Historia de la geología para niños
La historia de la geología es el estudio de cómo la geología se ha desarrollado a lo largo del tiempo hasta convertirse en la ciencia que conocemos hoy. Esta ciencia se encarga de investigar la composición, la estructura, la historia y la evolución de las capas internas y externas de la Tierra, así como los procesos que la moldean. La geología comparte raíces con otras disciplinas como la paleontología (el estudio de los fósiles), la vulcanología (el estudio de los volcanes) y la sismología (el estudio de los terremotos).
Desde hace mucho tiempo, la humanidad se ha interesado por fenómenos geológicos como los terremotos, los volcanes y la erosión. También nos han fascinado las rocas, los minerales, las piedras preciosas y los fósiles. Una de las primeras pruebas de este interés es una pintura mural de una erupción volcánica en Çatal Hüyük (Turquía), que data de hace unos 8.000 años.
Contenido
Primeros pasos de la geología
Ideas antiguas sobre la Tierra
En la Grecia antigua, se conocían conceptos como la erosión y el transporte de sedimentos por los ríos. Teofrasto (372-287 a.C.) escribió sobre las rocas en su obra Peri lithon. Más tarde, en la época romana, Plinio el Viejo (23-79 d.C.) describió muchos minerales y metales usados en su tiempo, y notó correctamente que el ámbar provenía de la resina fosilizada de los árboles.
Algunos expertos creen que la geología moderna comenzó en el mundo islámico medieval o en China. Abu al-Rayhan al-Biruni (973-1048) fue uno de los primeros geólogos musulmanes, sugiriendo que el subcontinente indio fue una vez un mar. El sabio islámico Avicena (981-1037) explicó cómo se forman las montañas y los terremotos. En China, Shen Kuo (1031-1095) propuso que la Tierra se formó por la erosión de las montañas y la acumulación de sedimentos, basándose en fósiles marinos encontrados lejos del mar.
Durante la Edad Media y el Renacimiento en Europa, los estudiosos debatían sobre el origen de los fósiles. Los exploradores europeos, como los españoles y portugueses, acumularon mucho conocimiento sobre los continentes y océanos. En 1596, Abraham Ortelius ya imaginó que los continentes de Sudamérica y África pudieron haber estado unidos, una idea que se adelantó a la teoría de la tectónica de placas.
¿Cuándo se usó la palabra "geología"?
Richard de Bury (1287-1345) usó por primera vez el término "geología" en su libro Filobiblión, aunque no con el significado actual de ciencia de la Tierra. El naturalista italiano Ulisse Aldrovandi (1522-1605) usó la palabra "geología" de una manera más parecida a la actual, refiriéndose al estudio de los "fósiles" (que en esa época incluían minerales y rocas).
La palabra "geología" se estableció de forma general en 1778 por Jean-André Deluc y en 1779 por Horace-Bénédict de Saussure.
El nacimiento de la geología moderna
Primeras teorías y descubrimientos
El nacimiento de la geología moderna en Occidente es difícil de fechar. René Descartes publicó una "teoría de la Tierra" en 1644. Nicolás Steno (1638-1686) publicó en 1669 un libro que describía los principios fundamentales de la estratigrafía, como el principio de la superposición de estratos, que dice que las capas de roca más bajas son las más antiguas.
James Hutton, considerado a menudo el primer geólogo moderno, presentó en 1785 su teoría de que la Tierra debía ser mucho más antigua de lo que se pensaba. Necesitaba mucho tiempo para que las montañas se erosionaran y los sedimentos formaran nuevas rocas en el fondo del mar, que luego subirían a la superficie. Los seguidores de Hutton fueron llamados plutonistas porque creían que algunas rocas se formaban por la actividad volcánica, a diferencia de los neptunistas, que pensaban que todas las rocas se habían formado en un gran océano.
William Smith (1769-1839) dibujó algunos de los primeros mapas geológicos y empezó a ordenar las capas de rocas usando los fósiles que contenían. Así, fundó la bioestratigrafía junto con Georges Cuvier y Alexandre Brongniart en los años 1800.
Charles Lyell publicó su famoso libro Principios de geología en 1830. Este libro, que influyó en Charles Darwin, promovió la idea del uniformismo. Esta teoría sostiene que los procesos geológicos que han ocurrido a lo largo de la historia de la Tierra siguen ocurriendo hoy en día. Por el contrario, el catastrofismo era la teoría que decía que las características de la Tierra se formaron por eventos individuales y repentinos.
