Texto: Mónica Alonso Ruiz.
Este artículo se publicó en la Revista Acusub, en el número 144
www.acusub.net
Vamos
a relatar hoy un viaje sin el cual posiblemente actualmente no conoceríamos tantas
maravillas del mundo marino. Se trata de le expedición del HMS Challenger, que tuvo
lugar desde diciembre de 1872 a mayo de 1876, por los mares de todo el mundo, y
que fue considerado como el nacimiento de la oceanografía moderna.
Para la sociedad victoriana
de finales del siglo XIX el viaje de la corbeta de la Marina Inglesa (Royal
Navy), HMS Challenger fue considerada en importancia de la misma manera que como
lo fueron los viajes del Apolo a la Luna para la sociedad del siglo XX. Se
proponía un viaje a lo desconocido, una aventura científica exploratoria por
todos los mares del mundo. La sociedad londinense había quedado fascinada por
el reciente trabajo de Charles Darwing, en 1859, y estaban seguros que Gran
Bretaña era el líder del mundo, por lo que solo ellos estaban preparados para
emprender tan grande aventura. La Royal Society de Londres era una institución muy
influyente en la sociedad británica y fue la encargada de impulsarlo.
Había muchas cuestiones
científicas que resolver: se pensaba que la vida en los océanos era imposible a
partir de profundidades superiores a 500 metros, por causa del frío, la falta
de luz y las grandes presiones. Esta
teoría (llamada azoica), formulada en 1842 por Edward Forbes, naturalista
inglés y presidente de la Sociedad Geológica de Londres, había sido asumida por
el público y tomada como algo irrebatible.
El
proyecto
El proyecto del viaje fue
idea de un eminente científico británico, Charles Wyville Thompson, sucesor de Forbes en la cátedra de
Historia Natural de la Universidad de Edimburgo, que convenció al Almirantazgo
y a la Royal Society para organizar esta expedición. La Royal Navy proporcionó
el barco y la tripulación.
Cuarenta años antes la Royal
Navy había cedido el Beagle para el viaje científico a Patagonia y Tierra de Fuego
en la que participó Charles Darwin, el cual planteó en su “Origen de las
Especies” que en las profundidades marinas vivían formas de vida (fósiles
vivientes) de los cuales se tenía constancia por los fósiles encontrados en
tierra. Se proponía en esta nueva expedición buscar estas formas de vida
planteadas por Darwin.
Como meta adicional se
pretendía también topografiar el fondo del océano profundo, con el objetivo de
poder proyectar cables submarinos de comunicación transatlánticos. Como podemos
imaginar, el proyecto del viaje planteado por Thompson suponía el mayor reto de
exploración científica hasta el momento.
Finalmente los objetivos de
la expedición fueron:
- Investigar las condiciones físicas del mar profundo en las grandes cuencas oceánicas, en lo relativo a profundidad, temperatura, corrientes marinas, densidad y condiciones de luz.
- Determinar la composición química del agua a diferentes profundidades, la materia orgánica y otras partículas en suspensión.
- Establecer el carácter químico y físico de los depósitos del fondo profundo, y las fuentes de esos depósitos.
- Investigar la distribución de la vida orgánica a diferentes profundidades y en el fondo marino.
Las
técnicas de investigación científica
El barco fue puesto bajo el
mando de George Nares, y despojado de los cañones, se adaptó para la realización de estudios
científicos: se le equipó con laboratorios y una plataforma para el dragado y
la redes de arrastre. También se le dotó de telégrafo, para poder enviar
resultados de la investigación a casa. La tripulación estaba formada por 23
oficiales y 240 marineros y equipo. El equipo científico de seis personas fue
comandado por Thompson, ayudado por William Benjamin Carpenter.
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Las tres técnicas básicas
utilizadas en el estudio científico fueron el
sondeo, el dragado y las lecturas de
temperatura. Además, tomaron muestras de todo tipo, usando diversos modelos
de botes de vidrio y se tenía un hidrómetro a bordo para medir la salinidad del
agua, analizando su densidad. Se estableció un conjunto estándar de datos que
se fueron tomando en 360 estaciones a lo largo de la ruta. Este conjunto de
datos comprendía profundidad, temperatura a diferentes profundidades,
condiciones meteorológicas, condiciones del mar en superficie, y a veces en
profundidad, muestras del fondo, muestras del agua así como muestras de plantas
y vida animal a diferentes profundidades.
