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La expedición Challenger de 1872-1876 fue un programa científico que hizo muchos descubrimientos que sentaron las bases de la oceanografía . La expedición recibió el nombre del buque de guerra que emprendió el viaje, el HMS Challenger .
La expedición, iniciada por William Benjamin Carpenter , estuvo bajo la supervisión científica de Sir Charles Wyville Thomson —de la Universidad de Edimburgo y la Merchiston Castle School— , asistido por otros cinco científicos, entre ellos Sir John Murray , un secretario-artista y un fotógrafo. [1] La Royal Society de Londres obtuvo el uso del Challenger de la Marina Real y en 1872 modificó el barco para tareas científicas en Sheerness , [2] equipándolo con laboratorios separados para historia natural y química . La expedición, liderada por el capitán George Nares , zarpó de Portsmouth, Inglaterra , el 21 de diciembre de 1872. [3] Otros oficiales navales incluyeron al comandante John Maclear . [4] [1]
Bajo la supervisión científica del propio Thomson, el barco viajó aproximadamente 68.890 millas náuticas (79.280 millas; 127.580 kilómetros) para realizar prospecciones y exploraciones. [5] El resultado fue el Informe de los resultados científicos del viaje de exploración del HMS Challenger durante los años 1873-76 que, entre muchos otros descubrimientos, catalogó más de 4.000 especies previamente desconocidas. John Murray, quien supervisó la publicación, describió el informe como "el mayor avance en el conocimiento de nuestro planeta desde los célebres descubrimientos de los siglos XV y XVI". El informe está disponible en línea como Informe del viaje del HMS Challenger. El Challenger navegó cerca de la Antártida , pero no a la vista de ella. [6] [1] Sin embargo, fue la primera expedición científica en tomar fotografías de icebergs. [1]
Para permitirle explorar las profundidades, se quitaron 15 de los 17 cañones del Challenger y se redujeron sus mástiles para tener más espacio disponible. Se instalaron laboratorios, camarotes adicionales y una plataforma de dragado especial. [7] El Challenger utilizó principalmente la energía de las velas durante la expedición; la máquina de vapor se utilizó solo para arrastrar la draga, mantener la posición mientras se tomaban sondeos y entrar y salir de los puertos. [7] Estaba cargado con frascos de muestras, llenos de alcohol para la conservación de muestras, microscopios y aparatos químicos, redes de arrastre y dragas, termómetros, barómetros, botellas de muestreo de agua, sondas , dispositivos para recolectar sedimentos del fondo marino y grandes longitudes de cuerda con las que suspender el equipo en las profundidades del océano. [8]
Debido a la novedad de la expedición, parte del equipo fue inventado o modificado especialmente para la ocasión. Llevaba 291 kilómetros de cuerda de cáñamo italiana para sondeos . [9]
En su histórico viaje alrededor del mundo, [3] se realizaron 492 sondeos de aguas profundas, 133 dragas de fondo, 151 redes de arrastre en aguas abiertas y 263 observaciones seriadas de la temperatura del agua. [10] [1] Se descubrieron alrededor de 4.700 nuevas especies de vida marina.
El trabajo científico fue realizado por Wyville Thomson , John Murray , John Young Buchanan , Henry Nottidge Moseley y Rudolf von Willemoes-Suhm . Frank Evers Bed fue designado prosector . El artista oficial de la expedición fue John James Wild . [4] Además de Nares y Maclear, otros que formaban parte de la tripulación naval incluían a Pelham Aldrich , George Granville Campbell y Andrew Francis Balfour (uno de los hijos del botánico escocés John Hutton Balfour ). [4] También entre los oficiales estaba Thomas Henry Tizard , quien había llevado a cabo importantes observaciones hidrográficas en viajes anteriores. Aunque no estaba entre el personal científico civil, Tizard más tarde ayudaría a escribir el relato oficial de la expedición y también se convertiría en miembro de la Royal Society .
