II. EL NACIMIENTO Y CRECIMIENTO DE LOS OC�ANOS

PARA estudiar el nacimiento y crecimiento de los oc�anos es necesario analizar los cambios que ocurrieron tanto en los oc�anos mismos como en la atm�sfera a lo largo de evoluci�n de nuestro planeta.

En diferentes �pocas ha tratado de explicarse el origen de la Tierra, pero no se ha logrado aceptar como verdadera una sola hip�tesis; sin embargo, la teor�a m�s admitida en la actualidad es la de la gran explosi�n,¹ basada en la idea de que el Universo estuvo alguna vez concentrado, y que su expansi�n violenta dio origen al mundo que conocemos. El Sistema Solar naci� de esa nube de gas y polvo que se convirti� en materia s�lida debido a la acci�n de las fuerzas el�ctricas y de gravitaci�n. El Sol qued� entonces en el centro, y a su alrededor una l�mina aplanada de materia que se desintegr� mientras giraba y que se convirti� en los actuales planetas.

Durante la formaci�n de la Tierra, la materia se fue acumulando hasta conformarse en cuerpos s�lidos, del tama�o de los asteroides, y en objetos tal vez m�s grandes que alcanzaban dimensiones semejantes a las de la Luna.

Se cree que la Tierra no habr�a podido tomar su forma actual si en sus proximidades hubiera existido una gran cantidad de los gases primitivos presentes en el origen del sistema solar. Parece ser que esos gases fueron arrastrados, en su mayor parte, fuera de la regi�n donde la Tierra fue form�ndose.

Los meteoritos, cuerpos s�lidos a los que se les ha calculado una edad de 4.5 a 4.7 millones de a�os, constituyeron los n�cleos en torno a los cuales empezaron a formarse los planetas. Puede ser que el calentamiento radiactivo del n�cleo de la Tierra, estructurado �ste de hierro y n�quel, haya derretido y hundido los meteoritos hasta el centro, originando un aumento sustancial del calor —hasta de 100 000°C—, que a su vez termin� por fundirlo todo.

Con el tiempo fue enfri�ndose la bola gaseosa, y cuando las temperaturas fueron suficientemente bajas algunos gases se licuaron, mientras que algunos l�quidos se solidificaron. Probablemente, las primeras sustancias que sufrieron tal cambio fueron las m�s pesadas, las cuales se desplazaron hacia el centro de la Tierra. Dichas sustancias conservan en la actualidad el suficiente calor para que dicho centro est� constituido por materiales semis�lidos y el�sticos. Poco despu�s, las sustancias m�s ligeras se solidificaron tambi�n y formaron una corteza s�lida alrededor del n�cleo. A medida que dicha capa s�lida iba engrosando se arrugaba y plegaba creando las cadenas de monta�as. Esa corteza qued� rodeada en su exterior por una capa gaseosa originando un paisaje semejante al de la Luna.

Durante el proceso de acumulaci�n de rocas, sustancias como el agua y gases inertes se concentraron debajo de la superficie de la corteza, por lo que los cient�ficos creen hoy en d�a que la mayor parte del agua que exist�a sobre la Tierra brot� desde el interior de ella como resultado de la actividad volc�nica, de la fuerza giratoria y de la gravitaci�n de todo el cosmos. El ge�logo Arnold Urey supone que alrededor del 10 por ciento del agua que se encuentra actualmente en los oc�anos exist�a ya, como agua superficial, al terminar de formarse el planeta.

En esa �poca la Tierra quiz�s estuvo rodeada por una atm�sfera primitiva constituida por gases pesados como el kript�n y el xen�n, por otros m�s ligeros, como el ne�n y el arg�n y por peque�as cantidades de hidr�geno y helio. Con seguridad, esta atm�sfera se fue perdiendo para dar lugar a una "segunda atm�sfera" conformada por los materiales vol�tiles que escapaban del interior de la Tierra, como el nitr�geno, el bi�xido de carbono y el vapor de agua; su temperatura era muy elevada debido al calor emitido por la tierra s�lida, raz�n por la cual no exist�a agua l�quida.

