Harmon Craig (15 de marzo de 1926 - 14 de marzo de 2003) fue un geoquímico estadounidense que trabajó brevemente para la Universidad de Chicago (1951-1955) antes de pasar la mayor parte de su carrera en el Instituto Scripps de Oceanografía (1955-2003). [1]
Craig participó en numerosas expediciones de investigación, que visitaron el Gran Valle del Rift de África Oriental , [2] el cráter de Loihi (ahora conocido como Kamaʻehuakanaloa ), la depresión de Afar en Etiopía , los núcleos de hielo de Groenlandia y los géiseres de Yellowstone , entre muchos otros. [3] Esto llevó a que se lo describiera como "el Indiana Jones de las ciencias de la Tierra ", [4] alguien "cuyo impulso primordial era salir y ver el mundo que estaban estudiando". [3]
Craig hizo muchos descubrimientos importantes en geoquímica . Se le atribuye el establecimiento del campo de la geoquímica de isótopos de carbono al caracterizar las firmas isotópicas estables del carbono en varios materiales naturales . [5] Esto tuvo aplicaciones inmediatas en la datación por radiocarbono . [1] : 4–5 Al estudiar los isótopos de carbono estables y radiactivos en la biosfera y el sistema aire-mar, derivó el tiempo de residencia atmosférica del dióxido de carbono con respecto a la absorción oceánica. Su trabajo sentó las bases para los estudios isotópicos del ciclo del carbono y fue fundamental para comprender el secuestro de carbono en la biosfera oceánica y terrestre y la modulación del calentamiento global . [5] [6] [7] Además, de 1969 a 1989, Harmon Craig se desempeñó como editor de Earth and Planetary Science Letters . [8]
Harmon Craig nació el 15 de marzo de 1926 en Manhattan , en la ciudad de Nueva York , [1] hijo de John Richard Craig, Jr. (1896-1945) y su esposa Virginia (Stanley) Craig. [9] [10] Recibió su nombre en honor a su tío, Harmon Bushnell Craig (1895-1917), pero no usa su segundo nombre. [1] : 5
Los abuelos de Harmon Craig por parte de padre fueron actores, directores y productores. Durante la Primera Guerra Mundial , John Craig (1868-1931) y su esposa, la actriz Mary Young , lideraron la primera compañía de teatro profesional estadounidense que viajó a Francia y entretuvo a las tropas en el frente. Mientras entretenían a las tropas, sus hijos Harmon Bushnell Craig (1895-1917) y John Richard Craig, Jr. (1896-1945) sirvieron en el esfuerzo bélico. [11] John Craig, Jr. recibió una Croix de Guerre francesa [1] : 10 por sus esfuerzos como segundo teniente de artillería, trabajando con cañones franceses de 75 cc . [11] Harmon Bushnell Craig murió sirviendo en un cuerpo ambulatorio dirigido por el American Field Service , y se le concedió póstumamente la Croix de Guerre francesa. [12]
En noviembre de 1924, [13] John Craig, Jr. se casó con Virginia Stanley de Wichita, Kansas . Tuvieron tres hijos: Harmon (llamado así por su tío), John Richard III (llamado así por su padre y su abuelo) y Stanley Craig. [9]
La madre de Harmon Craig, Virginia Stanley, descendía de cuáqueros que ayudaron a fundar escuelas para esclavos liberados. La participación de su madre con los cuáqueros fue una fuerte influencia para Harmon Craig. [1] : 5
Harmon Craig estudió geología y química en la Universidad de Chicago . En 1944 se unió a la Marina de los EE. UU . y sirvió como oficial de comunicaciones y radar durante la Segunda Guerra Mundial . Después de la guerra, continuó su educación en la Universidad de Chicago, donde trabajó con el premio Nobel Harold Urey . [4] Craig le atribuye a Urey el valioso consejo que le dio sobre cómo elegir problemas científicos: "Si te embarcas en un proyecto, tiene que ser un problema científico que tenga salas que continúen con otras salas". [14]
Craig obtuvo su doctorado en 1951, [4] [2] con The geochemistry of the stable carbon isotopes , una tesis sobre la geoquímica de los isótopos de carbono . [15] [16] [17] Craig creó su tesis para encontrar la medida de la temperatura antigua del mar. Craig utilizó el dióxido de carbono liberado de los fósiles de carbonato de calcio como base para futuras investigaciones que involucraran el sistema del carbono. Las masas de dióxido de carbono que producen 18 O y 16 O se utilizaron para calcular las masas respectivas. El estudio de Craig del isótopo de carbono produjo correcciones que tratan con el fraccionamiento de masa y las edades de radiocarbono. El trabajo de tesis de Craig se considera un logro fundamental por sus estudios de 13 C y 12 C en una amplia gama de materiales naturales, que incluyen todo, desde el agua del océano hasta la atmósfera; gases volcánicos; plantas, carbón, diamantes y petróleo; sedimentos, rocas ígneas y meteoritos. [5] Su teoría se ha aplicado a aplicaciones tan variadas como la determinación de las cadenas alimentarias y la identificación de las fuentes de piedra para estatuas antiguas. [1] Karl Turekian ha afirmado que "la tesis doctoral de Craig, de hace 35 años, sigue siendo la medida de todo el trabajo posterior en este campo". [3]
