Es sorprendente, pero cierto, que sabemos más sobre la superficie de la luna que sobre el suelo oceánico de la Tierra. Mucho de lo que sabemos proviene de la perforación oceánica científica:la recolección sistemática de muestras de núcleos del lecho marino profundo. Este proceso revolucionario comenzó hace 50 años, cuando el buque de perforación Glomar Challenger navegó hacia el Golfo de México el 11 de agosto, 1968 en la primera expedición del Proyecto de perforación en aguas profundas financiado con fondos federales.

Realicé 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 Antaractica. En mi laboratorio mis alumnos y yo trabajamos con muestras básicas de estas expediciones. Cada uno de estos núcleos, que son cilindros de 31 pies de largo y 3 pulgadas de ancho, es como un libro cuya información espera ser traducida a palabras. Sosteniendo un núcleo recién abierto, lleno de rocas y sedimentos del suelo oceánico de la Tierra, es como abrir un cofre del tesoro raro 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, creó el campo de la paleoceanografía y redefinió la forma en que vemos la vida en la Tierra al revelar una enorme variedad y volumen de vida en la biosfera marina profunda. Y queda mucho por aprender.

Innovaciones tecnológicas

Dos innovaciones clave hicieron posible que los barcos de investigación tomaran muestras de núcleos de ubicaciones precisas en las profundidades de los océanos. El primero, conocido como posicionamiento dinámico, permite que un barco de 471 pies permanezca fijo en su lugar mientras perfora y recupera núcleos, uno encima del siguiente, a menudo en más de 12, 000 pies de agua.

El anclaje no es factible a estas profundidades. En lugar de, los técnicos dejan caer un instrumento en forma de torpedo llamado transpondedor por el costado. 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 del barco maniobran el barco para permanecer exactamente en el mismo lugar, contrarrestar las fuerzas de las corrientes, viento y olas.

Otro desafío surge cuando las brocas deben reemplazarse en medio de la operación. La corteza del océano está compuesta de roca ígnea que se desgasta mucho antes de alcanzar la profundidad deseada.

Cuando esto pasa, el equipo de perforación trae toda la tubería de perforación a la superficie, monta una nueva broca y vuelve al mismo agujero. Esto requiere guiar la tubería hacia un cono de reentrada en forma de embudo, menos de 15 pies de ancho, colocado en el fondo del océano en la boca del agujero de perforación. El proceso, que se logró por primera vez 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.

Confirmación de la tectónica de placas

Cuando se inició la perforación científica oceánica en 1968, la teoría de la tectónica de placas fue un tema de activo debate. 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. Según esta teoría, la corteza debe ser material nuevo en la cresta de las dorsales oceánicas, y su edad debería aumentar con la distancia de la cresta.

La única forma de demostrarlo era analizando los núcleos de sedimentos y rocas. En el invierno de 1968-1969, el Glomar Challenger perforó siete sitios en el Océano Atlántico Sur al este y oeste de la cordillera del Atlántico Medio. Tanto las rocas ígneas del fondo del océano como los sedimentos suprayacentes envejecieron en perfecto acuerdo con las predicciones, confirmar que la corteza oceánica se estaba formando en las crestas y 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 récord. En la mayoría de las ubicaciones oceánicas, los sedimentos se depositan partícula a partícula, microfósil por microfósil, y permanece en su lugar, eventualmente sucumbiendo a la presión y convirtiéndose en roca.

Los microfósiles (plancton) conservados en sedimentos son hermosos e informativos, aunque algunos son más pequeños que el ancho de un cabello humano. Como fósiles de plantas y animales más grandes, los científicos pueden utilizar estas delicadas estructuras de calcio y silicio para reconstruir entornos pasados.

Gracias a la perforación oceánica científica, sabemos que después de que el impacto de un asteroide mató a todos los dinosaurios no aviares hace 66 millones de años, nueva vida colonizó el borde del cráter en años, y dentro de los 30, 000 años, un ecosistema completo estaba prosperando. Algunos organismos de las profundidades del océano sobrevivieron al impacto del meteorito.

La perforación oceánica también ha demostrado que diez millones de años después, una descarga masiva de carbono, probablemente debido a la extensa actividad volcánica y al metano liberado por la fusión de los hidratos de metano, causó un abrupto, evento de calentamiento intenso, o hipertermal, llamado Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno. Durante este episodio, incluso el Ártico alcanzó más de 73 grados Fahrenheit.

La acidificación resultante del océano por la liberación de carbono a la atmósfera y al océano provocó una disolución masiva y un cambio en el ecosistema del océano profundo.

Este episodio es un ejemplo impresionante del impacto del rápido calentamiento climático. 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. Todavía, una diferencia importante es que el carbono liberado por los volcanes y los hidratos estaba a un ritmo mucho más lento de lo que estamos liberando actualmente el combustible fósil. 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 científica del océano también ha demostrado que hay aproximadamente tantas células en los sedimentos marinos como en el océano o en el suelo. Las expediciones han encontrado vida en sedimentos a profundidades superiores a los 8000 pies; en depósitos de los fondos marinos que tienen 86 millones de años; ya temperaturas superiores a los 140 grados Fahrenheit.

En la actualidad, científicos de 23 países proponen y realizan investigaciones a través del Programa Internacional de Descubrimiento de los Océanos, que utiliza la perforación científica del océano para recuperar datos de los sedimentos y las rocas del fondo marino y para monitorear los ambientes debajo del 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 cara, y tecnológica e intelectualmente intensa. Pero solo explorando las profundidades del mar podemos recuperar los tesoros que encierra y comprender mejor su belleza y complejidad.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.