Las primeras muestras se
tomaron a una profundidad de 3500 m, en las costas españolas. En esta primera
parada se establecieron los primeros procedimientos de toma de muestras del
fondo marino, que se mantuvieron durante todo el viaje. La tripulación manejaba
el equipo de toma de muestras primitivo y los científicos revisaban las
muestras a bordo.
El
sistema de sondeo
El sondeo es una forma de
determinar la profundidad mediante el uso de una soga con un peso desde un
barco hasta el fondo del océano. La corbeta almacenaba 144 millas (232 km) de
cuerda para sondeos y más de 20 millas (32 km) de alambre para toma de
muestras.
El aparato para realizar el
sondeo lo había diseñado en 1853 John Mercer Brooke. La línea de cuerda tenía
un peso desmontable que ayudaba a fijarla al fondo del océano, y que evitaba
que se desplazara con el movimiento del buque o por el efecto de las corrientes.
Para utilizar este método de sondeo, la tripulación marcaba distancias a lo
largo de la cuerda, con trozos de tela, denominados banderas, y tras lanzarla
por la borda, se tomaba nota de lo rápido que éstas entraban en el agua y de la
numeración de la última bandera sumergida. Cuando el peso tocaba fondo, la
velocidad de entrada de las banderas en el agua descendía muy rápidamente y por
ello sabían que se había tocado fondo. Un sistema de estos, con 200 kg de peso
podía tardar alrededor de 40 minutos en alcanzar un fondo de 5 km de
profundidad. La precisión del sistema era de aproximadamente 45 m, dado que la
cuerda tenía marcas cada 45 m (45 m eran 25 fantoms, unidad de medida de
longitud que equivalía a seis pies).
Este sistema primitivo también
recogía una muestra del suelo oceánico mediante un tubo ranurado con válvulas
de mariposa, de unos 5 cm de diámetro y al menos 1 m de longitud, situado en la
base del peso.
La tripulación realizó la
operación de sondeo en las 360 estaciones de muestreo estándar. Este tremendo
esfuerzo se realizó para obtener la profundidad en estos escasos puntos, que
debían caracterizar los 350 millones de kilómetros cuadrados del fondo marino
del planeta. Estos datos, añadidos a los obtenidos en expediciones anteriores,
ayudaron a estimar las alturas aproximadas de muchas montañas, fosas y
planicies marinas del fondo marino. Estos
resultados constituyeron una base para la elaboración de los primeros mapas del
fondo marino, y que solamente fueron superados cuando se empezaron a utilizar
los sistemas actuales de sonar y cartografía submarina de precisión.
El
sistema de dragado y de arrastre
Se utilizaba una draga para
tomar muestras de la superficie del fondo arrastrándola por el mismo. Las
dragas de la expedición tenían entre 0.9 y 1.5 m de ancho, y estaban constituidas
por redes metálicas con forma de bolsa. Una pieza de tela en el fondo de la
bolsa atrapaba pequeños animales y muestras de fango. Los dispositivos de toma
de muestras, en forma de tejido enmarañado, recogían pequeños organismos.
La red de arrastre estaba
formada por redes de metal y se utilizaban a diferentes profundidades para
recoger animales más grandes.
Se utilizaron redes de
diferentes tamaños y variedad de luces de malla (el tamaño de los huecos) para
recolectar muestras vivas de todas las profundidades del océano. En la línea de
la sonda había redes de arrastre a diferentes profundidades, para tomar
muestras de organismos flotantes.
Se utilizaban redes de arrastre a
diferentes profundidades
La
medición de la temperatura: El problema de las capas de distinta temperatura
Para la medición de la
temperatura se utilizaba un termómetro de Miller-Casella. Estaba constituido
por un tubo en u, lleno de mercurio, con dos marcadores flotantes que
registraban la máxima y mínima temperatura a la que viajaba el termómetro.
Los científicos colocaban
estos termómetros en diversos puntos de la sonda que largaban por la borda.
Estaban recubiertos por una carcasa metálica que los protegía de los golpes.
Cuando la cuerda volvía a bordo, los científicos leían las marcas y registraban
la temperatura a la profundidad de la posición del termómetro en la cuerda.
