Del Challenger al Trieste: una historia de profundidades.

miércoles, 25 de diciembre de 2013

Los océanos y mares de la Tierra son imprescindibles para que podamos estar aquí. Empezando por un par de hechos conocidos, sabemos que en nuestro planeta, aproximadamente un 71% de la superficie está cubierta por agua, mientras que el 29% restante lo constituye la tierra firme. O dicho de forma algo más siniestra, si alguien apareciese en un punto aleatorio de la superficie de la Tierra, las probabilidades de no tener un sitio sólido sobre el que pisar serían del 71%, aproximadamente.

Por otra parte, los océanos y mares contribuyen a mantener la temperatura de la Tierra estable, emitiendo vapor de agua (que formará nubes, bloqueando parte del sol y a la vez manteniendo constante el ciclo del agua). El agua de la Tierra absorbe el 90% del calor que nos llega desde el sol, mientras que la atmósfera sólo contribuye un 2%. En definitiva, los océanos son vitales para mantener las temperaturas de este planeta en el pequeñísimo rango que nos permite seguir con vida.



Cambiando un poco nuestro punto de vista, también sabemos que el agua es una sustancia muy extraña, químicamente hablando. Todo un conjunto de propiedades químicas poco comunes hacen del agua un compuesto químico extraordinario, y a la vez esencial para la vida. Por eso me resulta extraño que no empezásemos a investigar los mares hasta muy, muy tarde en la historia humana. Tan tarde como el siglo XIX. Y lo que es más, sólo empezamos a investigar por un accidente inesperado.

En la década de 1830, el científico manés Edward Forbes había estado investigando el fondo marino (o al menos, las partes más accesibles) en el Atlántico y el Mediterráneo. Llegó a una conclusión de lo más razonable: por debajo de los 600 metros de profundidad la vida era imposible. Motivos para suponerlo no le faltaban. Ahora sabemos que por debajo de los 200 metros de profundidad llega tan poca luz que la fotosíntesis no es posible. De hecho, a esa zona (a la que llega menos del 1% de la luz del sol) se la llama zona afótica, del latín, sin luz.

También estaba el tema de la presión. Las moléculas que conforman el aire están constantemente golpeando nuestro cuerpo (y todo lo que tengan a su alcance). Podemos medir la intensidad con que esas moléculas golpean una superficie, para así obtener la presión (fuerza por unidad de superficie) que el aire ejerce. A nivel del mar, la presión es de 1 atmósfera. Eso quiere decir que, sobre un individuo de 180 cm de altura y 80 kg de peso, las moléculas que componen el aire están ejerciendo una fuerza de 202,7 kN. O dicho de otra forma más comprensible, una presión equivalente al peso de 3-4 elefantes adultos sobre una cama doble. El único motivo por el que no nos desmoronamos bajo la presión del aire es que nuestros fluidos internos empujan hacia fuera con la misma intensidad.

Pero claro, eso es así en el aire. Ahora imaginad la presión que puede ejercer el agua. Por cada 10 metros, la presión sube aproximadamente 1 atmósfera. A los 600 metros de profundidad, la presión es unas 58 veces mayor que en la superficie (lo que significa tener unos 220 elefantes en la misma cama de antes). El señor Forbes tenía buenos motivos para suponer que la vida sería imposible a 600 metros de profundidad.

Pero estaba equivocado.

Adelantémonos 30 años. En algún momento de 1860, en algún punto del Atlántico, se estaban realizando operaciones de mantenimiento sobre los cables trasatlánticos que servían para enviar y recibir telegramas. La comunidad científica quedó sorprendida al enterarse de que, en un cable que había estado sumergido a tres mil metros de profundidad, había toda una gama de seres vivientes (almejas y similares). Desgraciadamente, había un problema: en la época, el interés de las instituciones por financiar expediciones era prácticamente nulo. Así, la primera gran expedición científica para investigar el océano no tuvo lugar hasta 1876, cuando lo hizo por todo lo alto.


En 1876, la Royal Society y el Museo Británico (además del gobierno, que aportó fondos) organizaron una expedición a lo largo de todo el mundo. Reformaron un barco de guerra, el Challenger, que dio nombre a la expedición, para poder utilizarlo con fines científicos. Podríamos imaginarlo como una aventura científica sin igual, pero la verdad es que no lo fue. Duró casi cuatro años y medio, y el trabajo en el barco era de lo más monótono. Los descubrimientos no se hacían sobre el barco, sino en tierra firme, donde se analizaban los datos que se recogían en el mar. El trabajo sobre cubierta se limitaba a analizar y clasificar muestras con instrumentos que se habían instalado de forma provisional (véase el dibujo de la derecha, que representa instrumental científico a bordo del Challenger). Quizá esto explique el hecho de que una cuarta parte de los 240 tripulantes desertara, además de varios miembros que, bien enloquecieron, bien murieron. No fue, en definitiva, un viaje agradable.

