Diferencia entre revisiones de «Visión Oceánica 2006»

De Casiopea
Línea 282: Línea 282:
Loa Hot Spots no tienen nada que ver con el comportamiento entre placas.
Loa Hot Spots no tienen nada que ver con el comportamiento entre placas.


=Clase 04=
=Clase 04. Fondos Marinos=
Antes de entrar al tema del fondo marino aclararemos brevemente acerca de la línea de costas.
 
La línea de la costa cambia por problemas locales, pero también por problemas tectónicos más globales. Tenemos en la figura dos tipos de costas, una que tiene inmersión y otros trozos de costa que comienzan a emerger con estructuras entremedio.
 
Hay 6 clasificaciones de costas:
 
Corresponden a 6 clasificaciones de las más conocidas: Costas de rías, de fiordos, islas barrera, deltaicas, de volcanes, de falla. Hay otras también, pero más específicas.
 
Las dos primeras son bien parecidas sin ser lo mismo, en el sur de chile se manifiestan comúnmente, pues están producidas por los hielos. Generan una estructura que gasta la geografía, y al derretirse el hielo genera entradas de mar que como cuchillo cavan la tierra. Hay fiordos muy grandes (50 km p. ej). Las costas de ras son más cortas y más cerradas que una bahía chiquitas. Son entradas de mar más angostas que los fiordos, producidas por costas falladas (En Santiago de Compostela por ej.)
 
Costas de islas barrera: acumulaciones de arena como en Florida, EEUU, propias de costas bajas. Muy distinto al caso de Chile que tiene fondos muy profundos para que se de este tipo de costa.
Costa de delta se genera por transporte de sedimentos de ríos, se acumulan en los encuentros con el mar, que en el transcurso de los años genera estructuras. Se mezclan el agua dulce y salada, teniendo mucha biodiversidad: leña, pájaros, incluso petróleo.
 
Costas de Volcanes es mucho menos frecuente. Las costas de barrera se ubican en los atolones o costas de coral, formadas a veces por kilómetros de arenas. Por ejemplo las costas de Miami.
Las costas Falladas son como las nuestras, uno va a Iquique y en el borde del mar hay acantilados de 500m de altura.
 
Una descripción común de una playa es: dunas detrás, bermas de invierno y verano, la antecosta, la playa baja y la costa.
 
Saliéndonos de la costa y adentrándonos al mar, vamos a conversar acerca de lo que uno puede constatar del fondo marino y sus características. Esta tabla resume cómo está el fondo marino. Se ha llegado a la certeza que el fondo se divide en 3 zonas y que cada una también se subdivide en 3.
 
#Zona continental submarina: es la zona del continente tapada por el mar.
#Transicional: lugar donde se junta la zona continental submarina con el lecho del océano.
#Lecho oceánico, la zona más grande
 
Las dos primeras son lo que en algunos textos se llama los “márgenes continentales”, o donde descansan los continentes antes de meterse en profundidad.
 
Esta es la costa de Estados Unidos, donde se nota buen algunos de los elementos que estamos viendo: la Zona Continental Submarina aquí tiene sus tres partes- pues en algunos lugares el “Pie del Continente” o “Elevación Continental” no existe.
 
La Primera o “Plataforma Continental” es la continuación de la superficie de la costa hacia el fondo marino; tiene forma plana y se sumerge aproximadamente hasta los 190m de profundidad (independientemente de su cercanía a la costa. Por ejemplo el caso de las islas Malvinas es muy bajo, o Inglaterra que está en el Margen Continental prácticamente, en cambio en Valparaíso a las pocas millas se sumerge el fondo a los 4.000m).
 
El Talud es la continuación de este escalón para abajo, una parte más bien heterogénea y que se sumerge en pendiente (no tan empinada como el gráfico). Por último la tercera unidad o “Elevación continental” es como un “barrido de escoba” de los márgenes continentales. En todo caso, estos márgenes continentales de acuerdo a la costa que se encuentre, tienen diferentes características como su angostura, por ejemplo los chilenos-o casi todas las costas del pacífico- son “activas” donde no aparece la elevación continental, y luego del Talud encontramos la Fosa. En los Márgenes “Pasivos” como las costas argentinas, la zona de separación de las placas tectónicas está muy lejos de la costa, y no hay actividad de colisión cercana a ella. Otras costas son los Márgenes Transicionales como las de California.
 
Cuando se habló de las leyes del mar, determinaron las 200millas, y con algunos países se tuvo que negociar, pues si nos fijáramos en los conceptos geológicos, Chile debería tener 10millas menos- cuando se acaba la placa, en cambio Argentina sale perdiendo pues podría tener hasta  900km por su placa.
 
Vamos a ver cómo se ve el margen continental de Valparaíso. Este gráfico parece una foto aérea, pero es un levantamiento que se hizo hace 7 años atrás, con un buque alemán usando los equipos de sonda (se ve Valparaíso, San Antonio, una gran cuenca, el monte Ohiggins, la desembocadura del estero de Reñaca). Casi la Plataforma no existe, es muy angosta la parte plana. Este ejemplo es muy característico en los Márgenes Continentales Activos, pues en Antofagasta y las costas peruanas o colombianas pasa casi lo mismo.
 
Si miramos esta misma costa dibujada, en un dibujo de hace 15 años, con menos antecedentes, vemos el cañón submarino de San Antonio, con tremendas vertientes que bajan por el talud, como quebradas gigantescas que llegan hasta la fosa de 5.000 m.
 
Nota acerca de los Cañones Submarinos: Cuando se empezaron a hacer los primeros cables de comunicaciones submarinos, que unían las costas de un lugar a otro, por el año 1870 no habían explicaciones de porqué los cañones submarinos estaban ahí. Se sabía que casi siempre los cañones aparecerían frente a ríos, pero ¿cómo era posible que un río pudiera hacer excavaciones tan profundas bajo el agua- a 4.000 o 5.000 m de profundidad? ¿Quién hizo ese sacado? Habían hipótesis de cambios climáticos o agua dulce que brotaba del fondo producían estos fenómenos. Hasta que hubo un terremoto por los años 30, y se dieron cuenta que se cortaron las comunicaciones entre EEUU y Europa, por tremendas avalanchas submarinas. Así surgió el concepto de “Corrientes Turbias”, desplazamientos de fango en estado semiplástico que se mueven por fallas submarinas- comúnmente cercanas a ríos. A través de años de avalanchas de este fango generan los cañones.
 
Anécdota: Una vez hicimos unas perforaciones con las sondas ya vistas, y me encontré con unas piedras, bolones o huevillos que vienen navegando de la cordillera. Lo que está enterrado a 15 millas enterrado mar afuera, salió alguna vez del río Maipo rodando. Estos son procesos dinámicos.
Curiosamente tenemos nosotros en chile, muchos cañones, y no todos están frente a ríos.
 
Existen cañones muy grandes. El gráfico muestra las costas de Africa (el río Congo): miren dónde se extiende, cantidad de kilómetros mar adentro los cañones (se ven como líneas). Los manchones que se aprecian son sedimentos traídos del continente. Como tiene un Margen Pasivo, se ve la plataforma continental, talud y elevación continental. Namibia y otros países viven de la extracción de diamantes, que traen los ríos.
 
Otro margen pasivo es la costa de EEUU, se ve el río Hudson y Nueva York. Se ven las tres partes: plataforma, talud y elevación, también los cañones submarinos y el arrastre de sedimentos hacia abajo.
 
Otro ejemplo de la magnitud de acuerdo al aporte que tengan, en el Golfo de Bengala, India, prácticamente todo ese mar es un gran depósito de sedimentos gigante. Cientos de miles de km de cosas aportadas desde el continente al mar llevados por los cañones.
 
La segunda Unidad se llama Zona Transicional. Hay tres fenómenos,y la más cercana a nosotros es la Cuenca. Luego vienen los Arcos Insulares y las Trincheras. En las costas del pacífico, al lado de Japón, se da la estructura un poco distinta a nosotros, la fosa, un arco de islas y unos mares interiores (mar de la china y Japón).
 
Veamos cómo es la fosa de Chile-Perú (ver figura). Se ve el dibujo del continente en una serie de perfiles, desde arica hacia el sur. Lo que está negro son las tierras emergidas. Se ve cómo se va transformando la configuración.
 
Las Planicies Abisales, son aquellas zonas del fondo marino, lisas y de una cobertura a veces de cientos de kilómetros. Lo más interesante aquí es la ocurrencia en su superficie de lódulos de manganeso- recurso potencial minero muy importante para el futuro. Recordemos que las dorsales son las grandes cordilleras submarinas.
 