La dotación original del barco incluía 21 oficiales y alrededor de 216 miembros de tripulación. [7] Al final del viaje, esta se había reducido a 144 debido a muertes, deserciones, personal abandonado en tierra debido a enfermedades y salidas planificadas. [7]
El Challenger llegó a Hong Kong en diciembre de 1874, momento en el que Nares y Aldrich abandonaron el barco para participar en la Expedición Británica al Ártico . El nuevo capitán era Frank Tourle Thomson. [4] El segundo al mando, y el oficial de mayor rango presente durante toda la expedición, era el comandante John Maclear . Willemoes-Suhm murió y fue enterrado en el mar durante el viaje a Tahití . Lords Campbell y Balfour abandonaron el barco en Valparaíso, Chile, después de ser promovidos. [4]
La primera etapa de la expedición llevó al barco desde Portsmouth (diciembre de 1872) al sur hasta Lisboa (enero de 1873) y luego a Gibraltar . Las siguientes paradas fueron Madeira y las Islas Canarias (ambas en febrero de 1873). El período de febrero a julio de 1873 se dedicó a cruzar el Atlántico hacia el oeste desde las Islas Canarias hasta las Islas Vírgenes , luego se dirigió al norte hasta el archipiélago del Atlántico Norte y la colonia fortaleza imperial de Bermudas (base de la Estación de América del Norte y las Indias Occidentales), al este hasta las Azores , de regreso a Madeira y luego al sur hasta las islas de Cabo Verde . Durante este período, hubo un desvío en abril y mayo de 1873, navegando desde Bermudas hacia el norte hasta Halifax y de regreso, cruzando la Corriente del Golfo dos veces con el viaje inverso cruzando más al este. [11]
Después de abandonar las islas de Cabo Verde en agosto de 1873, la expedición navegó inicialmente hacia el sureste y luego se dirigió al oeste para llegar a St Paul's Rocks . Desde aquí, la ruta se dirigió hacia el sur a través del ecuador hasta Fernando de Noronha durante septiembre de 1873, y luego ese mismo mes hasta Bahía (ahora llamada Salvador) en Brasil. El período de septiembre a octubre de 1873 se dedicó a cruzar el Atlántico desde Bahía hasta el Cabo de Buena Esperanza , haciendo escala en Tristán da Cunha en el camino. [11]
Entre diciembre de 1873 y febrero de 1874 se navegó en una ruta aproximadamente al sureste desde el Cabo de Buena Esperanza hasta el paralelo de los 60 grados sur . Las islas visitadas durante este período fueron las islas Príncipe Eduardo , las islas Crozet , las islas Kerguelen y la isla Heard . Febrero de 1874 se pasó viajando hacia el sur y luego en general hacia el este en las proximidades del Círculo Antártico , con avistamientos de icebergs, bloques de hielo y ballenas. La ruta luego llevó al barco hacia el noreste y lejos de las regiones de hielo en marzo de 1874, y la expedición llegó a Melbourne en Australia más tarde ese mes. El viaje hacia el este a lo largo de la costa desde Melbourne hasta Sídney tuvo lugar en abril de 1874, pasando por el promontorio Wilsons y el cabo Howe . [11]
Cuando el viaje se reanudó en junio de 1874, la ruta se dirigió hacia el este desde Sydney hasta Wellington en Nueva Zelanda, seguida por un gran bucle hacia el norte en el Pacífico, haciendo escala en Tonga y Fiji , y luego de regreso hacia el oeste hasta el cabo York en Australia a fines de agosto. El barco llegó a Nueva Zelanda a fines de junio y partió a principios de julio. Antes de llegar a Wellington (en la Isla Norte de Nueva Zelanda), se hicieron breves paradas en Port Hardy (en la isla d'Urville ) y el Queen Charlotte Sound y el Challenger pasaron por el estrecho de Cook para llegar a Wellington.
La ruta de Wellington a Tonga siguió la costa este de la Isla Norte de Nueva Zelanda, y luego al norte y al este hacia el Pacífico abierto, pasando por las islas Kermadec en ruta a Tongatabu , la isla principal del archipiélago de Tonga (entonces conocida como las Islas Amistosas). Las aguas alrededor de las islas Fiji, a poca distancia al noroeste de Tonga, fueron inspeccionadas a fines de julio y principios de agosto de 1874. El rumbo del barco se fijó entonces hacia el oeste, llegando a la isla Raine , en el borde exterior de la Gran Barrera de Coral , a fines de agosto y desde allí llegando al cabo York, en la punta de la península del cabo York de Australia . [11]
Durante los tres meses siguientes, de septiembre a noviembre de 1874, la expedición visitó varias islas y grupos de islas mientras navegaba desde Cabo York hacia China y Hong Kong (entonces una colonia británica ). La primera parte de la ruta pasaba al norte y al oeste por el mar de Arafura , con Nueva Guinea al noreste y el continente australiano al suroeste. Las primeras islas visitadas fueron las islas Aru , seguidas por las cercanas islas Kai . Luego, el barco cruzó el mar de Banda tocando en las islas de Banda , para llegar a Amboina ( isla Ambon ) en octubre de 1874, y luego continuó hasta la isla Ternate . En ese momento, todas estas islas formaban parte de las Indias Orientales Neerlandesas y desde 1949 son parte de Indonesia .
