A casi 11 kilómetros de la superficie: ¿cuál es el punto más profundo del planeta?
La implosión fortuita de un instrumento científico nos permite calcular con más precisión que nunca la longitud del fondo oceánico del abismo Challenger, en la fosa de las Marianas.
Un mapa de la fosa de las Marianas muestra el punto más profundo del océano, el Abismo Challenger.
Un leve chasquido interrumpió el sonido de las olas, el primer indicio de que algo iba mal.
Sentado a bordo del R.V. Falkor en diciembre de 2014, David Barclay escuchó el sonido a través de unos auriculares conectados a un micrófono subacuático en el casco del barco. Su mente se dirigió al par de instrumentos científicos que se hundían en el agua bajo sus pies, de camino a un abismo en el Océano Pacífico conocido como Challenger Deep (o abismo Challenger). El lugar se encuentra en la fosa de las Marianas, a casi 11 kilómetros por debajo del nivel del mar (más de 2000 metros de diferencia con la altura del Monte Everest, que es de 8849 metros), lo que lo convierte en el punto más profundo del océano. Y del planeta.
El buque de guerra de la marina británica H.M.S. Challenger zarpó en 1872 en la primera expedición organizada para estudiar las características del océano. Desviado de su rumbo, el barco (mostrado aquí en una xilografía coloreada a mano) se topó con un vasto cañón submarino conocido ahora como la fosa de las Marianas. La tripulación midió la profundidad del extremo sur en 8.140 metros. En una expedición posterior, en la década de 1950, la tripulación del H.M.S. Challenger II descubrió una depresión aún más profunda dentro de esta fosa que marcaba el punto más profundo del océano, bautizado como el abismo Challenger en honor a los dos barcos.
Los dos instrumentos forman parte del trabajo de Barclay para crear una forma compacta y menos costosa de grabar el paisaje sonoro submarino, un proyecto que comenzó como estudiante de posgrado en el Instituto de Oceanografía Scripps. Estudiar el murmullo del mar no sólo podría ayudar a los científicos a entender la estructura del océano, sino que también ayudaría a captar melodías concretas, ya sea de ballenas o de submarinos.
Se esperaba que el viaje de ida y vuelta de los instrumentos para grabar dentro del abismo Challenger durara unas nueve horas. Pero cuando llegó el momento, sólo un superviviente regresó de las profundidades. Y lo hizo con noticias: el Deep Sound Mark II registró el sonido de una misteriosa explosión.
El HMS Challenger llevaba muchos instrumentos científicos a bordo, algunos de los cuales se muestran aquí. De izquierda a derecha se ve una botella de agua de deslizamiento para determinar la salinidad, un plomo de sondeo de copa para recoger muestras del fondo oceánico, una draga para recoger muestras de vida marina, un termómetro para medir la temperatura de las profundidades y sondas para determinar la profundidad del agua.
Como Barclay dedujo más tarde, el estallido que habían escuchado procedía de la implosión de la carcasa de cristal de uno de los instrumentos, una esfera de 38 centímetros de ancho que encerraba la electrónica, la Deep Sound Mark III. Aunque el instrumento quedó destruido, Barclay y sus colegas acabaron encontrando estribillos útiles dentro de la cacofonía del colapso. El equipo utilizó las ondas sonoras rebotadas de la implosión, registradas por el dispositivo superviviente, para calcular una de las mediciones más precisas jamás realizadas en el fondo del Challenger.
Las mediciones anteriores se sitúan entre los 10 900 y los 10 950 metros, pero la nueva estimación es una de las más profundas hasta la fecha: la friolera de 10 983 metros.
En diciembre de 2014, los científicos desplegaron el par de instrumentos de Deep Sound, que estaba previsto que cayeran en caída libre por el agua y registraran los sonidos de las profundidades marinas. Pero después de que ambos instrumentos se hundieran por debajo de los 2.438 metros, el Deep Sound Mark III implosionó. El dispositivo superviviente, Deep Sound Mark II, que se muestra aquí durante el despliegue, grabó el colapso y sus numerosos ecos al rebotar el sonido en la superficie y el fondo marino.
Los científicos saben desde hace tiempo que el abismo Challenger es el punto más profundo del océano, pero llevan décadas trabajando para determinar con precisión dónde y a qué distancia se encuentra su punto más profundo.
"Nos gusta conocer los extremos del planeta", dice el autor del estudio, Scott Loranger, oceanógrafo acústico del Instituto Oceanográfico Woods Hole. "¿Cuál es la montaña más alta? ¿Cuál es el desierto más seco? ¿Cuál es el pimiento más picante?". Estos esfuerzos ayudan a ampliar los límites del conocimiento humano, añade. "En lo más básico, eso es lo que todo científico intenta hacer".