Frente a la zona de los canales de la XII región, vemos su fondo marino. Se ven bastantes volcanes submarinos como protuberancias. Así en la extensión del océano Pacífico, vemos cientos de miles de volcancitos, muchos inactivos.
 
Veamos cómo están distribuídas las fosas en el mundo. La mayoría están en el océano pacífico, exceptuando dos: La fosa de Puerto Rico frente a la isla de cuba, y la otra es el Arco de Escocia en la continuación del borde antártico. Las profundidades parten desde los 4.500m y la más profunda es las fosas de las Marianas que tiene como 11.000m. Recordemos que en la zona de subducción, la placa se sumerge- como la placa del pacífico.
 
Las Dorsales son un fenómeno espectacular. Son cordilleras dorsales, que tiene un valle central que separa las placas, y en su centro está lleno de lava. En la figura se ve las fracturas que provoca la separación de las placas. Ocupan generalmente como 80.000km, es como una gran sutura que tiene la tierra en todos los océanos del mundo. Islandia es un país que está en una dorsal emergida.
 
Se han podido distinguir dos tipos de dorsales. La Dorsal Rápida, comunes en el pacífico como la que está frente a chile- se mueve 15 km por año; y las Lentas son como las que mencionamos anteriormente en el atlántico (lo que está destacado en la figura es lo que sale de lava) El valle de Riff es una quebrada bastante impresionante, de varios kilómetros de ancho, es un valle arriba de la cordillera a lo largo de toda ella. Las Dorsales del Pacífico casi no tienen este valle central arriba.
 
Aquí se ve el eje de la dorsal y los valles de expansión rápida y lenta sale magma. Está todo quebrado. Y en el fondo aparecen las chimeneas negras, pues en las trizaduras en el agua de mar hacen como un geiser al entrar en ebullición, donde salen fluidos de depósitos minerales: mezclas de zinc o cobalto. Hay mucha flora y fauna muy interesante que vive cerca de estos fenómenos, objeto de muchas investigaciones científicas.
 
Para finalizar, veremos el uso que todo lo que hemos visto puede tener.
Lo que está con negro son las plataformas de márgenes de Convergencia, los blanco son de Divergencia. En el atlántico la mayoría son pasivos o de divergencia. Estas plataformas sirven para muchas cosas relacionadas con los recursos. Por ejemplos en estas plataformas Pasivas, los grandes deltas contienen petróleo y gas. Por ejemplo: En el Missisipi, el Congo, el Amazonas, muchos depósitos de potentes sedimentos y el aporte de la materia orgánica descompuesta generan estos recursos.
 
En el Atlántico hay 5 tipos de estructuras que podemos encontrar en la Plataforma Continental.
En un margen pasivo como este se dan distintas formas en la morfología, recursos, etc. En Inglaterra, por ejemplo, se ve prácticamente una misma pieza.
La Elevación Continental no aparece en el océano pacífico, también hay grandes recursos de petróleo y gas. Los ríos africanos han llevados muchas piedras preciosas y rocas al mar a profundidades de 2.000-3.000m. Algún día alguien va a sacar esos materiales. Ya por ejemplo Brasil está haciendo extracciones de petróleo a más de 3.000m.
 
=Clase 05=
=Clase 05=
=Clase 07=
=Clase 07=

Revisión del 17:21 13 nov 2012



Asignatura(s)Visión Oceánica
Año2006
Tipo de CursoOtro
TalleresMagíster
ProfesoresEsteban Morales
Palabras Claveocéano, mar, ciencia
Carreras RelacionadasNáutico y Marítimo"Náutico y Marítimo" is not in the list (Arquitectura, Diseño, Magíster, Otra) of allowed values for the "Carreras Relacionadas" property.

Estudiantes

Clase 01. El Planeta Tierra

Martes 1 de agosto de 2006

El ser humano no esta diseñado para adentrarse en el mar, el mar es un mundo distinto a nosotros, nosotros somos de un entorno diferente. No estamos hechos para entrar en el mar. Por lo tanto la primera dificultad que hay que sortear es como entramos en este mundo.

Al adentrarse bajo el mar aparecen ciertas dificultades, primero lo que se puede observar gracias a submarinos u otro tipo de dispositivos es una fracción muy pequeña del entorno. Segundo nosotros no tenemos la posibilidad de ir bajo el mar, salvo casos contados como los buzos entrenado que pueden bajar aproximadamente unos 50 metros y los buzos mas especializados, los que trabajan en las torres de petróleo pueden bajar unos 150 a 200 metros y permanecer allí unos 20 minutos. Por lo tanto tenemos una enorme barrera tanto física como sicológica para bajar al mar.

Adentrarse en el mar ha sido un proceso largo, que ha tomado varios un millón de años. Probablemente el primero ser humano en adentrarse al agua fue un hombre que se subió en un tronco y se adentró a la mar solo, seguramente el primer contacto con el mar fue un encuentro muy violento y muy inútil para él en ese minuto.

Desde ese entonces hasta que hemos podido sumergirnos con dispositivos especiales como submarinos, ha pasado un millón de años. En ese millón de años el hombre ha tratado de penetrar el mar como mejor a podido, y en estos momentos tiene las herramientas, la potencialidad, los recursos económicos para poder adentrarnos en la parte más riesgosa de la tierra y poder hacerse una visión de lo que allí se encuentra e imaginarse el resto.

Se ha logrado descender hasta la profundidad máxima en la fosa de las Marianas, una fosa marina ubicada en la parte occidental del Océano Pacifico, al este de las islas Marianas y que tiene una profundidad de 10.924 m. bajo el nivel del mar.

En la década del 50 el profesor Piccard construye un batíscafo, un aparato diseñado por él para bajar a distintas profundidades, donde la máxima que el profesor esperaba alcanzar era de unos 4.000 m. pero gracias a los aportes de la Marina Norteamericana se pudo llegar al fondo de la fosa. El viaje lo realizaron Jacques Piccard (hijo del profesor Piccard) y un teniente de la armada, estuvieron allí unos 20 minutos aproximadamente.

La exploración del fondo del mar ha tardado tanto porque no todo el fondo representa un atractivo económico como para poder financiar una expedición. A diferencia de lugares que presentan chimeneas negras pro ejemplo que tienen una potencialidad energética enorme o lugares que tengan interés biológico. La vida que se desarrollo alrededor de estas chimeneas representa un gran interés, pues es capaz de sobrevivir a altas presiones y temperaturas, si ese tipo de vidas se pudiera ajustar y aplicar por ejemplo a la medicina seria un gran avance.

Es necesario primero que comprendamos el entorno en el que estamos insertos. Nosotros formamos parte de un sistema, el sistema solar, que forma parte de una de las tantas Nebulosa. Dentro de estas grandes acumulaciones de estrellas, existe un sol que tiene un sistema planetario, que tiene al planeta Tierra. Es importante destacar que no todos los soles tienen sistemas planetarios y recientemente se han encontrado uno o dos sistemas solares parecidos al nuestro.

Es importante entender el contexto en el que estamos, en esta imagen aparecen los planetas ordenados respecto a su cercanía al Sol ya su tamaño, así se puede apreciar que el tamaño que tiene la tierra es mucho menor al tamaño de una de las manchas solares.

El sistema esta conformado por 9 planetas, que están divididos es dos los 4 primeros que tienen un tamaño similar y luego se encuentra el cinturón de asteroide y los otros 5 planetas entre los que destacan Saturno y Júpiter por su gran tamaño.

De la Tierra, nos interesa el porte que tiene, su ubicación en este sistema, la masa que tiene, su inclinación al sol y son estas condiciones las que nos hacen que nosotros estemos aquí.

La Tierra se encuentra subordinada a dos energías, la energía interna y la energía externa. La energía externa proviene del sistema en el que estamos insertos, ya sea el calor del sol, los vientos solares, todo lo que nos afecta desde el exterior. Internamente la Tierra esta conformada por una serie de anillos activos, que están generando adentro una cantidad de procesos que generan la forma del planeta, la actividad que constantemente se esta produciendo en él. Ambas energías se complementan como veremos más adelante, generando un ciclo natural muy complejo que esta en un equilibrio muy fino, el cual con cualquier cosa que nosotras podamos agregarle podemos cambiarlo.

La especie humana, una especie depredadora, ha sido la única capaz de alterar este fino equilibrio, realizando procesos que naturaleza no conoce y es interesante notar como una sola especie puede cambiar el equilibrio de un planeta completo.