Desde Ternate, la ruta se dirigió al noroeste hacia las Filipinas, pasando al este de Célebes ( Sulawesi ) hacia el mar de Célebes . La expedición hizo escala en Samboangan ( Zamboanga ) en Mindanao, y luego en Iloilo en la isla de Panay, antes de navegar por el interior del archipiélago en ruta hacia la bahía y el puerto de Manila en la isla de Luzón. La travesía hacia el noroeste desde Manila hasta Hong Kong tuvo lugar en noviembre de 1874. [11]
Después de varias semanas en Hong Kong, la expedición partió a principios de enero de 1875 para volver a recorrer su ruta hacia el sudeste, rumbo a Nueva Guinea. La primera parada de esta ida fue Manila. Desde allí, continuaron hasta Samboangan, pero tomaron una ruta diferente a través del interior de Filipinas, esta vez haciendo escala en la isla de Cebú . Desde Samboangan, el barco se desvió de la ruta de ida, esta vez pasando al sur de Mindanao, a principios de febrero de 1875.
El Challenger se dirigió entonces al este, hacia mar abierto, antes de virar al sureste y tocar tierra en la bahía de Humboldt (actualmente bahía de Yos Sudarso ) en la costa norte de Nueva Guinea. En marzo de 1875, la expedición había llegado a las islas del Almirantazgo, al noreste de Nueva Guinea. La etapa final del viaje en este lado del Pacífico fue un largo viaje a través del océano abierto hacia el norte, pasando principalmente al oeste de las islas Carolinas y las islas Marianas , y llegando al puerto de Yokohama , Japón, en abril de 1875. [11]
El Challenger partió de Japón a mediados de junio de 1875, rumbo al este a través del Pacífico hasta un punto al norte de las islas Sandwich (Hawái), y luego giró hacia el sur, llegando a tierra a fines de julio en Honolulu , en la isla hawaiana de Oahu . Un par de semanas después, a mediados de agosto, el barco partió hacia el sureste, anclando en la bahía de Hilo , frente a la isla de Hawái , antes de continuar hacia el sur y llegar a Tahití a mediados de septiembre.
La expedición partió de Tahití a principios de octubre, virando al oeste y al sur de las islas Tubuai y luego rumbo al sureste antes de virar al este hacia la costa sudamericana. La ruta tocó las islas Juan Fernández a mediados de noviembre de 1875, y el Challenger llegó al puerto de Valparaíso en Chile unos días después. La siguiente etapa del viaje comenzó el mes siguiente, con la ruta llevando al barco hacia el suroeste de regreso al Pacífico, pasando por las islas Juan Fernández, antes de virar al sureste y regresar a Sudamérica, llegando a Port Otway en el Golfo de Penas el 31 de diciembre de 1875. [11]
La mayor parte de enero de 1876 se dedicó a navegar por el extremo sur de Sudamérica, inspeccionando y haciendo escala en muchas de las bahías e islas del archipiélago patagónico, el estrecho de Magallanes y Tierra del Fuego . Entre los lugares visitados se incluyen Hale Cove, Gray Harbour, Port Grappler y Tom Bay, todos ellos en las proximidades de la isla Wellington ; Puerta Bueno, cerca de la isla Hanover ; Isthmus Bay, cerca del archipiélago de la Reina Adelaida ; y Port Churruca, cerca de la isla Santa Inés .
Las últimas escalas, antes de salir al Atlántico, fueron Port Famine , Sandy Point y Elizabeth Island. El Challenger llegó a las Islas Malvinas a fines de enero, hizo escala en Port Stanley y luego continuó hacia el norte, llegando a Montevideo, en Uruguay, a mediados de febrero de 1876. El barco partió de Montevideo a fines de febrero, primero rumbo al este y luego al norte, y llegó a la Isla Ascensión a fines de marzo de 1876.