La edad de la Tierra
Gran parte de la geología del siglo XIX se centró en determinar la edad exacta de la Tierra. Las estimaciones variaban mucho, desde unos pocos cientos de miles hasta miles de millones de años. En el siglo XX, la datación radiométrica permitió estimar la edad de la Tierra en unos 4.500 millones de años. Saber que la Tierra es tan antigua abrió la puerta a nuevas teorías sobre cómo se formó el planeta.
La revolución de la tectónica de placas
Los avances más importantes en la geología del siglo XX fueron el desarrollo de la teoría de la tectónica de placas en la década de 1960 y la mejora de las estimaciones de la edad del planeta. La teoría de la tectónica de placas, que surgió de la expansión del fondo oceánico y la deriva continental, cambió por completo las ciencias de la Tierra.
Geología precientífica
Pensadores griegos y romanos
En la antigua Grecia y Roma, las teorías sobre la Tierra mezclaban creencias y observaciones. La mineralogía y el vulcanismo no se relacionaban. Aristóteles habló de ciclos en los ríos y de cómo los continentes podían convertirse en mares y viceversa. También notó que pequeños cambios a lo largo de mucho tiempo podían tener grandes efectos.
Teofrasto hizo grandes avances con su obra De Lapidibus (Sobre las piedras), donde describió muchos minerales y rocas, e intentó clasificarlos por propiedades como la dureza. Sin embargo, su idea sobre los fósiles fue incorrecta y se aceptó por casi 2.000 años.
Estrabón (64 a.C.-19 d.C.) en su Geografía habló de cómo los ríos cortan las capas de roca y transportan sedimentos. También explicó la presencia de fósiles en lugares altos por los terremotos que elevan el fondo oceánico.
Plinio el Viejo describió muchos minerales y metales. Fue de los primeros en identificar el ámbar como resina fosilizada y sentó las bases de la cristalografía al reconocer la forma de los diamantes.
Ideas en China
En la China antigua, los fósiles se conocían desde el siglo I a.C., aunque no siempre se identificaban correctamente.
Shen Kuo (1031-1095) fue un naturalista muy importante en el siglo X. Formuló una teoría sobre la geomorfología (el estudio de las formas de la Tierra) basándose en sus observaciones de cómo se levantan los sedimentos, la erosión del suelo y los fósiles marinos encontrados lejos del mar. También propuso una teoría sobre los cambios climáticos graduales al observar bambúes petrificados en zonas secas.
En China, también se estudiaba la sismología debido a los frecuentes movimientos de tierra. La principal contribución fue la invención del primer sismógrafo, un aparato que podía indicar la dirección general de un terremoto.
El mundo árabe clásico
El período árabe clásico se basó en gran medida en los textos griegos. Las Rasâ'il al-Ikhwân al-Safâ' (Las Epístolas de los Hermanos de la Pureza) describen un ciclo geológico: la erosión produce sedimentos que los ríos llevan al mar, donde se acumulan capa sobre capa, formando montañas y colinas.
Abu al-Rayhan al-Biruni (973-1048) fue uno de los primeros geólogos musulmanes, y sus escritos incluyen ideas sobre la geología de la India, sugiriendo que el subcontinente indio fue una vez un mar.
Avicena (981-1037) hizo importantes contribuciones a la geología en su obra Kitab al-Shifa. Explicó la formación de montañas por movimientos de tierra y la erosión, y la estratificación por los avances y retrocesos del mar.
La Edad Media en Europa
En la Edad Media europea, a pesar de algunas restricciones de la Iglesia, la ciencia tuvo cierta libertad. Las primeras universidades y la escolástica impulsaron el conocimiento. Pensadores como Alberto el Grande (1193/1206-1280) estudiaron los fósiles, aunque dudaban sobre su origen.
Jean Buridan propuso que la Tierra tenía dos hemisferios asimétricos y que las tierras eran más ligeras que los océanos. Sus ideas implicaban escalas de tiempo muy largas, incompatibles con las creencias de la época.
