El desarrollo Histórico de la geología, sus inicios y sus investigadores

La Antigüedad

La Geología es la ciencia que estudia la composición, estructura e historia de la Tierra. El

primer tema lo vamos a dedicar a analizar el desarrollo histórico de la Geología, lo que nos

dará pie para familiarizarnos con algunos términos e introducir algunos conceptos básicos.

Ya desde muy antiguo el hombre sintió un interés práctico en la busca de recursos geológicos.

Así las primeras armas y herramientas talladas en roca se remontan a hace 1.8 millones de

años. Más tarde las piedras y el barro se emplearían también como materiales de

construcción, y materiales más sofisticados como el yeso o la cal empiezan a usarse entre el

cuarto y el segundo milenio antes de Cristo. También hacia la misma época se desarrolla la

metalurgia, con la extracción y fundición de oro, cobre, estaño, plata y hierro. Sin embargo,

todavía no podemos hablar de una actividad geológica, de la misma forma que pescar no es

hacer Biología.

 

También los hombres primitivos tuvieron que enfrentarse a fenómenos geológicos como

volcanes o terremotos en los que se despliega una enorme cantidad de energía y en los que

ellos veían el poder de los dioses. En realidad estamos hablando de lo que se llaman

sociedades precientíficas. Al hablar de sociedades precientíficas nos referimos a todas

aquéllas que no aceptan, o ni siquiera tienen en cuenta, el requerimiento conceptual mínimo

para la ciencia, que es la creencia de que los fenómenos naturales son siempre resultado de

causas naturales y comprensibles para el hombre. Las sociedades precientíficas tienden a

buscar las respuestas en la religión y en el misticismo. Ello no es mejor ni peor que la ciencia,

y de hecho el hombre se las ha arreglado bien sin la ciencia a lo largo de la mayor parte de su

historia. Además, en muchos casos, las respuestas basadas en la religión y el misticismo

resultaban más útiles de los que hubieran sido las respuestas científicas. Por ejemplo, no es

científicamente cierto que las mujeres fueran originadas a partir de la costilla de un hombre,

pero esta creencia expresaba la dependencia de la mujer respecto al hombre asumida por los

antiguos semitas.

 

Durante uno de sus viajes por el Mediterráneo, san Pablo naufragó ante las costas de Malta.

Habiendo logrado llegar a la isla, fue mordido por una víbora. Encolerizado, maldijo entonces

a todas las serpientes maltesas por lo que sus lenguas se transformaron en piedra. Esas

lenguas petrificadas ("glossopetrae"), llamadas a veces "lenguas de san Pablo", son muy

comunes en Malta y nos son otra cosa que dientes fósiles de tiburones del Mioceno. Esta

leyenda medieval ilustra perfectamente la forma en que pueden ser explicados los orígenes de

esos objetos misteriosos que son los fósiles desde una óptica de pensamiento precientífico.

La atracción por las glossopetras ha perdurado durante mucho tiempo, y todavía en el

Renacimiento, y más tarde, se creía que protegían del envenenamiento, por lo que se

guardaban colgando de una especie de candelabros o "leguario" y se usaban mojándolos en

los brebajes sospechosos.

Por lo que respecta a nuestros puntos de interés, el origen e historia de la Tierra y de la vida,

es evidente que las culturas precientíficas (en las que, recordamos, el hombre y la naturaleza

tienen su origen en planes divinos) los tuvieron que abordar desde un punto de vista poético-

mitológico, en relación, por lo general, con relatos cosmogónicos sobre el origen del universo

como un todo.

Uno de estos relatos precientíficos, tal vez el más detallado y mejor preservado es el Génesis

bíblico. Abordamos aquí su estudio, no sólo por representar un buen ejemplo de las

tradiciones precientíficas, sino porque este relato, en cuanto que forma parte de la religión

dominante en Occidente, ha tenido una extraordinaria influencia en el estudio posterior de la

naturaleza.

El mito de la Creación, junto con el relato del Diluvio, son los dos textos bíblicos que mayor

influencia han tenido en el desarrollo posterior del conocimiento sobre la naturaleza. Esta

influencia radica en la obligación que durante mucho tiempo existió de aceptar las

afirmaciones de la Biblia como verdades incuestionables.