Nuestro planeta esta conformado por 5 capas, desde adentro hacia fuera nos encontramos con:

  1. El núcleo, que esta dividido en dos unidades principales. Un núcleo interno y un núcleo externo. Aquí se desarrolla el campo magnético terrestre
  2. El manto, ubicado entre el núcleo y la corteza.
  3. Corteza, la parte externa de la Tierra que tiene un espesor entre los 4 y 60 km. Es en este tramo donde se ocurre todo lo que nos ha ocurrido. La corteza se divide en Corteza continental, es la mas profunda (es como la raíz de los continentes). La corteza Oceánica que es muy delgada, y la distancia entre ella y el manto es muy pequeña.

Pero no sé ha logrado jamás llegar a ni siquiera al manto de la Tierra, la profundidad máxima a la que se ha podido llegar es una distancia cercana a los 12 km. en una mina de Diamantes.

Una de las mejores formas de estudiar la composición de la Tierra es mediante los mismos fenómenos naturales. Los temblores son una de las mejores fuente de información, esto gracias a las distintas longitudes de ondas, ya que cada sustancia tiene su propia longitud de onda, se puede crear una idea de los componentes internos de la Tierra sin sacarlos de su entorno, ya que por ejemplo la lava que se encuentra al interior de la tierra no es la misma que cuando sale porque se encuentra a distinta presión.

Otra forma de estudiar la composición de la Tierra es mediante la caída de meteoritos, pues estos son fragmentos duros de posibles núcleos de planetas que se destruyeron.

Se han desarrollados estudios para perforar la superficie de la Tierra, se han construido buques que realizan perforaciones a lo largo del mundo para perforar la corteza oceánica y tratar de llegar al núcleo.

En estas imagen se puede ver como están compuestos estos distintos anillos y las separaciones entre estos anillos, que no es una separación perfecta.

Cuando se generan ondas producidas por los temblores o por bombas atómicas que los científicos lanzan para generar temblores. Estas ondas han permitido detectar estas irregularidades.

Gracias a estas mediciones de ondas se ha podido determinar que el Núcleo de la Tierra es un cuerpo curioso que funciona como liquido.

Se ha clasificado la formación de la Tierra en distintas eras cronológicas, como aparece a continuación.


El primer sistema parte con el Magma, que es como la roca original, similar a la lava de los volcanes. Este material al salir y al consolidarse genera otra cosas, primero genera rocas, otra parte de ella se va a la atmósfera (un parte de la atmósfera también esta formada de este magma). Se genera así un ciclo, donde todos sus factores están relacionados. Y el mas mínimo cambio en este sistema puede generar grandes efectos.

La orogénesis, que es la formación de montañas. Es un fenómeno producido por el mismo magma, asociado a un volcanismo importante, que genera los relieves. Los relieves son afectados por los fenómenos climáticos y son erosionados, los que van a parar al mar generando lluvia y volviendo a generar este ciclo geológico. El que se divide en ciclo geológico interno y ciclo geológico externo.

Los procesos geológicos que se produjeron hace millones de años atrás son los mismos que se están produciendo ahora y al observar el grafico de las distintas eras geológicas se encuentra que lo mas antiguo se encuentra más abajo.

Manto Superior de la Tierra

Existen dos tipos de corteza, que tiene un máximo de 60 km., la corteza Oceánica que tiene alrededor de 7 km. y una tercera corteza, que es una corteza de transición que se forma cuando se juntan algunos trozos de corteza oceánica con corteza continental, como sucede aquí en Chile.

Las fallas en las placas que producen los temblores, son demasiado pequeñas en consideración a la placa en sí, son como leves rasguños. El estero de Viña se encuentra situado en una falla. Así como muchos de los esteros y ríos de mundo.

A medida que los científicos han ido explorando el mar se han ido encontrando con fenómenos que son propios de los océanos y que no se dan en el resto de la Tierra. Por ejemplo la estructura que se forma entre el océano Atlántico e Indico, no se repite en ningún lugar de la Tierra, existen fenómenos similares como en los Himalayas o en los andes pero ninguno es de la misma magnitud.

En el transcurso de los últimos 50 años se han creado modelos, para entender como funciona nuestro planeta. Estos modelos se estudiaran con mayor profundidad cuando se estudie la tectónica de las placas. El magma sale del núcleo, se forman continentes, las placas se mueven incluso muchas veces se sumergen nuevamente.

En cuanto al mar mismo, este modelo muestra lo que ocurre en el océano. En que aparece una formación rocosa que es el eje del Rift, aquí interactúan el magma y el agua del mar. La salinidad del agua del mar depende de esta interacción, pues el agua de mar se mete dentro de las fisuras del fondo del mar y se mantiene salada mediante este ciclo.

La oceanografía de divide en 5 ramas

  1. Oceanografía Física: estudia las olas, las mareaos y otros elementos físicos de los océanos.
  2. Química: estudia las propiedades químicas del agua de mar, su salinidad, etc.
  3. Biológica: estudia la vida oceánica en su entorno, como viven. Es la manera de entender la vida de los organismos en su entorno.
  4. Geológica: estudia las cuencas oceánicas, las fosas, la topografía submarina, las placas oceánicas y la tectónica total del planeta.
  5. Meteorológica: estudia la interacción entre los océanos y la atmósfera.

En el grafico adjunto se pueden ver las interacciones de la atmósfera con los océanos.

En este grafico se pueden apreciar, desde el punto de vista de la geología marina, los procesos que se desarrollan, por ejemplo, en las costas. También se ven la formación de las formación de las dorsales, o montañas submarinas, el ciclo del carbón, las fallas en la corteza, etc.

Se ha llegado a la conclusión de que la superficie terrestre esta divida en varias partes, que son las placas tectónicas correspondientes, generando un sinnúmero de acercamientos. Todo esto ocurre solo en la corteza, en un tramo de 5 a 40 Km.

Lentamente los avances científicos han permitido que tengamos una visión cada vez más ajustada de lo que es la corteza terrestre. En la imagen se pueden ver los avances a lo largo de los años en la forma de graficar como esta formado el piso del mar. Se pueden ver desde los graficos que explicaban el fondo marino en los años 70 a las imágenes en tres dimensiones que se pueden obtener hoy.

También se han diseñado modelos que nos muestran como esta conformado el piso marino. El fondo marino esta formado por diferentes estratos.

Tenemos una primera capa de sedimento, a continuación las lavas almohadillas, lava caliente que sale del fondo marino y se enfría rápidamente.

Luego están los diques laminares, que son similares a columnas hechas por el hombre. Estas estructuras se pueden encontrar en la isla de Juan Fernández.

Finalmente están el Gabro y la peridotita.

Los océanos nacen y mueren, y a lo largo de la historia han nacido y muerto varios océanos. Los océanos nacen cuando una placa se fractura y comienza a deslizarse dentro de otra.

El proceso de nacimiento y muerte de un océano toma alrededor de unos 250 millones de años, se ha llegado a esta conclusión ya que o existen trazas o datos del fondo marino mayores que 300 millones de años. Un ejemplo de un océano en formación seria el Mar Rojo.

De los estudios del fondo submarino se han obtenido datos suficientes como para desarrollar un cronograma del fondo del mar.

Clase 02. La Exploración del Océano

 Explorar el medio submarino es muy diferente a la exploración de las tierras emergidas, donde generalmente es fácil disponer de cartas topográficas detalladas, fotografías aéreas, imágenes satelitales, entre otros, todos los cuales permiten al observador ubicarse geográficamente y estudiar la estructura de terreno en todas sus escalas.

El ser humano esta diseñado para estar en la tierra pero se han ido haciendo esfuerzos a través de la historia para internarse en este medio que no nos es propio.

En la figura se muestra como en el transcurso del tiempo en la oceanografía se ha dado una capacidad tecnológica la que permite alejar, en el caso de las batallas, la distancia de combate hasta llegar a permitir que se batalle sin estar presente. Lo mismo nos pasa a nosotros mismos que podemos visitar prácticamente cualquier lugar del mundo sin tener la necesidad de estar ahí.

Es el caso de las fragatas que navegan en Valparaíso pueden detectar, sin ser de alta tecnología, un misil que esta saliendo desde la serena, pero así como la capacidad de captar a distancia los objetos es grande, la posibilidad de reaccionar ante esa información es muy escasa ya que el tiempo es corto, por tanto de alguna forma se puede decir que con los avances tecnológicos las distancias se han ido achicando.