Con el tiempo, la nueva atm�sfera se enfri�, y se piensa que, cuando �sta alcanz� una temperatura cr�tica de 374°C, el agua l�quida fue apareciendo en pocas cantidades, conserv�ndose tambi�n el vapor de agua.

Es posible que las lluvias hayan empezado a caer cuando descendi� la temperatura. El agua se encontraba entonces en forma de vapor, en nubes cuyo espesor probable era de miles de kil�metros. En un principio, la corteza s�lida estaba tan caliente que el agua de las lluvias, al posarse sobre ella, se evaporaba instant�neamente. Sin embargo, la temperatura baj� todav�a m�s, lo cual permiti� que en algunos puntos se depositaran peque�as cantidades de agua l�quida.

La lluvia sigui� cayendo con abundancia durante siglos. Los terrenos bajos, las cuencas y hondonadas se llenaron de agua, y los r�os bajaron caudalosamente desde las monta�as para dar origen a los oc�anos. En la actualidad, el volumen total de agua existente en el planeta es de 1 080 billones de kil�metros c�bicos, lo que representa 900 veces m�s que el volumen que tienen los oc�anos, el cual alcanza apenas 1.2 billones de kil�metros c�bicos.

Desde su origen, los mares, as� como la atm�sfera, han sufrido una transformaci�n constante. Las lluvias arrastraban hacia la Tierra gases atmosf�ricos como el metano, el amoniaco, el bi�xido de carbono y el �cido clorh�drico, que por medio de las reacciones qu�micas fueron integrando los compuestos caracter�sticos tanto de la tierra como de las aguas.

La composici�n del agua del mar se fue complementando debido a la acumulaci�n de sales y minerales. Al principio la concentraci�n era m�nima, pero creci� a medida que los r�os erosionaban la corteza s�lida de la Tierra, y conforme las fuertes mareas reduc�an las costas a arena; adem�s, como resultado de la influencia del clima sobre los mismos minerales met�licos, �stos se fueron a�adiendo al oc�ano en cantidades crecientes. Las sustancias disueltas se vieron incrementadas por las erupciones, probablemente muy frecuentes, de volcanes submarinos y terrestres, erupciones ocurridas debido al escaso grosor de la corteza reci�n formada. Todo esto produjo la salinidad del mar, que actualmente tiene un promedio de 35 gramos de sales en un litro de agua, por lo que se dice que presenta una concentraci�n de 35 partes por mil.

Del interior de la Tierra se desprendieron tambi�n sustancias vol�tiles en forma de amonio —como los compuestos a base de carbono y los de nitr�geno—, que durante ese tiempo se manten�an en altas concentraciones. Tales sustancias se mezclaban con el agua de los oc�anos, por lo cual �stos adquir�an un aspecto oscuro y parduzco.

Es posible que dichos compuestos hayan tambi�n existido en la atm�sfera colaborando a formar, con el vapor de agua, densas nubes que debieron impedir a la luz del Sol llegar a la superficie de la Tierra. Entonces el planeta debi� estar en oscuridad durante millones de a�os. Probablemente, s�lo los rayos ultravioleta, los rayos X y otras radiaciones de alta energ�a procedentes del Sol pudieron penetrar en la capa de nubes y llegar a la Tierra.

Se ha pensado que, en un principio, la Tierra carec�a de oxigeno. Esto se ha podido comprobar gracias al avance de las t�cnicas que permiten estudiar los meteoritos. As�, se descubri� que los meteoritos que estructuran el centro del planeta est�n formados por sustancias ricas en hidr�geno, y no por sustancias oxidantes.