El período comprendido entre principios y mediados de abril se dedicó a navegar desde la isla Ascensión hasta las islas de Cabo Verde. Desde allí, la ruta tomada a fines de abril y principios de mayo de 1876 fue un bucle hacia el oeste en dirección norte hacia el Atlántico medio, para finalmente virar hacia el este en dirección a Europa y tocar tierra en Vigo , España, hacia fines de mayo. La etapa final del viaje llevó al barco y su tripulación hacia el noreste desde Vigo, bordeando el Golfo de Vizcaya para tocar tierra en Inglaterra. [11] El Challenger regresó a Spithead , Hampshire , el 24 de mayo de 1876, después de haber pasado 713 días de los 1250 que había pasado en el mar. [3]
La Royal Society declaró que los objetivos científicos del viaje eran: [12] [1]
Uno de los objetivos de las mediciones físicas del HMS Challenger era poder verificar la hipótesis planteada por Carpenter sobre la relación entre el mapeo de la temperatura y la circulación oceánica global para poder proporcionar algunas respuestas sobre los fenómenos implicados en la gran mezcla oceánica. Este estudio es una continuación de las misiones exploratorias preliminares del HMS Lightning (1823) y del HMS Porcupine (1844) . [1] Estos resultados son importantes para Carpenter porque su explicación difería de la de otro oceanógrafo de renombre de la época, el estadounidense Matthew Fontaine Maury . [13] Todos estos resultados de las mediciones físicas fueron sintetizados por John James Wild (es decir, el secretario-artista de la expedición) en su tesis doctoral en la Universidad de Zúrich. [14]
Una segunda cuestión importante relacionada con la recopilación de distintos tipos de datos físicos en el fondo del océano fue el tendido de cables telegráficos submarinos. En las décadas de 1860 y 1870 se instalaron muchos cables transoceánicos, y su tendido y funcionamiento eficientes eran cuestiones de gran importancia estratégica y comercial. [1]
En cada una de las 360 estaciones, la tripulación midió la profundidad y la temperatura del fondo a diferentes profundidades, observó el clima y las condiciones de la superficie del océano y recolectó muestras del fondo marino, el agua y la biota. La tripulación del Challenger utilizó métodos desarrollados en expediciones previas a pequeña escala para realizar observaciones. Para medir la profundidad, bajaban una cuerda con un peso atado a ella hasta que alcanzaba el fondo marino. La cuerda estaba marcada en intervalos de 25 brazas (150 pies; 46 m) con banderas que indicaban la profundidad. Debido a esto, las mediciones de profundidad del Challenger eran, en el mejor de los casos, precisas hasta la demarcación de 25 brazas (150 pies; 46 m) más cercana. El plomo a menudo tenía un pequeño recipiente unido a él que permitía la recolección de muestras de sedimento del fondo. [1]
La tripulación utilizó una variedad de dragas y redes de arrastre para recolectar muestras biológicas. Las dragas consistían en redes de metal unidas a una tabla de madera y arrastradas por el fondo del mar. Los cabezales de fregona unidos a la tabla de madera barrían el fondo del mar y liberaban organismos del fondo del océano para que quedaran atrapados en las redes. Las redes de arrastre eran grandes redes de metal remolcadas detrás del barco para recolectar organismos a diferentes profundidades del agua. [15] Al recuperar una draga o red de arrastre, la tripulación del Challenger clasificaba, enjuagaba y almacenaba los especímenes para examinarlos a su regreso. Los especímenes a menudo se conservaban en salmuera o alcohol. [ cita requerida ]
El termómetro principal utilizado durante toda la expedición Challenger fue el termómetro Miller-Casella , que contenía dos marcadores dentro de un tubo de mercurio curvado para registrar la temperatura máxima y mínima a través de la cual viajaba el instrumento. [13] Varios de estos termómetros se bajarían a varias profundidades para el registro. Sin embargo, este diseño suponía que el agua más cercana a la superficie del océano siempre estaba más caliente que la que estaba debajo. Durante el viaje, la tripulación del Challenger probó el termómetro de inversión , que podía medir la temperatura a profundidades específicas. Después, este tipo de termómetro se utilizó ampliamente hasta la segunda mitad del siglo XX. [12] Después del regreso del Challenger, C. W. Thomson le pidió a Peter Tait que resolviera una cuestión espinosa e importante: evaluar el error en la medición de la temperatura de las aguas profundas causado por las altas presiones a las que estaban sometidos los termómetros. Tait resolvió esta cuestión y continuó su trabajo con un estudio más fundamental sobre la compresibilidad de los líquidos que condujo a su famosa ecuación de Tait . [16] William Dittmar, de la Universidad de Glasgow, estableció la composición del agua de mar. Murray y Alphonse François Renard cartografiaron los sedimentos oceánicos.