Los cambios que ha habido en el tiempo sobre todo en las últimas generaciones, principalmente desde los años 60 en adelante han sido de tal velocidad, de tal magnitud que estamos en un plano difícil de manejar.

En la figura se muestra las formas de cómo las personas trataron de internarse en el mar en un comienzo, pasando por el hombre pez, de Leonardo da Vinci, de esta forma se demuestra que la intención de internarse en el mar ha estado desde siempre.

Una de las razones que motivo una explosión en el conocimiento de los mares fue una vez que se consolido el imperio Español, con esto empezaron los grandes viajes de descubrimiento. El comercio de la fecha era entre las ciudades europeas como Génova, Venecia, que eran verdaderos estados chicos, ellos vivían del comercio, por ejemplo una pieza de coral era muy bien comercializada, el ámbar también era una especie que era muy bienvenido. Por los grandes ríos europeos navegaban los casadores que venían del frio ártico, comerciaban pieles, perfumes, ámbar.

Marco polo partió hacia el oriente en expediciones a pie y trajo productos y abrió un mundo maravilloso, de pronto se cerro ese mundo llego una guerra y se bloqueo el paso de Europa a oriente, no podía pasar mas la gente caminando, esto corresponde a la actual Anatoria. Ciudades que han sido siempre de paso y que actualmente siguen en guerra.

En el caso de colon quizás jamás se imagino encontrar América el estaba buscando ciudades de oriente. En ese minuto se abrió todo un caminar hacia el mar, con esto vienen una serie de cuestionamiento y de demandas, como es el caso de la construcción de embarcaciones, por ejemplo de la construcción de una carabela, es una artefacto poderosísimo del minuto, tenia la capacidad de navegar contra el viento que le daba un énfasis particular a esta estructura a flote, por su complejidad y consecuencias existían reglas que normaban su construcción.

Entre las dificultades que existían estaba, la posición dentro del mar, era muy difícil saber en que posición se estaba ya que en ese tiempo no habían mapas. Existía todo este entorno misteriosísimo y había que comenzar a resolverlo. En un comienzo solo se sabía el norte y el sur. Tenían una brújula que era un pedazo de acero imantado sobre un corcho en un plato con aceite, podían ver el este y oeste por la posición pero todavía existía el problema de las distancias, fueron problemas que tomaron mucho tiempo para ser resuelto y que logro ser resuelto con la aparición de los cronómetros, entre otros inventos.

En la actualidad hay procedimientos de una precisión asombrosa como es el caso de los GPS, en al tierra cuando las personas se ubican siempre usan latitud y longitud, usando las calles. Pero en el mar eso no existe, para el caso pueden usarse referencias como las estrellas o los satélites que sirven como puntos de referencia.

Otra forma era encontrarse ciertos eventos que permitan acercarse a los lugares con cierto grado de seguridad, un dato importante era el de la topografía de la costa. Cuando partió el buque del capitán Cook se pensó en una embarcación que fuera solida, no muy onda y que casi pudiera ser levantada por sus propios tripulantes para vararla en la playa y limpiarla., esto por la dificultad para llegar a las costas.

Toda la información que se iba recolectando era de vital importancia, es por esto que las potencias europeas las tenían guardadas como secreto de estado, se peleaban entre ellos por esta información.

La entrada de el hombre al mar, ha sido por muchas razones, por comercio, exploración e incluso solo por experiencia.

La figura muestra distintos inventos que le permitirían al hombre desplazarse mejor en el agua y poder mantenerse mayor cantidad de tiempo sumergido.

El interés por el conocimiento de las cuencas oceánicas y su consecuente exploración, se ha incrementado en forma considerable en las últimas décadas, como respuesta al atractivo que suponen los procesos de la tectónica global, los procesos sedimentarios locales y regionales y su relación con el cambio climático.

La disciplina de la oceanografía partió formalmente por 1873 cuando Inglaterra, potencia marítima de la época, decidió junto con la comunidad científica de la época que se construyera una embarcación que por primera vez se hiciera a la mar y recorriera la mayor cantidad de tiempo. Se arreglo una embarcación de guerra llamada Challenger.

El Challenger era una embarcación que utilizaba vapor para el movimiento de grúas, dragadoras y la mayor parte de los mecanismos. Lo que facilitaba la extracción de muestras del océano. Se desplazaba a carbón y con el uso de velas.

Partieron en un viaje que duro 4 años, en diciembre de 1872 y volvieron en mayo de 1876 partieron desde Inglaterra y recorrieron por muchas ciudades que están mostrado en la figura. Se considera el primer viaje oceanográfico formal.

El resultado del Challenger son 50 tomos cada uno del tamaño de una guía telefónica aproximadamente, los gráficos y figuras eran todos hechos a mano.

Imágenes de distintos mecanismos para extraer muestras en el fondo del mar, esto eran implementados en el Challenger para hacer los estudios. Sistemas muy rústicos, pero a la vez muy ingeniosos, comparados con los mecanismos que se usan actualmente.

En el transcurso de las últimas décadas, las técnicas de prospección y cartografía submarina han experimentado un gran impulso al amparo del desarrollo de nuevas tecnologías. Este desarrollo, ha sido acelerado por varias circunstancias. Por una parte la industria relacionada con la energía, por otra parte, la investigación de sistemas estratégicos militares de alta complejidad. A esto se suman los sistemas de observación pensados para la obtención de datos.

Cuando se tiene que operar en mar abierto, se emplean sistemas más complejos. Hasta la segunda guerra mundial, los equipos de navegación consistían en cartas náuticas, tablas de mareas, listas de faros, compas sextante, equipos de sondeo y cronometro. Posteriormente se fueron introduciendo sistemas más complejos e integrado. La conversión internacional SOLAS de 1974 y sus posteriores mejoras determinaron los estándares mínimos en cuanto a equipos de ayuda a la navegación. En 1982, se puso en funcionamiento el “international maritime satellite”, contribuyendo de manera importante a la seguridad en la navegación.

En los años más recientes se trato de vencer la primera barrera que es mirar el mar de forma más directa, siempre se había mirado el mar como algo plano, pero el mar tiene profundidad, aparecen los primeros artefactos para internarse en el mar. Por ejemplo el primero del 62 que bajaron 2 hombres por 7 días a 10,5 mts lo cual era un gran avance. A esa fecha ya estaba diseñada la escafandra autónoma, ya se tenía la válvula que permitía respirar bajo el agua. Aún así era una observación que permitía mirar a bajas profundidades.

Las inmersiones personales con escafandra autónoma permiten observaciones directas del fondo marino y tienen gran importancia para su descripción geomorfológica. Es conveniente que se completen estas observaciones con reconocimiento fotográfico y trabajos topográficos de precisión que facilitan las interpretaciones. La gran limitación de este tipo de observaciones es la discreta profundidad que pueden alcanzar pero, resulta un procedimiento importante en la obtención de datos para las zonas litorales y costeras.

En la figura se muestran los progresos de estos artefactos para sumergirse en las profundidades del mar. Estos progresos se ven influenciados por la guerra fría, las 2 potencias en guerra pusieron muchos recursos lo cual produjo una explosión de todas las investigaciones submarinas en un afán por conocimiento por parte de estas dos grandes superpotencias.

En la figura se muestran diseño de mecanismos más actuales para lograr sumergirse en las profundidades marinas.

La observación directa con el apoyo de ingenios submarinos, como sumergibles autónomos y vehículos de observación operados por control remoto controlados desde la superficie se ha desarrollado muy notablemente en estos últimos años. Con el batiscafo “Trieste” Jacques Piccard y don Walsh alcanzaron el 23 de agosto del año 1960, en la fosa de las marianas, la mayor profundidad conseguida hasta entonces por el hombre al descender 10.9 metros que es la mayor profundidad del fondo marino. A partir de esa fecha y en forma ininterrumpida han entrado en servicio modelos tanto de pequeños submarinos de prospección científica, como robots submarinos no tripulados.

Se han construido unidades menores por problemas del pasado como por ejemplo hundimientos de embarcaciones mayores, ante esto se han creado estos aparatos que pueden ir a grandes profundidades en misiones de rescate.

Módulo de operaciones que posee las condiciones necesarias para que el hombre viviera dentro del mar y realizar investigaciones.

Imagen del Kursk, submarino ruso, es la super arma, el artefacto a flote mas grande conocido, a parte de los submarinos nucleares, desplaza mas de 20000 toneladas, es de la clase tifón. Pueden pasar por meses sin emerger.