Aunque el viaje no fue precisamente una retirada de placer, los resultados fueron muy fructíferos. Citando a Bill Bryson, «recorrieron 70 mil millas náuticas, recogieron más de 4700 especies nuevas de organismos marinos, recopilaron información suficiente para redactar un informe de 50 volúmenes [que se tardó 19 años en acabar],  y se dio al mundo el nombre de una nueva disciplina científica: oceanografía». En esta página hay información acerca de los viajes del Challenger, así como sobre sus descubrimientos. Además, se descubrió que el fondo marino no era plano, sino que parecía haber cordilleras enteras sumergidas en el Atlántico. Para ver esas cordilleras submarinas, hoy día no tenemos más que echar un vistazo a Google Maps:


Ahora sabemos que esas montañas (o más propiamente, dorsales centro-oceánicas) son lugares por los que sale roca fundida desde la parte más superior del manto terrestre. A ambos lados de la dorsal, el fondo marino ya existente se aparta para dejar paso a la nueva corteza, de forma que los continentes que hay a ambos lados (Europa/África y América) se van alejando progresivamente.

Después de eso, no pasó nada especialmente importante hasta 1930. Debemos saltar la dorsal atlántica y situarnos en Estados Unidos, a principios del siglo pasado.

Charles William Beebe era un ornitólogo de origen neoyorquino metido a explorador que había estado durante el primer cuarto del siglo XX viajando por numerosos países (especialmente, por Sudamérica y Asia). También había escrito libros de divulgación sobre ornitología, además de obras académicas sobre los temas en los que era especialista.

Cuando Beebe cumplía 22 años, nacía (también en Nueva York) el que más tarde sería su compañero en la expedición sobre la que vamos a hablar, el inventor Otis Barton. Procedía de una familia rica, al igual que Beebe.

A finales de la década de los 20, ambos se unieron con un objetivo: descender tanto como fuese posible en el mar para estudiar la vida submarina. A pesar de que Beebe y Barton fueron siempre socios igualitarios, siempre se ha prestado mucha más atención a Beebe. No hay más que ver que Barton ni siquiera tiene una entrada en la Wikipedia en español (y en la Wikipedia en inglés, la entrada es ostensiblemente más corta que la de Beebe). A pesar de lo poco que se habla de Barton, fue él el que diseñó el ¿vehículo? que los ayudó a descender por el Atlántico, y el que pagó los 12 mil dólares que costó su construcción.

Se trataba de la batisfera, un sumergible esférico y tremendamente primitivo, pero que sin embargo, cumplió su función. Barton la diseñó entre 1928 y 1929, y sin duda, no fue fácil. Un diseño inicial ya acabado resultó demasiado pesado para poder ser manejable, así que fue necesario fundir la estructura acabada y empezar de nuevo. El resultado final fue una esfera de acero, de dos centímetros y medio de grosor y 2250 kilogramos, con una pequeña escotilla. Lógicamente, no tenía posibilidad de maniobra alguna: estaba sujeta por un cable de acero de 1350 kilos. Dentro había (entre otras cosas) recipientes de algo llamado cal sodada, una mezcla de hidróxido de sodio y óxido de calcio que sirve para absorber el CO2 de la atmósfera. También había tubos de cloruro cálcico, un compuesto que absorbe agua del aire con mucha facilidad. En la foto de arriba, Beebes (izquierda) y Barton (derecha) con la batisfera de fondo.

El primer logro tuvo lugar en 1930, cuando consiguieron bajar hasta los 183 metros de profundidad. En 1934 llegaron a los 900 metros. Aunque Barton estaba seguro de que la batisfera podría descender hasta los 1400 metros, estar dentro debía ser una experiencia angustiosa. Imaginad estar en una cabina esférica de metro y medio de anchura, oyendo cómo todas las tuercas crujen con cada desplazamiento. Además, la cantidad de luz que entraba por la pequeña escotilla circular iría disminuyendo progresivamente. Había dos peligros que mantenían al ocupante de la cabina tenso. En primer lugar, las enormes presiones podían causar que la batisfera se colapsase, matando instantáneamente al ocupante. En segundo lugar, cabía la posibilidad de que el cable de acero que la unía con la superficie, simplemente se partiese. Entonces el ocupante descendería sin parar hasta el lecho marino, donde la luz no llega y nadie podría jamás bajar a recuperarlo. La muerte era segura si esto pasaba, y también más lenta y angustiosa que si la cabina colapsase.


Y sin embargo, debió valer la pena. Beebes se convirtió en el primer naturalista en ver la fauna de las profundidades marinas en su propio entorno.