Craig se unió al Instituto Enrico Fermi de la Universidad de Chicago como investigador asociado en 1951. [2] En 1953, Urey y Craig publicaron resultados que demostraban que las condritas , meteoritos del Sistema Solar , no tenían una única composición fija, como se había asumido. Después de llevar a cabo análisis de la composición química de cientos de meteoritos diferentes, informaron que las condritas se dividían en dos grupos distinguibles, condritas con alto contenido de hierro (H) y condritas con bajo contenido de hierro (L). Su trabajo "subrayó el valor de los datos químicos fiables" y condujo a mejoras significativas en el análisis de datos en el campo. [18] Condujo a una mejor comprensión de los materiales y procesos involucrados en la formación de planetas. [19] [20]
En 1955, Harmon Craig fue reclutado por Roger Revelle en la Institución Scripps de Oceanografía . [1] : 5 Su laboratorio en Scripps finalmente contenía cinco espectrómetros de masas , uno de ellos una unidad portátil. [21] Como profesor de geoquímica y oceanografía en Scripps, Craig desarrolló nuevos métodos en datación por radiocarbono y aplicó la distribución de radioisótopos e isótopos a varios temas en geoquímica marina y cosmoquímica . Craig produjo hallazgos fundamentales sobre cómo funcionan las profundidades de la Tierra, los océanos y la atmósfera. [ 5]
Durante la década de 1950, Craig midió las variaciones en las concentraciones de isótopos de hidrógeno y oxígeno en aguas naturales. En 1961, Craig identificó la línea de agua meteórica global , una relación lineal que describe la aparición de isótopos de hidrógeno y oxígeno en aguas terrestres. [15] : 344 [2] [22] Craig también estableció el desplazamiento de isótopos de oxígeno en fluidos geotérmicos y volcánicos, demostrando que el agua es meteórica . Su descubrimiento describió la relación entre las rocas y el agua en los sistemas geotérmicos. [23] [24] [22]
En 1963, Craig recibió una beca Guggenheim , que utilizó para pasar un año en el Istituto de Geologia Nucleare, Pisa, Italia. Describió un marco para estudiar la composición isotópica de la hidrosfera , discutiendo la cinética , el equilibrio y el uso de isótopos para reconstrucciones paleoambientales. [1] : 6 [24] [25] [26] El trabajo que presentó con Louis I. Gordon sobre el fraccionamiento isotópico de los cambios de fase en el agua se conoce como el Modelo Craig-Gordon. [27] El modelo se aplica a problemas en estudios de cuencas hidrográficas y ecosistemas, como el cálculo de la evaporación. [15] : 355–358 [25] [28] Se le ha llamado "una piedra angular de la geoquímica de isótopos". [27]
Durante la expedición Nova de 1967, Craig y sus colegas W. Brian Clarke (1937–2002) [29] : 449–450 [30] y MA Beg de la Universidad McMaster en Canadá observaron la fosa de Kermadec en el océano Pacífico . Encontraron proporciones inesperadamente altas del isótopo helio-3 en las aguas oceánicas. Craig concluyó que el isótopo estaba presente dentro del manto de la Tierra y teorizó que se estaba filtrando al agua del mar a través de grietas en el fondo marino. [31] [21] [32]
Craig y sus colaboradores estudiaron la composición isotópica del oxígeno atmosférico y disuelto en la composición de los gases disueltos, donde descubrió la demanda bioquímica de oxígeno y la absorción en la capa mixta del océano. Craig determinó mediante mediciones que el elemento 210 Pb es rápidamente eliminado por la materia particulada que se hunde. [2] [33] [34]