La atm�sfera oxidante del planeta, que apareci� cuando �ste ten�a una edad aproximada de 2 000 millones de a�os, dio origen a la transparencia tanto de la atm�sfera como del agua. En la alta atm�sfera de la Tierra, el nitr�geno y el hidr�geno reaccionaron lentamente para producir amoniaco, que luego descendi� a la superficie de la Tierra y se disolvi� en el agua, quedando una atm�sfera con poco nitr�geno y unos oc�anos impregnados de amoniaco.

A medida que crec�an los primeros oc�anos, los r�os que llevaban el agua de lluvia arrastraban desde la tierra minerales disueltos, entre ellos la sustancia m�s abundante: el cloruro de sodio, llamado com�nmente sal; adem�s, llegaron al oc�ano otras sustancias qu�micas en cantidades menores: cloruro de magnesio, sulfato de magnesio y sulfato de calcio, entre otras. Actualmente, el cloro, el sodio, el magnesio, el azufre y el calcio son los elementos m�s comunes disueltos en el mar, aunque tambi�n se encuentra cobre, plomo, uranio, oro, esta�o y otros.

Uno de los hechos m�s significativos de aquella �poca fue la aparici�n de la vida en los oc�anos. Los organismos vivientes m�s simples se pudieron formar gracias a que los compuestos qu�micos existentes se volatilizaron y fueron transportados a la alta atm�sfera activados por la luz ultravioleta o por descargas el�ctricas.

Esos compuestos, al precipitarse en forma de lluvia sobre los oc�anos, produjeron reacciones qu�micas que dieron lugar a otros compuestos los cuales fueron nuevamente llevados a la alta atm�sfera y, despu�s de volver a ser activados, cayeron otra vez a los oc�anos. Este fen�meno se repiti� varias veces hasta que provoc� la aparici�n de compuestos org�nicos complejos y, por fin, la de los primeros seres vivientes.

Estos acontecimientos constituyeron un factor importante para la vida y el mantenimiento de las primeras funciones vitales. As�, los oc�anos se poblaron con los organismos vivientes m�s simples, que han evolucionado gradualmente en el transcurso de miles de millones de a�os hasta formar la compleja fauna y flora que observamos en nuestro medio actual.

Durante esa �poca, el ox�geno se acumul� en la atm�sfera gracias a la concentraci�n del vapor de agua a gran altura, y debido a la fotos�ntesis de los vegetales verdes con que elaboran su sustancia org�nica.

Los organismos fotosintetizadores que exist�an en el oc�ano desprend�an cantidades cada vez mayores de oxigeno libre, el cual reaccion� r�pidamente con todo lo que encontr� a su alrededor. Este fen�meno inici� una profunda y lenta "revoluci�n del ox�geno" sobre la Tierra.

Figura 5. Revoluci�n del ox�geno.

Finalmente, esa revoluci�n transform� la atm�sfera primitiva —que conten�a metano, amoniaco y �cido clorh�drico— en la atm�sfera moderna compuesta por ox�geno molecular libre, que se encuentra en aqu�lla en 21 por ciento; por nitr�geno molecular —79 por ciento— y por bi�xido de carbono —0.03 por ciento— y por vapor de agua en cantidades variables. El ox�geno molecular, adem�s, se encuentra disuelto en el agua del oc�ano.

Tambi�n es importante destacar que, en aquella �poca, las mol�culas del ox�geno se recombinaron y modificaron en las zonas m�s elevadas de la atm�sfera debido a la intensidad de la radiaci�n c�smica. Como resultado de ello se form� una capa de ozono, situada a varios miles de kil�metros de altura y que existe todav�a en la actualidad. Esta capa constituye una excelente pantalla de protecci�n contra las radiaciones de alta energ�a.

As�, al formarse como planeta la Tierra qued� integrada por una corteza s�lida o lit�sfera; por una l�quida o hidr�sfera, que dio origen a los oc�anos, r�os, lagos, glaciares y agua subterr�nea, dejando al descubierto las partes emergidas de la lit�sfera, que son las que forman los continentes e islas, rodeadas por una capa externa gaseosa llamada atm�sfera.