 

Tendremos múltiples ocasiones de volver sobre la influencia de esos relatos en el desarrollo

de la geología y de la paleontología. Ahora nos limitaremos a comentar algunas cuestiones

básicas. Comencemos por el relato de la Creación, con dos puntos básicos:

La creación se hace en seis días. Hasta el siglo XVII la expresión "día", y toda la

cronología bíblica, se toma, por lo general, en sentido literal. En este contexto el

hombre se considera contemporáneo, prácticamente desde el principio, de toda la

historia de la Tierra y de todos los seres vivos. Además, todos los seres vivos fueron

creados "según su especie", expresión que parece imponer la fijeza de las formas,

creadas sin variación posible. De acuerdo con esta interpretación rígida, el Génesis no

deja otra solución que el fijismo, excluye toda posibilidad de transformación o

evolución.

Sin embargo, el mismo relato tomando más laxamente lleva a la solución contraria.

Así, a partir del siglo XVIII, cuando los "seis días" se empiezan a interpretar como

períodos de tiempo mucho más largos, la Creación reviste el aspecto de una historia

muy dilatada en la cual, tras una primera etapa azoica en la cual se organiza la tierra

mineral, van apareciendo de forma sucesiva los distintos grupos orgánicos de

organización cada vez más compleja. Esto encajará más o menos bien con lo

observado en el registro geológico e, indudablemente, llevará a la idea del progreso en

la historia de la vida y de la Tierra.

Por otra parte tenemos el relato del Diluvio, basado también en un mito común a todos los

pueblos de Oriente medio y que también está presente, en la mitología grecorromana.

¿Cuáles son los puntos fundamentales en los que el relato del Diluvio influyó en el desarrollo

posterior de la geología?:

Por un lado, si aceptamos la verdad literal del relato bíblico, el Diluvio fue un

acontecimiento único en la historia de la Tierra, que debió dejar importantes vestigios.

Durante mucho tiempo, los sedimentos y los fósiles que ellos contienen serán

interpretados como producto de ese acontecimiento único. Si esta visión era

perniciosa desde un punto de vista conceptual porque no dejaba lugar a otras

alternativas, es también cierto que incitó a los autores cristianos a escrutar el subsuelo

en busca de pruebas del Diluvio

Por otra parte, se afirma que las aguas del Diluvio procedían tanto de lluvias

excepcionales como de la abertura de grandes depósitos subterráneos (textualmente,

"se rompieron todos los depósitos del gran abismo y se abrieron las cataratas del

cielo"). Como veremos, las aguas de este gran abismo subterráneo jugarán un papel

capital en las grandes teorías de la Tierra que se emitieron a finales del siglo XVII,

incluida la de Steno.

 

En otros textos se hace también referencia a estas conchas dispersas sobre el terreno y que

son mostradas como evidencia de que aquellas tierras habían estado sumergidas. Pero, ¿qué

pensaban los griegos de las conchas petrificadas o incluidas en el seno de las rocas? Hay

pocos textos sobre este asunto. Jenófanes, un filósofo presocrático del siglo VI a.C., los

considera restos del diluvio (o diluvios cíclicos) de la mitología griega. Por su parte, el ya

mencionado Teofrasto considera que esos objetos se formaron in situ. Esta teoría tenía su

base en ciertas ideas de Aristóteles. Aunque Aristóteles no se refiere explícitamente a los

fósiles, en algunas de sus obras defiende con toda su autoridad la generación espontánea (o

generación "equívoca") como un proceso frecuente en numerosos grupos de animales

vivientes. Esta génesis sin huevos se podría producir en cualquier medio como el agua, el

estiércol o el suelo. Así explicaba Aristóteles la generación de muchos insectos, gusanos,

peces, moluscos, etc. Esta generación sería el efecto de un "calor psíquico", algo que hace

que todo esté lleno de un principio generador. De esta generación espontánea de los seres

vivos, Teofrasto pasó a la generación in situ de los fósiles, que crecerían a expensas del

material pétreo que los rodeaba. Esta teoría jugará, como veremos, un papel muy importante

durante los siglos XVI y XVII.