Dibujo del alvin, submarino para expediciones submarinas. El Departamento de Marina de los Estados Unidos creó en 1965 el submarino autónomo Alvin, que puede permanecer sumergido a más de 1 800 metros durante 24 horas y es capaz de explorar una extensión de 25 kilómetros en el fondo. Con este vehículo se han estudiado las chimeneas del Océano Pacífico mexicano.

El punto de partida indispensable para cualquier observación y exploración del piso oceánico es la determinación de la posición del sector o del punto específico a estudiar, el cual se debe ubicar con la máxima exactitud y precisión.

En la figura se muestran tracks, de buques oceanográficos, estas son líneas por las cuales los buques oceanográficos han recorrido. Esta imagen corresponde a 1962 y en la actualidad la cantidad de líneas es mucho mayor, pero aún existen partes del océano por las cuales jamás ha pasado algún buque oceanográfico.

Con la aparición de los satélites artificiales se facilitó la exploración del fondo marino, antes de su existencia el posicionamiento de altura podía tener error aceptables de 500 mts por tanto con la llegada de los satélites fue necesario rehacer todos los planos de relieve submarino. El hecho de que en el mar abierto no existan puntos fijos de referencia, hace necesario recurrir al empleo de sistemas globales de localización y posicionamiento, que permitan conocer en todo momento la situación del buque con exactitud y fiabilidad. Dicha posición debe estar georeferenciada a un sistema de coordenadas cartográficas con el grado de precisión lo mas ajustado posible.

Uno de los conocimientos principales en oceanografía es el conocimiento del piso marino y para esto se usan sensores que permiten medir y registrar con el máximo de detalle posible el fondo del mar.

En la figura se muestra un plano de fondo marino (derecha) hecha a mano registrando los datos que arrojan las distintas sondas que lanzan los buques oceanográficos, interpretado por un oceanógrafo. El dibujo de la izquierda es una carta del fondo marino del mismo sector, pero con técnicas actuales. El nivel de detalle que se ha alcanzado en la actualidad es muy alto y no requiere de la interpretación del hombre ya que el dibujo muestra lo que efectivamente esta ahí.

En la figura se muestra el GLORIA un sistema que usa el ecosonda entre otros instrumentos para hacer prospecciones del fondo marino.

Embarcación para hacer prospecciones ya sea petrolera o de investigación. Con esta embarcación se realizan perforaciones del fondo marino. Consiste en un sistema de tuberías que se ubican en línea y al final del tubo tiene un trepano que es lo que va haciendo la perforación. El principio del dragado es simple, a partir de la plataforma de trabajo en superficie, se sumerge una draga remolcada por un cable resistente. Es un artefacto rudimentario conformado por un marco que en su borde de ataque presenta dientes metálicos, sus costados están cubiertos por una malla metálica donde se acumulan los restos de las rocas extraídas durante el tiempo que la draga es remolcada.

Uno de los problemas de estas técnicas es que el buque esta a la deriva en constante movimiento entonces ubicar la posición exacta es de gran dificultad. Para esto se invento el sistema de posicionamiento binario, este consiste en un conjunto de hélices que están a los costados del buque y que lo mantienen en la misma posición, todo el funcionamiento de las hélices comandado por computadores que reciben información de sistemas de posicionamiento con un error de aproximadamente mts en medio del océano.

Esquema de la forma de trabajo en la oceanografía, como se obtiene la información des de los satélites o de sondas y son recibidas por centrales que pueden estar a distancia, en elementos móviles o incluso dentro de la misma embarcación.

Se muestra que para la obtención de la información no basta solo con la embarcación, existe toda una batería de herramientas y de profesionales de distintas áreas que hacen posible la prospección del fondo marino.

Ya se han revisado las formas de ver el fondo, pero como se obtienen muestras de sedimentos del fondo, en la figura se muestran distintos métodos antiguos para extraer rocas del fondo marino, el problema es que como estas mallas se van arrastrando no se sabe a que parte en particular corresponde la muestra extraída.

Otro método, mas actual es un tubo,(saca testigos) que perfora el fondo marino y obtiene una muestra de algunos metros de este, al obtener esta muestra se tiene información del fondo marino de muchos años atrás sobre todo considerando que para que se acumule 1 cm de sedimento deben pasar 10000 años y los tubos pueden alcanzar los 20 mts de largo.

Tanto la técnica del dragado como la del saca testigos permiten conocer la cobertura sedimentaria y afloramientos rocosos relevantes. Sin embargo para el reconocimiento mas detallado de la naturaleza de las rocas y de la cobertura sedimentaria, se requiere disponer de apoyos tecnológicos mas sofisticados.

Maniobra sobre cubierta en la cual se baja el saca testigos para extraer muestras del fondo marino. Esta maniobra puede durar 7 horas, esto dependiendo de las condiciones del mar.

Cuando se quieren hacer prospecciones más profundas se utiliza un sistema en base a hidrófonos que son remolcados por una embarcación, se generan explosiones que provocan ondas, estas ondas penetran en el fondo marino y rebotan, estos rebotes son captados por los hidrófonos luego se hace una limpieza de ruidos y en seguida el geofísico tiene que interpretar los gráficos generados y saca una carta del fondo marino.

En el dibujo se muestra arriba el gráfico arrojado por la información captada por el hidrófono y el dibujo de abajo muestra la interpretación de geofísico que muestra el relieve del fondo marino.

Se sabe que existen en la tierra procesos, estos están dentro de distintas escalas de tiempo, por ejemplo las olas se cuentan en segundos, las mareas en horas y así hasta llegar a días, años , milenios, etc. En el dibujo se muestra un gráfico con distintos eventos y distintas escalas de tiempo.

Los beneficios del mejoramiento de la predicción atmosférica, de 7 a 10 días ayuda a operaciones de buques, de gas, rescates, entre otros. Cada proyecto debe prestar atención a estos datos que permiten prever ciertos eventos que pueden ser importantes. Esto le dará una mayor capacidad de reacción.

En el proyecto de la placa de Nasca se sacaron varias muestras, cada uno de los puntos del dibujo corresponde a un lugar donde se extrajo una muestra de sedimento. No solo se sacaron muestras de sedimentos, sino que también se sacaron muestras del agua del lugar.

Luego de los estudios de los sedimentos del fondo marino se puede llegar a un a ilustración como la que se ve en la segunda figura donde se puede apreciar la distribución de los distintos tipos de sedimentos.

Modelo que trata distintos aspectos que son importantes de tratar, por ejemplo las zonas costeras, los cambios climáticos, los recursos vivos, la salud de los océanos que tienen que ver con la contaminación, los aspectos de defensa de los países, entre otros.

Dada la condición variable del océano es necesario el desarrollo de una gran cantidad de proyectos, en el esquema se muestran las siglas de algunos de los proyectos que se desarrollan en el océano. Para realizar todos estos proyectos se requiere la cooperación internacional ya que un solo país no es suficiente para financiar este tipo de proyectos.

Clase 03. Tectónica de Placas

Alfred Beckener, Meteorólogo. Escribió “Los Continentes a la Deriva” (punto de partida de la teoría). En su libro relacionó datos de África y América, basándose en factores climáticos.

Antiguamente se pensaba que la tierra se movía verticalmente. La teoría de la tectónica de placas planteó por primera vez el movimiento rotatorio terrestre.

En los años 60, como consecuencia de la Segunda Guerra Mundial, a partir de los sonares, se pudieron realizar las primeras cartas oceánicas, en las que se pudo hacer por primera vez un levantamiento de las dorsales Oceánicas.

Los fondos oceánicos

La superficie cubierta por las aguas del océano representan el 70.8% del total de la superficie terrestre. En la región de las Marianas se encuentra el punto más profundo, con 11.550 m., mientras que las montañas submarinas más altas son las de Mauna Kea y Mauna Loa, de 4.210 y 4.170 metros respectivamente, pero con una diferencia máxima, respecto al fondo marino, de 9.470 metros, lo que hace que sean las montañas más altas del planeta. El océano más profundo es el Pacífico, en promedio con 4.280 metros., el Atlántico y el Indico muestran casi el mismo valor, 3.940 y 3.960 metros., respectivamente, y 1.200 metros el Glacial Ártico.

