La Geología en el siglo XX

El desarrollo de la Geología en la historia de la humanidad ha estado condicionado fundamentalmente por la búsqueda de recursos, ya sean minerales o fósiles, para su explotación.

Aún así, el desarrollo de la Geología como ciencia es muy reciente, ya que su desarrollo principal ocurre durante los últimos dos siglos. Esto es debido a varios factores, entre los que destacan la necesidad del desarrollo previo de otras ciencias en las cuales en parte se apoya la Geología, como las Matemáticas, Física, Química, Biología,... y también la limitación que pusieron algunas doctrinas religiosas al avance del conocimiento e interpretación del entorno.

A mediados del siglo XIX se formula el principio del actualismo, que postula que las rocas antiguas se habían formado por los mismos procesos de erosión, sedimentación o actividad volcánica que se observan hoy día, y que los diferentes tipos de rocas se habían formado a partir de fundidos solidificados en el interior de la Tierra, por aumento de la presión y la temperatura.

Tras el descubrimiento de la radiactividad en 1898, en 1906 fue posible medir en un laboratorio la velocidad de transformación de los isotopos radiactivos. Por tanto, calculando en una muestra de roca la proporcion de isótopos iniciales y finales, era posible hacer una estimación de su edad. En 1911, Arthur Holmes (1890-1965), un geólogo británico pionero de la geocronología que formaba parte del personal del Imperial College, fechó una muestra de Ceilán en 1600 millones de años usando isótopos de plomo.​ En 1921, los asistentes a la reunión anual de la British Association for the Advancement of Science llegaron a un consenso aproximado de que la Era de la Tierra era de pocos miles de millones de años, y que esa datación radiométrica era creíble. Holmes publicó en 1913 su famoso libro The Age of the Earth, an Introduction to Geological Ideas (La edad de la tierra, una introducción a las ideas geológicas) en el que argumentaba enérgicamente a favor del uso de los métodos de datación radiactivos en lugar de apoyarse en los métodos basados ​​en la sedimentación geológica o en el enfriamiento de la tierra (mucha gente todavía se aferraba a los cálculos de lord Kelvin de menos de 100 millones de años). Holmes que ya había estimado que las rocas arqueanas más antiguas tenían 1600 millones de años, no había hasta entonces especulado más acerca de la edad de la Tierra.​ Para entonces, el descubrimiento de los isótopos había complicado los cálculos y pasó los siguientes años lidiando con ellos. Su promoción de la teoría en las siguientes décadas le valió el apodo de Father of Modern Geochronology. En 1927 ya había revisado esa cifra elevándola a 3000 millones de años​ y en la década de 1940 hasta los 4500 ± 100 millones de años, basándose en mediciones de la abundancia relativa de los isótopos de uranio establecida por Alfred O. C. Nier. El método general se conoce ahora como el modelo Holmes-Houterman, después de que Fritz Houtermans lo publicara en ese mismo año de 1946.​ La edad establecida de la Tierra se ha refinado desde entonces pero no ha cambiado significativamente y las teorías que no cumpliesen con esa evidencia científica ya no podían aceptarse. Holmes confirmó las hipótesis uniformistas y actualistas sobre la edad de la Tierra desarrolladas en el siglo XIX.

Pero la principal cuestión que surge en estos años es el origen de las cadenas montañosas u orógenos. Las ideas clásicas estaban basadas en que estas grandes estructuras se formaban por la contracción de la Tierra a consecuencia de su enfriamiento progresivo. Estas teorías comienzan a ponerse en duda a principios del siglo XX por varios aurotes, ya que implicaría que la Tierra reduce su tamaño progresivamente. El autor más importante dentro de esta corriente es Alfred Wegener, que en su obra El origen de los continentes y los océanos (1915), propone el movimiento de los continentes (hipótesis de la deriva continental), durante el Mesozoico, proceso que produciría la formación de los orógenes como consecuencia de los choques entre diferentes masas continentales.

La gran importancia de las aportaciones de Wegener es que, por primera vez, se crea un módelo dinámico de la Tierra basado en argumentos y datos de diferentes disciplinas científicas (geofísicos, cartográficos, paleontológicos, matemáticos,...). Y aunque esta teoría fue fuertemente criticada en su época, muy pronto comenzaron a sucederse las publicaciones y ver luz más publicaciones que la defendían o complementaban.

Durante la segunda mitad del siglo XX se aplican en Geología nuevas técnicas y metodologías que aportan gran cantidad de datos y observaciones que permiten avanzar en el conocimiento de la Tierra, como es el caso de su edad. Con las técnicas actuales sabemos que las rocas terrestres más antiguas, el gneis de Acasta, en Canadá, tiene unos 3960 Ma, y los minerales más antiguos datados tienen una edad de 4200 a 4300 Ma (circones de Australia), ambos usando el método U/Pb. Las muestras de rocas lunares tienen edades radiométricas de 3700 y 4600 Ma, y algunos meteoritos edades radiométricas de 4540 Ma.

Este aumento del conocimiento del medio físico y de las características y propiedades del interior de la Tierra permitió desarrollar nuevas teorías revolucionarias como la expansión de los fondos oceánicos (H. Hees, 1962), teoría que sugiere que el fondo oceánico se desplaza desde las dorsales oceánicas hasta las fosas oceánicas, donde se introduce hasta el manto. Estos procesos implican que el fondo oceánico está en constante reciclaje, creándose en las dorsales y destruyéndose en las fosas oceánicas.

En 1965, Tuzo Wilson enunció el modelo de la tectónica de placas a partir de la hipótesis de la deriva continental y de la expansión de los océanos. Esta teoría abarca todos los campos de investigación de las ciencias geológicas y permite por primera vez en la historia de la Geología definir un modelo cuantificable que permite realizar predicciones sobre la evolución geológica de la Tierra.

Las 15 placas tectónicas mayores.

Hoy día, las principales líneas de investigación de la Geología tratan de mejorar el modelo de tectónica global desarrollada a partir de la tectónica de placas, fundamentalmente en aspectos relacionados con la dinámica del interior de la Tierra y de cómo afectan a los procesos geológicos que se desarrollan en la superficie terrestre y sus posibles consecuencias sobre la actividad humana (riesgos geológicos).

En los últimos años, la geología ha continuado su tradición como el estudio del carácter y origen de la Tierra, sus características superficiales y su estructura interna. Lo que cambió a finales del siglo XX fue la perspectiva del estudio geológico. Ahora se estudía la geología utilizando un enfoque más integrador, considerando a la Tierra en un contexto más amplio que abarca la atmósfera, la biosfera y la hidrosfera.​ Los satélites ubicados en el espacio que toman fotografías de gran alcance de la Tierra brindan esa perspectiva. En 1972, el programa Landsat, una serie de misiones satelitales administradas conjuntamente por la NASA y el U.S. Geological Survey (Servicio Geológico de los Estados Unidos), comenzó a suministrar imágenes satelitales que podían analizarse geológicamente. Esas imágenes se podían usar para mapear las principales unidades geológicas, reconocer y correlacionar tipos de rocas en vastas regiones y rastrear los movimientos de la tectónica de placas. Algunas aplicaciones de estos datos son la capacidad de producir mapas geológicamente detallados, localizar fuentes de energía natural y predecir posibles desastres naturales causados ​​por los cambios de las placas.

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