Su método asumía que la
temperatura más baja se medía en la profundidad mayor. Pero los científicos
pronto se dieron cuenta que era posible que hubiera capas de agua fría
intermedias. Necesitaban de mejores instrumentos para detectar estas capas. Les
fueron enviados algunos prototipos desde Gran Bretaña.
Midiendo
las corrientes
Para medir las corrientes utilizaban
un simple tronco que dejaban a la deriva, unido por un cabo al barco anclado al
fondo. Los científicos anotaban la dirección hacia donde se movía el tronco y
después de un rato medían la longitud de la cuerda que iban echando por la
borda en ese periodo de tiempo. Dividiendo dicha longitud por el tiempo
transcurrido obtenían la velocidad de la corriente superficial.
Con este sistema también
medían corrientes a cierta profundidad, utilizando un tronco lastrado, hundido
a profundidad conocida, con una boya de superficie, para la cual medían su
velocidad. Eran sistemas muy rupestres, pero que les daban una idea de la
magnitud y dirección de las corrientes.
Los
resultados y el legado del Challenger
El Challenger navegó más de
69000 millas (115000 km) por todo el mundo, tomando muestras en todos los
océanos, excepto en el Índico. Se hicieron 360 sondeos, se tomaron 263 muestras
de agua, se hicieron 133 operaciones de dragado, y 151 arrastres en aguas
intermedias. Con todo esto se consiguieron 560 cajas de muestras, con miles de
botes y tarros, que conservaban animales en aguardiente de vino o en alcohol.
La ruta de la Expedición Challenger
Durante los tres años que
duro el viaje, la expedición perdió 10 hombres, lo que no era mucho para un
viaje de esa duración en la época, considerando que participaron un total de 270
personas, entre el equipo y la tripulación. Sesenta y una personas abandonaron el
barco en diferentes puntos del planeta, especialmente en Australia, y el buque les
sirvió de transporte a cambio de trabajo.
Se catalogaron 4717 especies
animales hasta entonces desconocidas y se propiciaron muchos descubrimientos, y
se obtuvieron muchos datos sobre oceanografía, se consiguió tener una idea más
precisa de los fondos marinos y de las grandes cuencas oceánicas, descubriendo
la fosa de las Marianas y probando la existencia de la dorsal mesoatlántica.
¿Os podéis imaginar descubrir estos grandísimos accidentes geográficos
submarinos con la ayuda tan solo de sondas de cuerda?
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Un gran descubrimiento
posterior, el de la circulación
oceánica, tuvo lugar gracias a los datos recogidos de temperatura
y salinidad del agua profunda. Anteriormente se pensaba que había muy poco
movimiento del agua marina, y que éste era provocado por el viento en
superficie. Sin embargo, las mediciones de los científicos del Challenger
mostraban que las diferencias en temperatura y salinidad (y por lo tanto
densidad) de las diferentes masas de agua eran en realidad el motor de la
circulación oceánica descrita posteriormente.
Aunque la misión principal
del viaje era el estudio de los océanos, muchas de las islas que se encontraron
en su ruta no habían sido exploradas por los europeos, por lo que los
científicos abordo tomaron muestras de las plantas y animales encontrados en
ellas. La información que recopilaron sobre los nativos de esas islas fue muy
valiosa.
Se incluyeron todos los
resultados de la investigación del viaje en los Informes Challenger, que
todavía usan actualmente los científicos. El éxito de la expedición Challenger
estimuló a otras naciones para iniciar otras expediciones oceanográficas. Con
esta expedición se establecieron las bases del patrocinio gubernamental para
las labores de investigación.
Además proporcionó el primer modelo de
colaboración entre científicos y la Marina Inglesa, para poder descifrar los
secretos del mar profundo.
Desafortunadamente el Tesoro
Británico sufrió tanto con el coste de esta expedición que no volvieron a
financiar ninguna más en décadas. Afortunadamente otros países sí lo hicieron y
se llevaron a cabo otras expediciones, financiadas por los Estados Unidos,
Alemania, Noruega, Suecia, Francia, Italia y Mónaco.
El legado más importante de esta
expedición fue el establecimiento de la Oceanografía como ciencia global,
basada en la cooperación multidisciplinaria internacional. Gracias a
expediciones como esta se comenzaron a considerar de una forma moderna los océanos,
como componentes críticos del sistema terrestre: la totalidad de océanos,
tierra y atmósfera constituye el mundo en el que vivimos, que tenemos que
preservar.