En la actualidad, el fondo oceánico se conoce con una precisión razonable. El progreso ha sido notable en estas ultimas décadas gracias a los avances en las técnicas de observación, lo que ha permitido constatar que el piso oceánico es tanto o quizás mas complejo que el de las tierras emergidas. Basta solamente observar la más reciente cartografía submarina mundial para asombrarse con el sistema mundial de dorsales submarinas que se extiende por mas de 60.000 kilómetros o el sistema circum-oceánico de profundas fosas submarinas particularmente las presentes en la cuenca del océano Pacifico. Estos dos tipos de estructuras sísmicamente activas reflejan la movilidad y complejidad de los fondos marinos. Entre las dorsales y las fosas de subducción, se encuentran las Planicies Abisales cubiertas por sedimentos, como así mismo elevaciones asísmicas, volcanes y plataformas submarinas algunas de las cuales se elevan por sobre el nivel del mar para formar islas. Finalmente se encuentran los márgenes continentales que bordean los continentes bañados por el océano mundial.

Estos relieves del fondo oceánico, se han conformado en la capa exterior de la Tierra, conformada de roca dura y quebradiza, llamada Litosfera. Bajo la litosfera yace la Astenósfera, capa blanda del manto superior La litosfera incluye toda la corteza y una parte del manto superior, su espesor varia desde menos de 50 kilómetros a mas de 125 kilómetros con un promedio aproximado de unos 75 kilómetros. Se ha reconocido una importante diferencia entre la corteza terrestre y oceánica tanto en su naturaleza como espesor. La corteza continental, de un grosor promedio de 35 Km esta constituida esencialmente por rocas graníticas y metamórficas ricas en sílice. Por su parte la corteza oceánica, de un espesor promedio de 7Km esta constituida en una primera aproximación por una composición basáltica en su superficie y gabroica en profundidad. Ella es el resultado de la consolidación de magmas básicos originados en el manto terrestre en la zona axial de las dorsales.



La corteza oceánica, de densidad 3,es netamente mas densa que la corteza granítica de los continentes que es de 2,7. Esta diferencia de densidad, es suficiente para explicar los 4,5 km de diferencia entre la profundidad mediana de los océanos (3.700 m)y la altitud media de los continentes (800 m). Ello es el resultado directo del principio de la isostasia: la envoltura rocosa de la Tierra que tiende hacia un equilibrio gravitacional por el ajuste de las altitudes entre las zonas de “flotabilidad” relativa diferente.

Se ha reconocido también que los fondos marinos son esencialmente móviles de acuerdo a la teoría de la tectónica de las placas, (como se vera mas adelante). Así las dorsales oceánicas representan los centros de acreción, a lo largo de los cuales se produce la expansión continua del piso oceánico. En otros términos, los ejes de las dorsales marcan la traza de una fractura profunda que separa dos placas divergentes. Magma de composición basáltica se va introduciendo de una manera continua en la zona axial, mientras que las placas adyacentes se van lentamente separando. El proceso responsable de la producción magmática es la subida adiabática del manto superior, ubicado por debajo de la dorsal.

La temperatura promedio de la litosfera oceánica es mas elevada cerca del eje de la dorsal, donde el flujo de calor es anormalmente fuerte dada la presencia de reservorios magmáticos cuya temperatura, cerca de la superficie es de mas de 1.000ª. Esta temperatura va disminuyendo con la edad de la corteza en función de la distancia a la cresta de la dorsal. En donde la litosfera es mas caliente, es también menos densa y se encuentra prácticamente “flotando” sobre la astenósfera plástica. A medida que se va enfriando, la litosfera se pone mas densa y va penetrando hacia abajo con la finalidad de mantener el equilibrio isostático.

La subida adiabática del manto superior es lo suficientemente rápida (algunos centímetros por año) para que los cuerpos mantélicos,(originados en el manto terrestre) en camino de ascensión, traspasen su punto de fusión lo que ocurre aproximadamente hacia los 50-60 km de profundidad. Las rocas de origen magmático que se consolidad en la zona axial, (basaltos en la superficie y gabros en profundidad) forman, al enfriarse una capa rígida, la denominada Corteza Oceánica, que tiene de un grosor promedio de 6-7 Km Esta corteza descansa sobre un manto residual y que, al alejarse del eje de la dorsal, se endurece y engruesa progresivamente a partir de sus capas inferiores a expensas del manto plástico o Astenósfera hasta alcanzar 70 a 100 km de espesor, así esta corteza oceánica, esta constituida de corteza oceánica en superficie y de manto superior por debajo. Esta capa rígida constituye por definición una Placa Litosférica.

Cuando el magma basáltico, alcanza la proximidad del eje de la dorsal, inicia su enfriamiento y adquiere una imantación termo remanente, lo que ocurre cuando la titano magnetita alcanza su punto de Curie (entre los 400º a 600º),según su tenor en titanio. Esta imantación se ve facilitada, cuando la temperatura de Curie disminuye y se va disponiendo en forma paralela a las líneas de fuerza del campo magnético terrestre del momento. Este fenómeno, se puede explicar mediante la teoría de la dinamo que postula que el hierro liquido del núcleo va rezagado en su movimiento de rotación con respecto al manto solidó que lo rodea. Tal movimiento, determinara que el núcleo se comporte como una gran dinamo, generando corrientes eléctricas. Al mismo tiempo estas corrientes establecen un campo magnético.

En estas ultimas décadas, se ha podido establecer que el campo magnético terrestre ha experimentado cambios reiterados de polaridad. Es decir, los polos norte y sur magnéticos han intercambiado su posición sin que cambiara la posición del eje. Este fenómeno es denominado “Inversión de la Polaridad Magnética”. Las inversiones se producen por una disminución de la intensidad del campo, pero el sentido de las líneas de fuerza y de la polaridad se mantienen constantes. Cuando la fuerza del campo se ha anulado, vuelve a aumentar hasta su valor normal, pero con la polaridad en sentido opuesto, es decir invertida. Este evento natural, y que a la fecha no tiene una explicación absolutamente definitiva y que se produce en las dorsales oceánicas del mundo, constituye el argumento decisivo a favor de la expansión continua de los fondos oceánicos, al considerar que la capa basáltica se va produciendo en forma continua en el eje de las dorsales y que su imantación debe cambiar de polaridad en cada inversión del campo magnético terrestre. Estos contrastes de imantación de la capa basáltica son el origen de de las anomalías de intensidad del campo magnético total registrado.

Cada banda de anomalía creada en el eje de la dorsal, se separa simétricamente en relación al eje. Las edades de las inversiones son en la actualidad bien conocidos. Las anomalías mas importantes han sido numeradas de la 1 a la 34 hasta el periodo de calma del Cretáceo superior, sin inversiones del campo durante 35 millones de años. A estas mediciones, se han agregado, las numeraciones MO a M33 por sobre ese periodo, hasta el Permo-Trias. La escala geomagnética de los tiempos geológicos y la carta de anomalías magnéticas del océano mundial permite en la actualidad conocer la edad de la corteza con una buena precisión. Ese análisis ha permitido determinar que los fondos oceánicos son muy jóvenes ya que ninguna edad superior a los 160 millones de años se ha encontrado en los océanos actuales. Esta juventud es sorprendente cuando se la compara con la de los continentes cuyas edades absolutas se remontan a los 3.800 millones de años.

Es necesario precisar que la edad de la corteza oceánica no es sinónimo de la edad de las cuencas oceánicas actuales. Así por ejemplo los océanos Atlántico y Pacifico muestran edades de corteza similares en particular para las edades mas antiguas (aproximadamente 160 millones de años), pero el océano Pacifico, nacido al comienzo del Cretácico es mas viejo que el océano Atlántico. Admitiendo que el ciclo de vida de un gran océano dura aproximadamente 200 millones de años, se podría suponer que se han producido en la superficie terrestre una veintena de ciclos oceánicos. Sin embargo es necesario hacer presente que esta ultima aproximación es relativa ya que si la temperatura de la Tierra fue en el lejano pasado superior a la presente, el reciclaje de la litosfera oceánica debiera de haber sida mas rápido.

Las Cuencas Oceánicas se inician por lo tanto a partir de un rift inicial, para iniciar una fase de crecimiento en el transcurso de la cual, su superficie crece y todos sus márgenes continentales son pasivos. En una etapa posterior, uno o varios de sus márgenes entran en subducción y la cuenca oceánica se retrae, hasta la colisión continental final que la hace desaparecer, dejando una sutura ofiolítica en el dominio continental.

Este ciclo geológico, ha sido dividido por los especialistas, en ocho estados, que comprenden desde la abertura hasta el cierre de un dominio oceánico en relación a sus, márgenes continentales adyacentes. Esta secuencia es conocida como el ciclo de Wilson y fue propuesta originalmente en 1966 por el profesor de la Universidad de Toronto Tuzo Wilson. Los diferentes estados de este ciclo pueden observarse en la actualidad en diferentes partes del planeta.