Thomson creía, al igual que muchos partidarios de la entonces reciente teoría de la evolución , que las profundidades marinas albergarían " fósiles vivientes " extintos hace mucho tiempo en aguas menos profundas, ejemplos de " eslabones perdidos ". Creían que las condiciones de temperatura fría constante, oscuridad y ausencia de corrientes, olas o fenómenos sísmicos proporcionaban un entorno tan estable que la evolución se ralentizaría o se detendría por completo. Louis Agassiz creía que en las profundidades "deberíamos esperar encontrar representantes de períodos geológicos anteriores". Thomas Huxley afirmó que esperaba ver " antigüedades zoológicas que en las tranquilas y poco modificadas profundidades del océano han escapado a las causas de destrucción que actúan en las aguas poco profundas y representan la población predominante de una era pasada". Sin embargo, nada de eso sucedió; aunque se encontraron y catalogaron algunos organismos que antes se consideraban extintos entre los muchos nuevos descubrimientos, la cosecha fue típica de lo que podría encontrarse al explorar cualquier extensión equivalente de nuevo territorio. Además, en el proceso de conservación de especímenes en alcohol , Thomson y el químico John Young Buchanan se dieron cuenta de que habían desacreditado inadvertidamente el informe previo de Huxley sobre Bathybius haeckelii , un protoplasma acelular que cubría los fondos marinos y que se suponía que era el vínculo entre la materia inerte y las células vivas. El efecto neto fue un revés para los defensores de la evolución. [5]
El 23 de marzo de 1875, en la estación de muestreo número 225, situada en el suroeste del océano Pacífico, entre Guam y Palau, la tripulación registró un sondeo de 4.475 brazas (26.850 pies; 8.184 m), [1] que fue confirmado por un segundo sondeo. [17] Como lo demostraron expediciones posteriores que utilizaron equipo moderno, esta área representa el extremo sur de la Fosa de las Marianas y es uno de los lugares más profundos conocidos en el fondo del océano.
Desde entonces se han encontrado sondeos modernos a 6.012 brazas (36.070 pies; 10.994 m) cerca del sitio del sondeo original del Challenger. [ 18 ] El descubrimiento de esta profundidad por parte del Challenger fue un hallazgo clave de la expedición para ampliar el conocimiento oceanográfico sobre la profundidad y extensión del océano; la depresión, el Challenger Deep , ahora lleva el nombre del buque y su sucesor, el HMS Challenger II , que en 1951 identificó una profundidad de 5.944 brazas cerca. [19] Thomas Gaskell , el científico jefe del HMS Challenger II, observó que la medición posterior
no estaba a más de 50 millas del lugar donde el Challenger del siglo XIX encontró su mayor profundidad [...] y puede considerarse apropiado que un barco con el nombre Challenger pusiera el sello al trabajo de esa gran expedición pionera de oceanografía. [20]
La expedición también verificó la existencia de la Cordillera Mesoatlántica que se extiende desde el hemisferio sur hasta el norte. [1]
Los hallazgos de la expedición Challenger continuaron siendo publicados hasta 1895, 19 años después de la finalización de su viaje, por la Oficina Challenger de Edimburgo, establecida para ese propósito. El informe contenía 50 volúmenes y tenía más de 29.500 páginas. [5] Los especímenes que trajo Challenger fueron distribuidos a los principales expertos del mundo para su examen, lo que aumentó enormemente los gastos y el tiempo necesarios para finalizar el informe. [21] El informe y los especímenes se exhibieron en el Museo Británico de Historia Natural de enero a julio de 2023. [22] Algunos especímenes, muchos de los cuales fueron los primeros descubiertos de su tipo, todavía son examinados por los científicos en la actualidad. [23]
Un gran número de científicos trabajaron en la categorización del material traído de la expedición, incluido el paleontólogo Gabriel Warton Lee . George Albert Boulenger , herpetólogo del Museo de Historia Natural, nombró a una especie de lagarto, Saproscincus challengeri , en honor a Challenger . [24]
Antes de la expedición Challenger , la oceanografía había sido principalmente especulativa. [5] Como el primer crucero oceanográfico verdadero, la expedición Challenger sentó las bases para toda una disciplina académica y de investigación. [7] " Challenger " se aplicó a fenómenos tan variados como la Challenger Society for Marine Science , el barco de investigación geológica marina y oceanográfica Glomar Challenger y el transbordador espacial Challenger . [25]
Para preparar el barco para el trabajo científico, la reparación del HMS Challenger comenzó en el astillero Sheerness de la Marina Real en junio de 1872. El Almirantazgo estimó que las reparaciones y modificaciones requerirían seis meses de planificación y trabajo.
General
Informes primarios, cuentas y cartas
Literatura secundaria
Colecciones y archivos
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