto que las rocas sedimentos de los geosinclinales continente fósiles bentónicos irreconocibles. Pero las fosas albergan una pequeña fauna que puede dar una evolución diferente.
Las profundidades de una fosa son completamente afóticas, excepto para los organismos que producen una tenue y débil luz; por consiguiente, las plantas no pueden vivir aquí. Los animales y las bacterias de los abismos deben comer alimentos diseminados que les proporcionan las plantas y los animales que viven en la parte superior del mar. Las aguas son muy frías; actualmente tiene una temperatura de 2,5°C, si bien en anteriores épocas geológicas podían tener 13, 5°C más de temperatura. La presión en el fondo de una fosa es, naturalmente, enorme (mayor 1,2 Tm. Por centímetro cuadrado).
La expedición danesa Galatea, hace algunos años, recogió unos pocos animales del suelo de fosas de más de 10 000 metros de profundidad. Los principales animales capturados eran cohombros marinos y anémonas de mar, algunas de las cuales serían, muy probablemente, las cuales que dieron en su día fósiles características. También se obtuvieron gusanos, almejas y crustáceos, junto con hermosos ejemplares de esponjas transparentes..