El estado embrionario. es decir la ruptura inicial, y la zona de acreción que constituye el segundo paso de este ciclo, pueden observarse en el gran rift Este-Africano donde un profundo valle en África Oriental, se conecta hacia el Norte con el actual sistema de la dorsal mundial (Mar Rojo-Golfo de Aden).La ruptura continental no esta aun completa y el mar no ha penetrado hacia el rift. El estado tres de este ciclo se puede observar en el Mar Rojo y en el Golfo de California presentando la imagen de un océano joven en vías de crecimiento, caracterizado por una subsidencia activa de su zona axial la que esta ocupada por una litosfera oceánica y por una importante serie sedimentaria terrígena, evaporítica y pelágica, la que esta sirviendo de base para la lenta generación una plataforma y un talud continental.

El siguiente estado, el de madurez, se observa claramente en el actual Océano Atlántico, donde sus márgenes continentales de naturaleza pasivos están distanciados de la influencia térmica de la dorsal medio-atlántica Este estado, se caracteriza por la formación de vastas planicies abisales que alcanzan los contrafuertes de la dorsal y por el desarrollo de márgenes continentales completos, es decir que comprenden plataformas, taludes y elevaciones continentales, los cuales están dispuestos paralelamente al trazado de la dorsal que ocupa típicamente el centro del océano. Su litosfera de mas de 100 millones de años se esta comenzando a subduccionar localmente en las fosas de las Antillas y Sándwich del Sur.La etapa posterior, el estado de declinación, que comprende el desarrollo de una o mas grandes zonas de subducción, arcos insulares y cuencas marginales esta ocurriendo en el Océano Pacifico, donde, a pesar de la existencia de una dorsal activa, la superficie de este Océano esta disminuyendo inexorablemente. La dorsal no esta ubicada en el centro del océano y ha entrado en colisión con el continente americano en el Golfo de California.

La etapa Terminal, se ilustra por el mar Mediterráneo. El inmenso océano mesozoico de Tethys se comenzó a cerrar a partir de la abertura del Atlántico hace 160 millones de años, subduccionando su litosfera oceánica por debajo de la Eurasia. Fragmentos de esta litosfera forman en la actualidad numerosas napas ofiolíticas. Los últimos dos estados del ciclo de Wilson, que comprenden la colisión y la cicatriz ofiolítica, pueden observarse en lugares a lo largo de las cadenas alpino-himalayas, donde la colisión continental ha hecho surgir cadenas de montañas plegadas en el lugar del antiguo dominio marítimo. De esta forma, han sido numerosas las cuencas oceánicas que han nacido, se han desarrollado y finalmente cerradas en el transcurso de la historia geológica de la Tierra, tal como lo atestiguan las suturas ofiolíticas que se encuentran en los grandes sistemas montañosos de diferentes edades en los continentes.

Del mismo modo que las cuencas oceánicas tienen su evolución, la corteza oceánica tiene un ciclo fundamental a partir de su creación en el eje de la dorsal por la inyección de de magmas salidos del manto. Esta nueva corteza oceánica esta conformada por una capa basáltica de un espesor de dos kilómetros instalada por sobre una capa gabroica de cuatro a cinco kilómetros de espesor. A partir de su consolidación, la corteza oceánica es percolada por el agua de mar, el desarrollo de células conectivas generan una alteración hidrotermal de la corteza oceánica y su hidratación. Estas transformaciones mineralógicas y químicas, son profundas. La interacción prolongada del agua del mar provoca recristalizaciones en toda una gama de las faces metamórficas. Depósitos sulfurosos poli metálicos se depositan por el agua caliente sobre el piso oceánico, o en la corteza a poca profundidad.

Esta corteza oceánica así modificada se pone en movimiento, el cual se mantiene por millones de años. En el curso de este desplazamiento, ella se cubrirá por sedimentos y estará sometida a todas clases de deformaciones tectónicas y sufrirá introducciones magmáticas. Los” Penachos”, en particular, van a edificar sobre este piso marino aparatos volcánicos submarinos, representados por las islas oceánicas y aéreas.

En algún momento, la corteza oceánica va allegar a una fosa oceánica y la subducción la arrastrara nuevamente hacia el manto deshidratándola progresivamente. En ese momento esa antigua corteza, enterrada varios cientos de kilómetros, se fraccionara en bloques que se deformaran plásticamente contribuyendo de esa manera a generar la heterogeneidad geoquímica del manto. De ese mismo manto heterogéneo es que cientos de millones da años mas tarde ella será captada por algún penacho ascendente, remontara por debajo de una dorsal y siguiendo una fusión parcial, participara en la creación de una nueva corteza oceánica. 

Este proceso sin embargo tiene una excepción que se produce cuando en las cercanías de la zona de subducción, principalmente en las zonas de los arcos insulares o en algunas colisiones continentales ocurre que fragmentos de litosfera oceánica, en lugar de volver a penetrar en el manto profundo, es transportada sobre los márgenes continentales o insulares y es incorporada a los sistemas montañosos. Estas ofiolitas, representan entonces, fragmentos de litosfera oceánica creada no al nivel de las grandes dorsales oceánicas, sino que en las cuencas marginales o en zonas de arcos próximo a los márgenes continentales o insulares al nivel de zonas de acreción secundarias localizadas. FIG.

Los Hot Spots son penachos o depósitos de lava que van generando islas. (por ej: Hawai) La más antigua tiene 70. millones de años y es Japón.

Loa Hot Spots no tienen nada que ver con el comportamiento entre placas.

Clase 04. Fondos Marinos

Antes de entrar al tema del fondo marino aclararemos brevemente acerca de la línea de costas.

La línea de la costa cambia por problemas locales, pero también por problemas tectónicos más globales. Tenemos en la figura dos tipos de costas, una que tiene inmersión y otros trozos de costa que comienzan a emerger con estructuras entremedio.

Hay 6 clasificaciones de costas:

Corresponden a 6 clasificaciones de las más conocidas: Costas de rías, de fiordos, islas barrera, deltaicas, de volcanes, de falla. Hay otras también, pero más específicas.

Las dos primeras son bien parecidas sin ser lo mismo, en el sur de chile se manifiestan comúnmente, pues están producidas por los hielos. Generan una estructura que gasta la geografía, y al derretirse el hielo genera entradas de mar que como cuchillo cavan la tierra. Hay fiordos muy grandes (50 km p. ej). Las costas de ras son más cortas y más cerradas que una bahía chiquitas. Son entradas de mar más angostas que los fiordos, producidas por costas falladas (En Santiago de Compostela por ej.)

Costas de islas barrera: acumulaciones de arena como en Florida, EEUU, propias de costas bajas. Muy distinto al caso de Chile que tiene fondos muy profundos para que se de este tipo de costa. Costa de delta se genera por transporte de sedimentos de ríos, se acumulan en los encuentros con el mar, que en el transcurso de los años genera estructuras. Se mezclan el agua dulce y salada, teniendo mucha biodiversidad: leña, pájaros, incluso petróleo.

Costas de Volcanes es mucho menos frecuente. Las costas de barrera se ubican en los atolones o costas de coral, formadas a veces por kilómetros de arenas. Por ejemplo las costas de Miami. Las costas Falladas son como las nuestras, uno va a Iquique y en el borde del mar hay acantilados de 500m de altura.

Una descripción común de una playa es: dunas detrás, bermas de invierno y verano, la antecosta, la playa baja y la costa.

Saliéndonos de la costa y adentrándonos al mar, vamos a conversar acerca de lo que uno puede constatar del fondo marino y sus características. Esta tabla resume cómo está el fondo marino. Se ha llegado a la certeza que el fondo se divide en 3 zonas y que cada una también se subdivide en 3.

  1. Zona continental submarina: es la zona del continente tapada por el mar.
  2. Transicional: lugar donde se junta la zona continental submarina con el lecho del océano.
  3. Lecho oceánico, la zona más grande

Las dos primeras son lo que en algunos textos se llama los “márgenes continentales”, o donde descansan los continentes antes de meterse en profundidad.

Esta es la costa de Estados Unidos, donde se nota buen algunos de los elementos que estamos viendo: la Zona Continental Submarina aquí tiene sus tres partes- pues en algunos lugares el “Pie del Continente” o “Elevación Continental” no existe.