Evidentemente, existen muchos más textos sobre los volcanes y los terremotos. Algunos son

tan precisos que han servido para situar sus epicentros y su intensidad con bastante

aproximación. De ellos se ocuparon autores como Lucrecio (s. I a.C.) o Séneca y Plinio (siglo I

d.C.). Según sus ideas, los terremotos podrían deberse al hundimiento de grandes cavidades

subterráneas o a las corrientes de aire o vapor de agua en esas cavidades. En cuanto a los

volcanes, los ven como enormes hornos atizados por los vientos y alimentados con rocas que

se funden. Vemos que los cuatro elementos de Aristóteles (el agua, el aire, el fuego, la tierra)

están siempre presentes.

 

Edad Media

Es importante aquí mencionar dos textos sobre geología que aparecen dispersos en esta

magna obra. El primero de ellos corresponde a una epístola de los Hermanos de la Pureza,

secta semiclandestina que existió en Basora durante el siglo X. Su filosofía de la naturaleza se

apoyaba en la de Aristóteles, dentro de una perspectiva neoplatónica. El desarrollo geológico

es asombroso y en él se ligan de forma lógica todos los procesos geodinámicos externos:

erosión secular, sedimentación marina en capas sucesivas y surrección de estas en nuevas

montañas mientras que el mar cubre las antiguas tierras. Todo ello en un contexto temporal

ilimitado. Aunque falta una explicación plausible sobre el origen de las montañas, el resto de la

idea se adelanta en nada menos que ocho siglos a las teorías la geología moderna. No

sabemos la influencia que este escrito pudo tener en épocas posteriores, pero lo cierto es que

la idea más importante, la de la sedimentación capa a capa, no aparecerá de nuevo hasta

finales del siglo XVII.

 

El Renacimiento

El Renacimiento abarca, a grandes rasgos, la segunda mitad del siglo XV y la totalidad del

siglo XVI. Este período se caracteriza por una serie de acontecimientos bien conocidos que

dieron lugar a los grandes cambios que se producen en Europa en este siglo:

1. Desarrollo de la erudición humanística y de los estudios clásicos, que permite una

lectura directa y una reinterpretación de autores como Aristóteles o Platón.

2. La Reforma protestante, que va a generar la lectura directa de la Biblia y su

interpretación literal.

3. Un importante desarrollo económico, con el ascenso de las clases medias y un

creciente interés por la ciencia y la técnica.

4. La invención de la imprenta, que permite que los libros dejen de ser objetos preciosos

en manos de eruditos para convertirse en objetos de consumo habitual.

Uno de los hombres más paradigmáticos del Renacimiento es, probablemente, Leonardo da

Vinci (1452-1519). Aunque de forma desordenada, entre sus escritos aparecen textos que

analizan y describen maravillosamente los procesos de erosión, transporte, sedimentación y

fosilización. Para Leonardo la erosión se debe, indudablemente, a las aguas corrientes que

son las que, lentamente, excavan los valles. Ello supone aceptar sin reservas la visión

aristotélica sobre la larga duración de los tiempos geológicos. Esta erosión deja al descubierto

las sucesivas capas que componen el sustrato. Estas capas son, a su vez el producto del

depósito de los materiales arrastrados por los ríos en el mar. Estas capas contienen

innumerables fósiles que él considera, sin ninguno género de dudas, como restos de

organismos. Y en varios textos se dedica a refutar tanto la hipótesis del Diluvio como la de la

formación "in situ" por influencias astrales. Sin embargo, lamentablemente, la influencia de

Leonardo en los autores del Renacimiento fue prácticamente nula, ya que sus escritos

permanecieron inéditos hasta mucho tiempo después (siglo XIX).

 

Siglos XVII y XVIII

El siglo XVII es el de la revolución científica. En él se producen varios hechos que resultarían

clave para el desarrollo de la Geología como ciencia:

1. El desarrollo de la teoría copernicana, que contempla a la Tierra no como el centro del

Universo, sino como un planeta más en un universo infinito, que exige un tiempo

prácticamente infinito.