En 1970, Craig se asoció con colegas de Scripps, el Observatorio Terrestre Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia y la Institución Oceanográfica Woods Hole para dirigir el Programa GEOSECS (estudio geoquímico de secciones oceánicas) para investigar las propiedades químicas e isotópicas de los océanos del mundo. [21] GEOSECS produjo el conjunto más completo de datos de química oceánica jamás recopilado. [2] En 1971, como parte de la Expedición Antípoda, Craig y sus colegas recopilaron modelos hidrográficos y otros datos, y descubrieron un frente bentónico que separa las aguas profundas y de fondo del Pacífico Sur. [21] : 338 [1] [35]
Durante la década de 1970, Craig examinó la relación de gases como el radón y el helio con la predicción de terremotos , desarrollando una red de monitoreo en fuentes termales y pozos cerca de fallas importantes en el extremo sur de California. [36] [37] En 1979, detectó un aumento en el radón y el helio como precursor de un terremoto cerca de Big Bear Lake , California. [3] [38] [37]
En un proyecto a largo plazo, Harmon Craig y Valerie Craig (su esposa) utilizaron isótopos de carbono y oxígeno para identificar las fuentes del mármol utilizado en las esculturas y templos de la antigua Grecia. [39] [40] [41]
Craig descubrió los respiraderos hidrotermales submarinos midiendo el helio 3 y el radón emitidos por los centros de expansión del fondo marino. Realizó 17 inmersiones al fondo del océano en el sumergible ALVIN , incluido el primer descenso a la fosa de las Marianas . Allí descubrió respiraderos hidrotermales a casi 3700 m de profundidad. [14] [42] Craig demostró que había un exceso de 3 He en lugar de 4 He, lo que afectó la comprensión de la circulación oceánica y la expansión del fondo marino. [43] [44]
Craig dirigió 28 expediciones oceanográficas y viajó al Valle del Rift de África Oriental , el Mar Muerto , el Tíbet , Yunnan (China) y muchos otros lugares para tomar muestras de rocas volcánicas y gases. [45] [14] Visitó todas las principales cadenas de islas volcánicas del Océano Pacífico y el Océano Índico para recolectar muestras de lava. Identificó 16 puntos calientes del manto donde las columnas volcánicas se elevan desde el núcleo externo de la Tierra a través del manto profundo midiendo su relación de helio 3 a helio 4, identificando el mayor contenido de helio 3 presente en los puntos calientes como helio primordial, atrapado en el núcleo de la Tierra cuando se formó por primera vez. [42]
Craig fue una de las primeras personas en analizar los gases atrapados en el hielo de los glaciares . [46] [1] [47] [48] Craig informó que el metano en la atmósfera había aumentado dos veces debido a las actividades humanas cotidianas en los últimos 300 años. [49] [1] [50] [47]
Craig fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1979. [51] Craig ganó la Medalla VM Goldschmidt de la Sociedad Geoquímica en 1979, el Premio Especial de Creatividad en Oceanografía de la Fundación Nacional de Ciencias en 1982 y el Premio Arthur L. Day y Cátedra de la Academia Nacional de Ciencias en 1987. Compartió el Premio Vetlesen con Wallace S. Broecker en 1987. [49] [52]
En 1998 recibió el Premio Balzan de Geoquímica de la Fundación Internacional Balzan de Milán, Italia. [45] [46] [53] La Fundación lo elogió como "un pionero en ciencias de la tierra que utiliza las variadas herramientas de la geoquímica isotópica para resolver problemas de importancia científica fundamental y relevancia inmediata en la atmósfera, la hidrosfera y la tierra sólida". [2] Fue la primera vez que el premio había sido otorgado a un geoquímico. Craig fue citado diciendo "El efecto más significativo del Premio fue establecer que la Geoquímica, especialmente la Geoquímica Isotópica, que comenzó en 1947, había alcanzado la mayoría de edad y es una ciencia madura. Esto fue mucho más importante que la persona específica elegida para el premio". [42]
Recibió un título honorífico de la Universidad de París . [1] : 10
Craig murió en el Hospital Thornton de La Jolla, California, el 14 de marzo de 2003 [2] de un ataque cardíaco masivo [5] un día antes de su septuagésimo séptimo cumpleaños. [54]
La curiosidad y el sentido de aventura de Harmon no tenían límites... Su afán por el logro científico no tenía parangón en mi experiencia. El mundo de las ciencias oceánicas y terrestres ha perdido a un aventurero verdaderamente entusiasta y a uno de los geoquímicos más grandes del siglo XX. – Charles Kennel , director del Instituto Scripps de Oceanografía, 2003 [2]