La Primera o “Plataforma Continental” es la continuación de la superficie de la costa hacia el fondo marino; tiene forma plana y se sumerge aproximadamente hasta los 190m de profundidad (independientemente de su cercanía a la costa. Por ejemplo el caso de las islas Malvinas es muy bajo, o Inglaterra que está en el Margen Continental prácticamente, en cambio en Valparaíso a las pocas millas se sumerge el fondo a los 4.000m).

El Talud es la continuación de este escalón para abajo, una parte más bien heterogénea y que se sumerge en pendiente (no tan empinada como el gráfico). Por último la tercera unidad o “Elevación continental” es como un “barrido de escoba” de los márgenes continentales. En todo caso, estos márgenes continentales de acuerdo a la costa que se encuentre, tienen diferentes características como su angostura, por ejemplo los chilenos-o casi todas las costas del pacífico- son “activas” donde no aparece la elevación continental, y luego del Talud encontramos la Fosa. En los Márgenes “Pasivos” como las costas argentinas, la zona de separación de las placas tectónicas está muy lejos de la costa, y no hay actividad de colisión cercana a ella. Otras costas son los Márgenes Transicionales como las de California.

Cuando se habló de las leyes del mar, determinaron las 200millas, y con algunos países se tuvo que negociar, pues si nos fijáramos en los conceptos geológicos, Chile debería tener 10millas menos- cuando se acaba la placa, en cambio Argentina sale perdiendo pues podría tener hasta 900km por su placa.

Vamos a ver cómo se ve el margen continental de Valparaíso. Este gráfico parece una foto aérea, pero es un levantamiento que se hizo hace 7 años atrás, con un buque alemán usando los equipos de sonda (se ve Valparaíso, San Antonio, una gran cuenca, el monte Ohiggins, la desembocadura del estero de Reñaca). Casi la Plataforma no existe, es muy angosta la parte plana. Este ejemplo es muy característico en los Márgenes Continentales Activos, pues en Antofagasta y las costas peruanas o colombianas pasa casi lo mismo.

Si miramos esta misma costa dibujada, en un dibujo de hace 15 años, con menos antecedentes, vemos el cañón submarino de San Antonio, con tremendas vertientes que bajan por el talud, como quebradas gigantescas que llegan hasta la fosa de 5.000 m.

Nota acerca de los Cañones Submarinos: Cuando se empezaron a hacer los primeros cables de comunicaciones submarinos, que unían las costas de un lugar a otro, por el año 1870 no habían explicaciones de porqué los cañones submarinos estaban ahí. Se sabía que casi siempre los cañones aparecerían frente a ríos, pero ¿cómo era posible que un río pudiera hacer excavaciones tan profundas bajo el agua- a 4.000 o 5.000 m de profundidad? ¿Quién hizo ese sacado? Habían hipótesis de cambios climáticos o agua dulce que brotaba del fondo producían estos fenómenos. Hasta que hubo un terremoto por los años 30, y se dieron cuenta que se cortaron las comunicaciones entre EEUU y Europa, por tremendas avalanchas submarinas. Así surgió el concepto de “Corrientes Turbias”, desplazamientos de fango en estado semiplástico que se mueven por fallas submarinas- comúnmente cercanas a ríos. A través de años de avalanchas de este fango generan los cañones.

Anécdota: Una vez hicimos unas perforaciones con las sondas ya vistas, y me encontré con unas piedras, bolones o huevillos que vienen navegando de la cordillera. Lo que está enterrado a 15 millas enterrado mar afuera, salió alguna vez del río Maipo rodando. Estos son procesos dinámicos. Curiosamente tenemos nosotros en chile, muchos cañones, y no todos están frente a ríos.

Existen cañones muy grandes. El gráfico muestra las costas de Africa (el río Congo): miren dónde se extiende, cantidad de kilómetros mar adentro los cañones (se ven como líneas). Los manchones que se aprecian son sedimentos traídos del continente. Como tiene un Margen Pasivo, se ve la plataforma continental, talud y elevación continental. Namibia y otros países viven de la extracción de diamantes, que traen los ríos.

Otro margen pasivo es la costa de EEUU, se ve el río Hudson y Nueva York. Se ven las tres partes: plataforma, talud y elevación, también los cañones submarinos y el arrastre de sedimentos hacia abajo.

Otro ejemplo de la magnitud de acuerdo al aporte que tengan, en el Golfo de Bengala, India, prácticamente todo ese mar es un gran depósito de sedimentos gigante. Cientos de miles de km de cosas aportadas desde el continente al mar llevados por los cañones.

La segunda Unidad se llama Zona Transicional. Hay tres fenómenos,y la más cercana a nosotros es la Cuenca. Luego vienen los Arcos Insulares y las Trincheras. En las costas del pacífico, al lado de Japón, se da la estructura un poco distinta a nosotros, la fosa, un arco de islas y unos mares interiores (mar de la china y Japón).

Veamos cómo es la fosa de Chile-Perú (ver figura). Se ve el dibujo del continente en una serie de perfiles, desde arica hacia el sur. Lo que está negro son las tierras emergidas. Se ve cómo se va transformando la configuración.

Las Planicies Abisales, son aquellas zonas del fondo marino, lisas y de una cobertura a veces de cientos de kilómetros. Lo más interesante aquí es la ocurrencia en su superficie de lódulos de manganeso- recurso potencial minero muy importante para el futuro. Recordemos que las dorsales son las grandes cordilleras submarinas.

Frente a la zona de los canales de la XII región, vemos su fondo marino. Se ven bastantes volcanes submarinos como protuberancias. Así en la extensión del océano Pacífico, vemos cientos de miles de volcancitos, muchos inactivos.

Veamos cómo están distribuídas las fosas en el mundo. La mayoría están en el océano pacífico, exceptuando dos: La fosa de Puerto Rico frente a la isla de cuba, y la otra es el Arco de Escocia en la continuación del borde antártico. Las profundidades parten desde los 4.500m y la más profunda es las fosas de las Marianas que tiene como 11.000m. Recordemos que en la zona de subducción, la placa se sumerge- como la placa del pacífico.

Las Dorsales son un fenómeno espectacular. Son cordilleras dorsales, que tiene un valle central que separa las placas, y en su centro está lleno de lava. En la figura se ve las fracturas que provoca la separación de las placas. Ocupan generalmente como 80.000km, es como una gran sutura que tiene la tierra en todos los océanos del mundo. Islandia es un país que está en una dorsal emergida.

Se han podido distinguir dos tipos de dorsales. La Dorsal Rápida, comunes en el pacífico como la que está frente a chile- se mueve 15 km por año; y las Lentas son como las que mencionamos anteriormente en el atlántico (lo que está destacado en la figura es lo que sale de lava) El valle de Riff es una quebrada bastante impresionante, de varios kilómetros de ancho, es un valle arriba de la cordillera a lo largo de toda ella. Las Dorsales del Pacífico casi no tienen este valle central arriba.

Aquí se ve el eje de la dorsal y los valles de expansión rápida y lenta sale magma. Está todo quebrado. Y en el fondo aparecen las chimeneas negras, pues en las trizaduras en el agua de mar hacen como un geiser al entrar en ebullición, donde salen fluidos de depósitos minerales: mezclas de zinc o cobalto. Hay mucha flora y fauna muy interesante que vive cerca de estos fenómenos, objeto de muchas investigaciones científicas.

Para finalizar, veremos el uso que todo lo que hemos visto puede tener. Lo que está con negro son las plataformas de márgenes de Convergencia, los blanco son de Divergencia. En el atlántico la mayoría son pasivos o de divergencia. Estas plataformas sirven para muchas cosas relacionadas con los recursos. Por ejemplos en estas plataformas Pasivas, los grandes deltas contienen petróleo y gas. Por ejemplo: En el Missisipi, el Congo, el Amazonas, muchos depósitos de potentes sedimentos y el aporte de la materia orgánica descompuesta generan estos recursos.

En el Atlántico hay 5 tipos de estructuras que podemos encontrar en la Plataforma Continental. En un margen pasivo como este se dan distintas formas en la morfología, recursos, etc. En Inglaterra, por ejemplo, se ve prácticamente una misma pieza. La Elevación Continental no aparece en el océano pacífico, también hay grandes recursos de petróleo y gas. Los ríos africanos han llevados muchas piedras preciosas y rocas al mar a profundidades de 2.000-3.000m. Algún día alguien va a sacar esos materiales. Ya por ejemplo Brasil está haciendo extracciones de petróleo a más de 3.000m.

Clase 05

Clase 07

Clase 08

Clase 09

Clase 10