Paranoia profesional
Barclay, que ahora es profesor asociado en la Universidad de Dalhousie, en Nueva Escocia (Estados Unidos), se describe a sí mismo como "paranoico profesional", una disposición natural después de una carrera dedicada a lanzar equipos caros desde los barcos. Esta paranoia le lleva a una preparación meticulosa. La noche antes de cada gran despliegue, escribe una lista de todo lo que podría salir mal.
"Suena un poco sádico", dice. "Pero es un ejercicio realmente bueno".
Enumerar las posibles rutas hacia el fallo ayuda a Barclay a evitar catástrofes de origen humano, como olvidarse de cargar la batería de un instrumento o no encender un dispositivo. Sin embargo, siempre hay cosas que están fuera de su control.
Explorar las mayores profundidades de nuestro planeta no es fácil. Kilómetros de agua por encima crean una presión aplastante, que en las profundidades del Challenger suponen unas ocho toneladas por pulgada cuadrada, es decir, aproximadamente mil veces la presión en la superficie.
En 1960, el oceanógrafo suizo Jacques Piccard y el teniente de navío Don Walsh pilotaron el batiscafo Trieste de la Marina estadounidense. El vehículo autopropulsado, que se ve aquí suspendido sobre las olas, utiliza un tanque lleno de gasolina como parte de su control de flotabilidad. La pareja se convirtió en las dos primeras personas en visitar el punto más profundo del océano. Midieron una profundidad récord de 10.911 metros.
Sólo unas pocas personas han visitado las profundidades del Challenger. Los primeros fueron el oceanógrafo suizo Jacques Piccard y el teniente de la Marina de los Estados Unidos Don Walsh, que descendieron a bordo del batiscafo sumergible Trieste el 23 de enero de 1960. A medida que el Trieste se acercaba al fondo marino, la caída de la temperatura fracturó una ventana de plexiglás, provocando un fuerte crujido en la estrecha cabina. Pero la ventanilla aguantó, y Piccard y Walsh llegaron sanos y salvos a las profundidades del abismo Challenger, permaneciendo 20 minutos antes de ascender.
Otros científicos han enviado vehículos teledirigidos a este abismo o han medido las grandes profundidades desde la superficie mediante un sonar. Los dos aparatos de Barclay formaban parte de esta larga historia de exploración.
Los dos estaban programados para descender a una determinada profundidad y permanecer, grabando la sinfonía oceánica antes de regresar a la superficie. El Deep Sound Mark II, viajaba hasta los 9 000 metros de profundidad. El otro, (el que explotó) Deep Sound Mark III, pretendía llegar al fondo del océano. Pero una vez que desaparecían de la vista, había pocas maneras de seguir su progreso.
"Tiras de la cuerda y la sueltas, y desaparece", dice Barclay. "No lo ves. No hablas con él. No sabes lo que está haciendo durante todo ese tiempo".
El 26 de marzo de 2012, el director de cine y explorador de National Geographic James Cameron completó con éxito la primera inmersión en solitario en las profundidades del Challenger utilizando un sumergible que él mismo codificó, bautizado como DEEPSEA CHALLENGER, que se muestra aquí iniciando una inmersión de prueba a 8.000 metros. Durante la expedición, realizada en colaboración con National Geographic, Cameron documentó su experiencia en alta resolución y recogió muestras para su estudio.
Siempre preparado, Barclay había colocado el micrófono submarino del barco para grabar en la superficie, escuchando de vez en cuando en busca de pistas sobre lo que ocurría abajo. Fue entonces cuando escuchó el estallido. Esa noche, todavía sin saber qué había pasado, él y la tripulación se asomaron a la superficie del océano a la hora señalada para recuperar los instrumentos. Sólo encontraron uno balanceándose en las olas.
Los científicos volvieron a subir el Deep Sound Mark II al barco y escucharon su grabación. Un ruido intenso cortó el silencio, una cacofonía creada por la implosión del Mark III. Barclay especula que uno de los pequeños flotadores de cerámica del instrumento pudo fallar, desencadenando una cascada de destrucción.
Cuando el cristal del instrumento se derrumbó bajo el peso de ocho kilómetros de agua, liberó una bolsa de aire que osciló bajo presión antes de astillarse en un velo de pequeñas burbujas. El sonido de toda esta actividad corrió por el agua, saliendo a la superficie y volviendo a las profundidades del océano, donde Mark II estaba escuchando.