2. El nacimiento del mecanicismo, según el cual la materia está formada por partículas y

todas las propiedades de la materia pueden explicarse por el movimiento e interacción

de esas partículas. Por tanto, las leyes de la materia deben ser las mismas en todas

partes.

3. La institucionalización de la actividad científica, con el desarrollo de academias y

sociedades científicas.

Ya hemos visto como, de acuerdo con las teorías copernicana y mecanicista, se podía

suponer que la Tierra y el resto del sistema solar estaban formados por la misma clase de

materia que originalmente podía haber estado dispersa. La "creación" de la Tierra podía, por

tanto, haber sido el resultado de un mero proceso físico. Esta es la idea que aparece en los

Principios de Filosofía de Descartes (1644), en los que considera que la Tierra originalmente

era una estrella que se enfrió y quedó atrapada en la órbita del sol, conservando en su centro

todavía su materia original comparable a la de cualquier estrella. Para evitar confrontaciones

con la Iglesia, Descartes tuvo buen cuidado en señalar que toda su hipótesis era "falsa" y que

"simulaba" todo ello, sabiendo que el mundo había sido creado directamente por Dios. La idea

era demostrar que todo lo que la Tierra contiene es de la misma naturaleza que la que tendría

si las cosas se hubieran producido de esta forma. Siguiendo su propio método científico,

Descartes se plantea un estadio inicial de las cosas y va deduciendo por la vía de la lógica

todas las etapas de una serie de acontecimientos cuyo estadio final es el mundo actual.

Según Descartes, tras su enfriamiento, la Tierra se habría quedado estructurada en una serie

de capas, de fuera adentro: aire; E, corteza externa; F, aire; D, agua; C, corteza interna; M,

región media; I, materia similar a la del sol). El resquebrajamiento y posterior hundimiento de

la corteza externa permitía explicar a Descartes rasgos tales como los océanos, los

continentes, las montañas, etc. Descartes no habla nada sobre los fósiles o la sedimentación,

pero su influencia en los estudios posteriores sobre la Tierra fue enorme.

En una primera parte, Steno compara los fósiles con los cristales que se habían formado in

situ en el interior de la tierra. Analizó las diversas formas de cristales de cuarzo y piritas en

términos de su crecimiento por acreción de partículas precipitadas en los fluidos circundantes,

y llegó a la conclusión de que esos cristales aparecidos en la naturaleza no diferían de modo

esencial de los conocidos experimentalmente en el laboratorio. Por otro lado, las formas

variadas de las conchas de moluscos eran debidas a un modelo de acreción

significativamente diferente -siguiendo los bordes de las conchas- y, evidentemente, debían su

crecimiento a las actividades vitales de los animales a los que protegían. En este sentido, las

conchas fósiles eran lo mismo que las conchas de los moluscos vivientes. Las diferencias

residuales entre las conchas fósiles y las vivientes podía atribuirse, bien a una impregnación

extra de partículas precipitadas de a partir de los fluidos intersticiales, o a la lixiviación de

algunas de las partículas originales por esos fluidos.

 

Pero el capítulo dedicado a la estratificación es, indudablemente, el más importante para el

desarrollo posterior de la geología. En él, Steno desarrolla sus argumentaciones anteriores y

llega a las siguientes conclusiones:

Los estratos se deben a sedimentos precipitados de un fluido;

En cuanto a su materia, los estratos pueden ser homogéneos (y se habrían formado

en el momento de la Creación) o incluir partes de animales y plantas u otros cuerpos

extraños (con lo que su formación sería posterior al momento de la Creación);

En cuanto a su lugar de formación, los estratos necesariamente se han formado sobre

otro cuerpo sólido. Además, "en el momento en que se formaba un estrato, la materia

suprayacente era toda ella fluida y, por tanto, no existía ninguno de los estratos

superiores". Eso es, ni más ni menos, que el Principio de superposición de los

estratos, según el cual en una sucesión de estratos, los más bajos son los más

antiguos y los más altos, los más modernos.