El material rocoso que apareci� en las cuencas oce�nicas comprimi� la corteza superficial hacia los continentes, por lo cual los grandes oc�anos se extendieron hasta alcanzar la dimensi�n que se conoce en nuestros d�as.

Los fondos oce�nicos se configuraron durante un periodo muy prolongado, y en la actualidad presentan un relieve muy rugoso. La estupenda escena oculta en las profundidades se compone de altas monta�as, empinados ca�ones y asombrosas trincheras y hendiduras. Al conjunto de agua salada que cubri� estos fondos oce�nicos, formando una masa �nica por estar en libre comunicaci�n, recibi� el nombre gen�rico de oc�ano.

Si nos situ�ramos en el Polo Sur podr�amos observar que las aguas rodean al continente Ant�rtico y se extienden hacia el norte entre los dem�s continentes, formando tres enormes golfos. Por esta raz�n, la masa oce�nica se ha dividido en tres partes: Atl�ntico, �ndico y Pac�fico.

Dentro del Atl�ntico se encuentra el mar �rtico, el mar de Noruega, las aguas del Archipi�lago canadiense y todos los mares adyacentes que se comunican con �l. El Pac�fico ba�a las costas occidentales de Am�rica y las orientales de Asia, y contin�a hasta el continente Ant�rtico. El �ndico est� limitado por �frica, Asia y Ocean�a.

Los ge�logos marinos, bas�ndose en las caracter�sticas estructurales de la corteza oce�nica y de la continental, as� como en la forma de los fondos oce�nicos, han propuesto una clasificaci�n para diferenciar los cuerpos de agua marina.

En esta clasificaci�n, los oc�anos Atl�ntico, Pac�fico e �ndico son considerados como verdaderos oc�anos, puesto que alcanzan una profundidad promedio de 3 000 metros, cubren cortezas oce�nicas y tienen �reas de m�s de 10,000,000 de kil�metros cuadrados.

Los ge�logos han dividido los mares en: continentales, cuya profundidad no excede los 1 500 metros y cuya corteza, debajo sus aguas, es de tipo continental, como la del Mar del Norte; Interiores: estos mares tienen una profundidad de menos de 5 000 metros y un �rea no mayor de 500,000 kil�metros cuadrados; sus fondos pueden ser tanto de corteza oce�nica como continental; por ejemplo, el Mar Negro y el Mar Caribe. Tambi�n se considera al Mar Mediterr�neo por presentar una profundidad de 1 000 a 2 500 metros.

Clasificaci�n geol�gica de los oc�anos y mares.

TIPO	CARACTERISTICAS	EJEMPLO
Océano	Profundidad superior a 3 000 metros; área de 1 millón de kilómetros cuadrados; corteza oceánica.	Océano Atlántico
Mar continental	Profundidad inferior a 1 500 metros, corteza continental	Mar del norte
Mar interior	Profundidad inferior a 500 metros; área inferior a 500 000 kilómetros cuadrados; corteza oceánica o continental.	Mar Negro
Mar mediterráneo	Profundidad de 1000 a 2500 metros, área inferior a 1 millón de kilómetros cuadrados; corteza oceánica.

A pesar de los enormes progresos realizados durante el presente siglo en todas las ramas de la ciencia, al hombre le quedan m�ltiples misterios por resolver. Uno de ellos es el relacionado con el origen de esa gran masa de agua, que es el oc�ano. Cabe subrayar que al respecto s�lo existen conjeturas, y que a�n queda mucho por investigar a fin de entender mejor la evoluci�n del planeta.

NOTAS

1 V�ase Luis F. Rodr�guez, Un universo en expansi�n, La ciencia desde M�xico 1, FCE/CONACYT, M�xico, 1986