"Enseguida se vio que había desaparecido", dice Barclay sobre el instrumento destruido.
El rebote de las olas
Seis años después, Loranger se sentó en su escritorio a escuchar las reverberaciones de la explosión. Con el trabajo de campo paralizado por la pandemia, esperaba encontrar algo útil en la grabación. Tras un caos sonoro inicial, se oyen varios ecos distintos, cada uno más silencioso que el anterior, hasta que se apagan en el silencio.
"Me olvidé de pulsar el botón de parada y me puse a teclear", dice Loranger. Fue entonces cuando escuchó algo extraño. Unos 25 segundos después de la implosión, un débil "pew" se coló en la grabación. El eco había recorrido casi 40 kilómetros, rebotando entre la superficie y el punto más profundo del océano varias veces. "Santo cielo", recuerda que pensó. "No me lo esperaba en absoluto".
La medición de las ondas sonoras es una de las formas más comunes de cartografiar el fondo marino, al igual que un murciélago utiliza la ecolocalización para ver en la oscuridad. Durante muchos años, los investigadores detonaban explosivos en la superficie del agua o cerca de ella para generar sonido que rebotara en el fondo. Más recientemente, los científicos han pasado a utilizar métodos más controlados para crear ruido, como el aire a presión, afirma Mark Rognstad, experto en cartografía del fondo marino del Instituto de Geofísica y Planetología de Hawai (Estados Unidos), que no forma parte del equipo del estudio.
Cuanto más profunda sea el agua, más intenso (y más grave) debe ser el sonido para llegar al fondo. La implosión de 2014 proporcionó precisamente esta fuente de sonido intenso. El colapso de las carcasas de vidrio bajo presión puede ser bastante violento, dice Rognstad. Formaba parte de una expedición financiada por National Geographic para buscar barcos hundidos durante la batalla de Midway de la Segunda Guerra Mundial cuando la implosión de una esfera de cristal dentro de un vehículo operado por control remoto causó estragos. "Me lo describieron como un cartucho de dinamita que estalla", dice.
La intensidad de la implosión del Mark III provocó ondas de choque que iban de un lado a otro de la superficie y del fondo marino, lo que fue clave para la medición precisa del equipo. Utilizando las características acústicas de uno de los ecos como plantilla, Loranger y sus colegas identificaron las horas de llegada del fuerte estallido inicial y de cada reflejo. A continuación, los investigadores modelaron las trayectorias de las distintas ondas sonoras, ajustándolas a los cambios en la velocidad del sonido a distintas profundidades causados por los cambios de temperatura, presión y salinidad.
Esto les llevó a su cálculo final de la profundidad del Challenger Deep: 10 983 metros, con un margen de error de más o menos seis metros.
La magia del sonido
Diferentes métodos han dado lugar a diferentes cifras sobre la profundidad del fondo Challenger, y a medida que avanzan las tecnologías, los esfuerzos por encontrar las mayores profundidades del océano seguramente continuarán. Un meticuloso análisis publicado el año pasado arrojó una profundidad de 10 935 metros a partir de mediciones acústicas y de presión recogidas durante las inmersiones de Victor Vescovo en el sumergible Limiting Factor. Es de esperar cierta variación entre los distintos métodos, ya que cada uno tiene sus propios retos e incertidumbres.
"No hay forma de poner una regla y medir con exactitud", dice Rochelle Wigley, geóloga de la Universidad de New Hampshire que no formó parte del equipo del estudio. Señala que la diferencia entre los dos valores más recientes no es tan grande, menos del 0,5%.
Independientemente de cuál sea la profundidad exacta del abismo Challenger, parte de la fascinación está en la búsqueda, y en las muchas maravillas desconocidas que podrían descubrirse por el camino. La propia implosión es un ejemplo de descubrimiento fortuito, que produce datos que los investigadores nunca se propusieron recoger.
La grabación también ofrece a todo el mundo una forma de experimentar un lugar que pocos tendrán la oportunidad de visitar, dice Barclay. Como si se tratara de un grito en el Gran Cañón para escuchar sus ecos, la grabación es "una forma de estar realmente en la fosa", dice. "Y eso, creo, es realmente mágico".
En cuanto al plan de Barclay de escuchar los paisajes sonoros dentro de Challenger Deep, él y sus colegas finalmente lograron ese objetivo. En 2021 aterrizaron un dispositivo en el punto más profundo de nuestro planeta, grabando los tranquilos ritmos del océano durante cuatro horas.
Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.