Por lo que se refiere a su forma, la superficie inferior y lateral de los estratos se

corresponde con la superficie del cuerpo subyacente, mientras que la superficie

superior es horizontal. Esto es el Principio de la horizontalidad original y continuidad

lateral de los estratos, según el cual los estratos en el momento de su depósito son

horizontales y paralelos y quedan limitados por dos planos que muestran continuidad

lateral. Esto implica que la posición inclinada en la que aparecen a menudo los

estratos tiene que deberse a cambios posteriores.

 

Neptunismo/Plutonismo. Uniformismo /Catastrofismo

La historia y desarrollo de la Geología como ciencia a finales del siglo XVIII y buena parte del

XIX gira en torno a estos cuatro conceptos que fueron núcleo de debates y controversias.

La pareja antagónica neptunismo/plutonismo se refiere al elemento que se considera como

motor principal de los procesos geológicos. Para los neptunistas era el agua, mientras que

para los plutonistas era el “fuego interno” o calor interno de la Tierra.

El debate uniformismo/catastrofismo se centra los ritmos de los procesos geológicos. El

catastrofismo recurría para explicar algunos hechos a la existencia en el pasado de

acontecimientos geológicos singulares de gran intensidad (catástrofes). El uniformismo

presuponía que las causas que actuaron en el pasado son las mismas que actúan en el

presente.

 

 

El neptunista más destacado fue Abraham G. Werner (1749-1817), profesor de la Universidad

de Friburgo. Según su teoría, la Tierra estaba cubierta inicialmente por un océano primordial

que contenía disueltos o en suspensión todos los materiales que constituyen la corteza

terrestre. En ese océano se formaron precipitados químicos dando lugar a la mayor parte de

las rocas que hoy consideramos ígneas y metamórficas (granitos, basaltos, gneises,

esquistos, etc.). Eran los terrenos primitivos. Ese océano primordial sería muy turbulento, con

poderosas corrientes que excavaban valles y montañas. A medida que descendían las aguas

se originaron los terrenos de transición, formados por precipitados químicos y sedimentos

mecánicos en los que aparecían algunos fósiles marinos (corresponden a la mayor parte de

los terrenos paleozoicos). Con un nuevo descenso del nivel del océano se depositaron nuevos

sedimentos mecánicos y químicos con abundantes fósiles, que Werner llamó terrenos

secundarios y que corresponden a nuestras formaciones mesozoicas. Por último, y ya en las

zonas más bajas se depositarían los terrenos aluviales, procedentes de la erosión de

materiales más antiguas. La actividad volcánica, muy reducida en el modelo, sería la

responsable dela aparición local de rocas volcánicas. El modelo de Werner y sus seguidores

fue fuertemente criticado y desacreditado cuando se demostró el origen ígneo de rocas como

los granitos y basaltos.

 

Controversia fijismo/movilismo

Es el último gran debate en la historia de la Geología y se desarrolló, sobre todo, en el siglo

XX. A finales del siglo XIX, la comunidad geológica había aceptado prácticamente el modelo

inicialmente propuesto por Élie de Beaumont (1798-1874) basado en las ideas anteriores de

una Tierra que, partiendo de un estado inicial de fusión, se encuentra en un proceso

continuado de enfriamiento y solidificación. Según Beaumont, ese enfriamiento provocaría una

pérdida de volumen, una contracción, de manera que la corteza inicial, formada cuando el

interior estaba fundido, y por tanto dilatado, se adaptaría a la contracción del interior de menor

volumen replegándose. Los pliegues de la corteza serían las montañas. Sería algo similar a

las arrugas que aparecen en la corteza de una manzana cuando ésta se va secando. Las

ideas de Beaumont fueron ampliamente aceptadas y desarrolladas posteriormente por otros

geólogos posteriores como James D. Dana (1813-1895) y Eduard Suess (1831-1914). De

acuerdo con estos últimos, las mismas presiones que originaban las montañas habrían dado

lugar al colapso y hundimiento de determinados sectores de la superficie de la Tierra, lo que

originó los océanos, mientras que los continentes, compuestos por material más ligero,

permanecían emergidos. En el transcurso del tiempo, algunas áreas continentales podrían

haberse hundido y ser inundadas por el mar, mientras que las partes del océano ya

estabilizadas podrían emerger de nuevo como tierra firme.