El Renacimiento europeo
El Renacimiento (siglos XIV-XVI) fue un período de gran difusión de textos gracias a la imprenta. Sin embargo, la geología avanzó poco. El debate sobre el origen de los fósiles (biológico o no) continuó.
Leonardo da Vinci (1452-1519) refutó la idea de que los fósiles se formaran en el lugar y las teorías basadas en grandes inundaciones. También identificó capas de roca a ambos lados de un valle erosionado por un río.
Bernard Palissy (1510-1590) demostró que el agua de los ríos provenía de la lluvia, refutando la idea antigua de que venía del océano. Aceptó el origen biológico de los fósiles, pero creía que eran de animales de agua dulce.
Georgius Agricola (1494-1555) resumió el conocimiento minero y metalúrgico de su tiempo en su obra De re metallica. También describió la erosión, sentando las bases de la geomorfología.
La geología se convierte en ciencia
El siglo XVII en Europa
Hasta el siglo XVII, la geología no había avanzado mucho. La obra Mundus Subterraneus (1664) de Athanasius Kircher (1601/02-1680) mostraba cómo se imaginaba el interior de la Tierra en esa época. Sin embargo, en este siglo, la geología empezó a distinguirse por su enfoque histórico: no solo preguntaba "¿qué es esto?", sino "¿cómo llegó a ser lo que es?".
La geología se enfrentó a la creencia religiosa sobre la edad de la Tierra, que se pensaba que había sido creada en seis días. Muchos estudiosos intentaron demostrar que una gran inundación, como la descrita en la Biblia, había moldeado la Tierra. Esto llevó a más observaciones sobre la composición de la Tierra y al descubrimiento de más fósiles.
Nicolas Steno (1638-1686), un médico y naturalista danés, cuestionó el conocimiento aceptado. En 1659, redescubrió el principio estratigráfico: las capas de roca más bajas son las más antiguas. También entendió que los fósiles eran restos orgánicos, no formaciones espontáneas. Steno es considerado uno de los fundadores de la estratigrafía y la geología modernas.
El siglo XVIII en Europa
En el siglo XVIII, el debate sobre la historia de la Tierra se hizo popular. Georges-Louis Leclerc de Buffon (1707-1788) estimó que la Tierra tenía 75.000 años, mucho más de lo que se creía. El filósofo Immanuel Kant también describió la historia de la Tierra sin referencias religiosas. Esto hizo que fuera aceptable cuestionar la edad de la Tierra desde una perspectiva científica.
El término "geología" se usó técnicamente por primera vez en publicaciones de Jean-André Deluc y Horace-Bénédict de Saussure. En 1741, el Museo Nacional de Historia Natural de Francia creó el primer puesto de enseñanza específico para geología, lo que ayudó a difundir este conocimiento.
Geólogos alemanes como Johann Gottlob Lehmann (1719-1767) y Georg Christian Füchsel (1722-1773) hicieron las primeras secciones de perfil y mapas geológicos. Giovanni Arduino (1714-1795) propuso dividir las rocas en "primarias", "secundarias", "terciarias" y "cuaternarias", términos que aún se usan.
La creciente importancia económica de la minería impulsó el estudio de los minerales. Abraham Gottlob Werner (1749/50-1817) publicó un sistema detallado para identificar minerales por sus características externas, lo que ayudó a encontrar yacimientos más eficientes.
El debate entre neptunistas y plutonistas
En la década de 1770, surgieron dos teorías opuestas sobre cómo se formaron las capas de roca.
Los neptunistas, liderados por Abraham Gottlob Werner, creían que todas las rocas se habían formado por sedimentación en un océano que cubría el planeta. Pensaban que el planeta se había formado desde un núcleo de rocas duras hasta capas superficiales más débiles.
Sin embargo, otra teoría ganó prestigio. Anton Moro (1687-1750) sugirió que las rocas se formaban por calor (o fuego), basándose en sus estudios de islas volcánicas. James Hutton (1726-1797), considerado el padre de la geología moderna, amplió esta idea. Describió el origen de las rocas como un proceso constante de erosión y regeneración por presión y temperatura. Hutton creía que el basalto era de origen volcánico, no sedimentario.