Pero había un problema. La batisfera no tenía iluminación externa. La única forma de ver del ocupante una vez en la zona afótica (sin luz) era mediante una bombilla que había en el interior. Lo cual no ayudaba mucho, pues la escotilla era una lámina de cuarzo de 75 milímetros de espesor. Así que lo único que sacó en claro Beebes es que a mucha profundidad había cosas realmente raras. Incluso reportó haber visto una serpiente enorme, de más de seis metros (aunque la comunidad científica no hizo mucho caso). Aunque científicamente no fue un viaje muy fructífero, sí que batieron varios récords en cuanto a profundidad de inmersión, y además sirvió para que empezase a desarrollarse tecnología que posteriormente permitiría fabricar vehículos más sofisticados.

En 1934, Beebe perdió el interés y se dedicó a otros menesteres. Murió en 1962 de neumonía, en Trinidad, donde pasó sus últimos años. En cuanto a Barton, siguió utilizando la batisfera un tiempo. Llegó a aparecer en una película, Titans of the Deep, además de protagonizar anuncios de cigarrillos Camel con el eslogan "Con ellos no me da el tembleque". A día de hoy, el nombre de Beebe eclipsa al de Barton, al que no se le suele reconocer gran cosa. Barton murió en 1992, a dos meses de cumplir los 93 años.

Pero nuestra historia no acaba aquí, claro.


Mientras Beebe y Barton empezaban a cansarse del asunto, un padre y un hijo suizos empezaban a interesarse en él. Auguste Piccard era profesor de física, y su hijo, Jacques, oceanógrafo e ingeniero. Ambos inventaron lo que se dio a llamar como el batiscafo (que comparte raíz con batisfera, por la palabra griega que significa profundo). Se trataba de un artilugio, enormemente más complejo y resistente que la batisfera, que pretendía alcanzar profundidades increíbles. Además, a diferencia de ésta última, podía subir y bajar de forma autónoma. Padre e hijo bautizaron su invento con el nombre de  Trieste, ya que se construyó en la ciudad italiana de ese nombre.

Pero claro, operar un batiscafo es caro. Tanto, que los Piccard rozaron la quiebra económica. Sin embargo, gracias a un pacto con la Marina de los Estados Unidos, lograron conseguir dinero para seguir sumergiendo el Trieste. Además, lo reformaron, de forma que la lámina de acero exterior alcanzaba los 13 centímetros de espesor, así como las ventanas, que se redujeron a unos 54 centímetros de diámetro.

En 1960 batieron todos los récords habidos y por haber. Descendieron al punto más profundo conocido en la Tierra: el abismo Challenger, en la Fosa de las Marianas, entre Japón y Papúa Nueva Guinea. ¿Os suena el nombre? El abismo Challenger no se llama así por casualidad: los mismos 240 tripulantes del barco de guerra HMS Challenger que mencionamos al principio lo habían descubierto 85 años antes.


El Trieste tardó menos de 4 horas en descender unos 10.911 metros. Los ocupantes del batiscafo se llevaron una sorpresa mayúscula al ver que la vida existe a casi 11 mil metros de profundidad, pues avistaron varias criaturas: un pez plano y una nueva especie de camarón.  No se realizaron experimentos allí abajo, pues sólo se quedaron 20 minutos, al descubrir que una de las ventanas se estaba agrietando. Ascendieron de nuevo, habiendo batido todos los récords y tras demostrar que es posible alcanzar profundidades, bueno, astronómicas.

Astronómicas eran también las cifras de dinero necesarias para un experimento así. Hoy en día serían necesarios unos 100 millones de dólares para volver a ver el abismo Challenger. No se ha repetido el experimento desde entonces.

El interés de las potencias mundiales saltó de lo más bajo a lo más alto. La raza humana estaba preparándose para un salto que la llevaría a la Luna, y el mismo mar que nos ha visto evolucionar desde que nos bajamos de los árboles empezó a perder interés.

Y sin embargo, hoy en día no sabemos demasiado acerca del fondo marino. Citando al oceanógrafo estadounidense Roger Revelle:

Sabemos menos sobre el fondo del océano que sobre la cara oculta de la Luna.


Quién sabe qué misterios siguen aguardando en los dominios de Neptuno...



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Fuentes

-The Deep Sea [enlace]
-What ocean heating reveals about global warming [enlace]
-Little Known Facts About The Ocean [enlace]
-Linked Index to the H.M.S. Challenger Records [enlace]
-How far does light travel in the ocean? [enlace]
-How does pressure change with ocean depth? [enlace]
-Wikipedia: Expedición Challenger [enlace]
-Wikipedia: Bathysphere [enlace]
-Wikipedia: Abismo Challenger [enlace]
-Una breve historia de casi todo, Bill Bryson, RBA Bolsillo (2008)

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