En 1785, Hutton presentó su Theory of the Earth, donde estableció los principios del uniformismo (los mismos procesos naturales operan hoy y en el pasado), el plutonismo (formación de rocas por calor) y el metamorfismo (cambio de rocas por temperatura y presión). Su teoría implicaba que la Tierra era mucho más antigua de lo que se pensaba, necesitando millones de años para los procesos geológicos.
El amigo de Hutton, John Playfair (1748-1819), hizo que las ideas de Hutton fueran más claras y accesibles en su libro de 1802, Illustrations of the Huttonian Theory of the Earth. Gracias a Playfair, la teoría de Hutton fue aceptada por más geólogos. Los plutonistas creían que los procesos volcánicos eran el principal agente en la formación de rocas.
El siglo XIX
A principios del siglo XIX, la Revolución industrial impulsó la cartografía geológica y la creación de columnas estratigráficas (secuencias de rocas ordenadas por su formación en el tiempo). En Inglaterra, William Smith (1769-1839) descubrió que los fósiles eran muy útiles para distinguir entre formaciones rocosas similares. En 1815, publicó su monumental mapa geológico de Inglaterra y Gales. Smith reconoció que ciertas secuencias de rocas tenían una "sucesión de fauna" específica.
Casi al mismo tiempo, el anatomista francés Georges Cuvier (1769-1832) y su colega Alexandre Brongniart (1770-1840) se dieron cuenta de que la edad de los fósiles podía determinarse por la capa de roca en la que se encontraban. La estratigrafía se hizo muy popular, y muchos geólogos intentaron aplicar este concepto a todas las rocas de la Tierra.
Charles Lyell (1797-1875) desafió el catastrofismo con su libro Principios de geología (1830-1833), donde presentó pruebas de que las ideas de gradualismo de Hutton eran correctas. Lyell argumentó que la mayoría de los cambios geológicos habían sido graduales y que los procesos geológicos eran lentos y continuos. Esta teoría se conoce como uniformismo. Las obras de Lyell fueron muy populares y el concepto de uniformismo se consolidó en la geología.
En 1831, Charles Darwin se unió a la expedición del HMS Beagle como naturalista. Leyó los Principios de geología de Lyell y se convirtió en un defensor del uniformismo. Sus observaciones de fósiles en los Andes y su estudio de los arrecifes de coral le ayudaron a desarrollar su teoría de la evolución por selección natural, publicada en On the Origin of Species en 1859.
La edad de la Tierra: un gran debate
A lo largo del siglo XIX, la edad de la Tierra fue un tema muy debatido. Las estimaciones variaban enormemente. En 1862, Lord Kelvin calculó que la Tierra tenía entre 20 y 400 millones de años, basándose en cómo se enfriaría un objeto fundido. Sin embargo, sus cálculos no tuvieron en cuenta la convección ni la radiactividad, que se descubrió más tarde. La radiactividad, descubierta por Henri Becquerel y Pierre y Marie Curie, permitió después la datación precisa de las rocas.
El siglo XX
Con el descubrimiento de la desintegración radioactiva y el desarrollo de la datación radiométrica a principios del siglo XX, la edad de la Tierra se estimó en miles de millones de años. En 1911, Arthur Holmes (1890-1965) fechó una muestra de roca en 1.600 millones de años. En 1921, se acordó que la Tierra tenía unos pocos miles de millones de años. Holmes publicó en 1913 The Age of the Earth, defendiendo el uso de métodos de datación radiactivos. En la década de 1940, estimó la edad de la Tierra en 4.500 millones de años, una cifra que no ha cambiado mucho desde entonces.
La deriva continental y la tectónica de placas
Ya en 1596, el cartógrafo Abraham Ortelius notó que las formas de los continentes a ambos lados del Atlántico parecían encajar, sugiriendo que América se había "arrancado" de Europa y África. Otros estudiosos hicieron observaciones similares.
En 1912, el meteorólogo alemán Alfred Wegener (1880-1930) propuso la teoría de la deriva continental. Sugirió que los continentes habían estado unidos en el pasado formando una sola masa de tierra llamada Pangea, y luego se separaron y se movieron sobre el fondo del océano. La teoría de Wegener también explicaba la formación de montañas. Sin embargo, fue rechazada al principio porque no se podía explicar qué fuerzas movían los continentes.
Arthur Holmes aceptó la teoría de Wegener y propuso un mecanismo: la convección del manto (movimiento del material caliente dentro de la Tierra). Después de la Segunda Guerra Mundial, se acumularon nuevas pruebas que apoyaban la deriva continental. En 1960, Bruce C. Heezen publicó el concepto de dorsal mediooceánica (cordilleras submarinas). Poco después, Robert S. Dietz y Harry Hammond Hess propusieron que la corteza oceánica se formaba cuando el fondo marino se expandía a lo largo de estas dorsales. Esto confirmó la convección del manto y eliminó el principal obstáculo de la teoría.
El avance más importante en la geología en la década de 1960 fue el desarrollo y la aceptación de la tectónica de placas. Esta teoría, que revitalizó la idea de Wegener, explica que la Tierra está dividida en grandes "placas" rígidas que se mueven debido a corrientes de convección en el interior de la Tierra. Las pruebas que llevaron a esta teoría incluyen:
- Las mediciones paleomagnéticas (el registro del campo magnético de la Tierra en las rocas).
- El mapeo del fondo oceánico.
- El reconocimiento de las dorsales medio-oceánicas y la expansión del fondo oceánico.
- El mapeo de los epicentros de los terremotos.
John Tuzo Wilson (1908-1993) añadió el concepto de "fallas de transformación" al modelo, completando los tipos de fallas necesarias para que la movilidad de las placas funcionara. En 1965, un simposio en Londres marcó el inicio oficial de la aceptación de la tectónica de placas. A finales de la década de 1960, la deriva continental era la teoría generalmente aceptada.
La teoría de la tectónica de placas une a geólogos, geofísicos y geodestas para entender mejor nuestro planeta. Aunque es una teoría con algunos puntos aún por resolver, sus ideas principales están firmemente establecidas.
Geología moderna
En los últimos años, la geología ha seguido estudiando la Tierra, sus características y su estructura interna. Lo que ha cambiado es la perspectiva: ahora se estudia la geología de forma más completa, considerando la Tierra en relación con su atmósfera, biosfera e hidrosfera. Los satélites, como los del programa Landsat (que comenzó en 1972), proporcionan imágenes de la Tierra que se usan para mapear unidades geológicas, identificar tipos de rocas y rastrear los movimientos de las placas tectónicas. Esta información ayuda a crear mapas detallados, encontrar fuentes de energía natural y predecir posibles desastres naturales.
Galería de imágenes
-
El papiro de Turín muestra un boceto de la ubicación de un distrito minero egipcio, alrededor del año 1160 a. C., con la leyenda: «Las montañas donde se lava el oro. Son de este color rojo». El papiro se considera el mapa geológico más antiguo que se conserva en el mundo.
-
Mapa geológico de Gran Bretaña de William Smith, publicado en 1815.
-
Frontispicio de Principios de geología de Charles Lyell, 1830.
-
Animación que ilustra la teoría de deriva continental de Alfred Wegener
-
Réplica del sismógrafo de Zhang Heng, el Houfeng Didong Yi
-
Representación de la tierra y el agua circundante bajo las esferas de los elementos aire y fuego (rojo), así como los planetas y esferas estelares (siglo XV)
-
Representación de mineros y arqueros (en parte con vara divina) en Agrícolas De re metallica, 1556
-
Modelo de Kircher de los fuegos internos de la Tierra, de Mundus Subterraneus.
-
Un retrato de Whiston con un diagrama que muestra sus teorías del catastrofismo cometario, bien descrito en A New Theory of the Earth (1692)]]
-
Sección geológica realizada por Arduino (1758)
-
Sección geológica de Turingia, de Lehmann (1759)
-
Abraham Gottlob Werner retrato de Christian Leberecht Vogel (1801)
-
Discordancia de Hutton en Jedburgh. Arriba: ilustración de John Clerk de Eldin (1787); abajo: fotografía de 2003.
-
Busto de William Smith, en el Museo de Historia Natural de la Universidad de Oxford.
-
Grabado de la monografía de William Smith de 1815 sobre la identificación de estratos por fósiles
-
Alfred Wegener, hacia 1925
Véase también
En inglés: History of geology Facts for Kids
- Historia de la Tierra
- Historia de la mineralogía
- Historia de la paleontología
- Historia de la vulcanología
- Principio de la superposición de estratos
- Geología histórica
- Anexo:Cronología de la paleontología
