La expedición Challenger de 1872-1876 fue un programa científico que realizó muchos descubrimientos para sentar las bases de la oceanografía . La expedición recibió su nombre del buque de guerra que emprendió el viaje, 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 de la Merchiston Castle School— , asistida 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 Royal Navy y en 1872 modificó el barco para tareas científicas, equipándolo con laboratorios separados para historia natural y química . La expedición, encabezada por el capitán George Nares , zarpó de Portsmouth, Inglaterra , el 21 de diciembre de 1872. [2] Otros oficiales navales incluyeron al comandante John Maclear . [3] [1]
Bajo la supervisión científica del propio Thomson, el barco viajó aproximadamente 68.890 millas náuticas (79.280 millas; 127.580 kilómetros) realizando estudios y exploraciones. [4] 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, que 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. [5] [1] Sin embargo, fue la primera expedición científica en tomar fotografías de icebergs. [1]
Para permitirle sondear las profundidades, se retiraron 15 de los 17 cañones del Challenger y se redujeron sus largueros para dejar más espacio disponible. Se instalaron laboratorios, cabinas adicionales y una plataforma especial de dragado . [6] El Challenger utilizó principalmente vela durante la expedición; la máquina de vapor se utilizaba únicamente para arrastrar la draga, mantenerse en posición mientras se realizaban sondeos y entrar y salir de los puertos. [6] 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 para tomar muestras de agua, sondas , dispositivos para recoger sedimentos del fondo marino y grandes extensiones de cuerda con la que suspender el equipo en las profundidades del océano. [7]
Debido a la novedad de la expedición, parte del equipo fue inventado o modificado especialmente para la ocasión. Llevaba 291 kilómetros (181 millas) de cuerda de cáñamo italiano para sondear . [8]
En su histórico viaje alrededor del mundo, [2] se realizaron 492 sondeos en aguas profundas, 133 dragas de fondo, 151 redes de arrastre en aguas abiertas y 263 observaciones seriadas de la temperatura del agua. [9] [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 nombrado fiscal . El artista oficial de la expedición fue John James Wild . [3] 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 ). [3] También entre los oficiales estaba Thomas Henry Tizard , quien había realizado importantes observaciones hidrográficas en viajes anteriores. Aunque no formaba parte del 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 del barco original incluía 21 oficiales y alrededor de 216 miembros de la tripulación. [6] Al final del viaje, esto se había reducido a 144 debido a muertes, deserciones, personal que quedó en tierra debido a enfermedades y salidas planificadas. [6]
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. [3] El segundo al mando y el oficial de mayor rango presente durante toda la expedición fue el comandante John Maclear . Willemoes-Suhm murió y fue enterrado en el mar durante el viaje a Tahití . Lord Campbell y Balfour abandonaron el barco en Valparaíso, Chile, luego de ser ascendidos. [3]
La primera etapa de la expedición llevó el barco desde Portsmouth (diciembre de 1872) al sur hasta Lisboa (enero de 1873) y luego a Gibraltar . Las siguientes escalas fueron Madeira y las Islas Canarias (ambas en febrero de 1873). El período comprendido entre febrero y julio de 1873 lo pasó cruzando el Atlántico hacia el oeste desde las Islas Canarias hasta las Islas Vírgenes , para luego dirigirse al norte hasta el archipiélago del Atlántico Norte y la colonia fortaleza imperial de las Bermudas (base de operaciones de la Estación de América del Norte y las Indias Occidentales), al este. a 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 las Bermudas al norte hasta Halifax y regresando, cruzando la Corriente del Golfo dos veces y el viaje inverso cruzando más hacia el este. [10]
Después de abandonar las islas de Cabo Verde en agosto de 1873, la expedición navegó inicialmente hacia el sureste y luego se dirigió hacia el oeste para llegar a St Paul's Rocks . Desde aquí, la ruta cruzó el ecuador hacia el sur hasta Fernando de Noronha en septiembre de 1873, y ese mismo mes continuó hasta Bahía (ahora llamada Salvador) en Brasil. El período de septiembre a octubre de 1873 lo dedicó a cruzar el Atlántico desde Bahía hasta el Cabo de Buena Esperanza , tocando en el camino Tristán da Cunha . [10]
Desde diciembre de 1873 hasta febrero de 1874 se pasó navegando por una ruta aproximadamente al sureste desde el Cabo de Buena Esperanza hasta el paralelo de 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 lo pasamos viajando hacia el sur y luego generalmente hacia el este en las cercanías del Círculo Antártico , con avistamientos de icebergs, banquisas y ballenas. Luego, la ruta llevó al barco hacia el noreste y lejos de las regiones de hielo en marzo de 1874, y la expedición llegó a Melbourne , Australia, a finales de ese mes. El viaje hacia el este a lo largo de la costa desde Melbourne hasta Sydney tuvo lugar en abril de 1874, pasando por el promontorio Wilsons y el cabo Howe . [10]
Cuando se reanudó el viaje en junio de 1874, la ruta fue hacia el este desde Sydney hasta Wellington en Nueva Zelanda, seguida de un gran circuito hacia el norte hacia el Pacífico haciendo escala en Tonga y Fiji , y luego de regreso hacia el oeste hasta Cabo York en Australia a finales de agosto. El barco llegó a Nueva Zelanda a finales 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 atravesaron el estrecho de Cook para llegar a Wellington.
La ruta de Wellington a Tonga iba a lo largo de 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 la Isla Amigable). Islas). Las aguas alrededor de las islas Fiji, a poca distancia al noroeste de Tonga, fueron inspeccionadas a finales de julio y principios de agosto de 1874. El rumbo del barco se fijó entonces hacia el oeste, hasta llegar a la isla Raine —en el borde exterior de la Gran Barrera de Coral— a finales de agosto y desde allí llegar al Cabo York, en la punta de la península australiana del Cabo York . [10]
Durante los tres meses siguientes, de septiembre a noviembre de 1874, la expedición visitó varias islas y grupos de islas mientras navegaba desde el cabo York hacia China y Hong Kong (entonces colonia británica ). La primera parte de la ruta pasaba al norte y al oeste sobre 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 . El barco luego cruzó el Mar de Banda tocando en las Islas Banda , para llegar a Amboina ( Isla Ambon ) en octubre de 1874, para luego continuar hasta la Isla Ternate . En ese momento, todas estas islas formaban parte de las Indias Orientales Neerlandesas y desde 1949 forman parte de Indonesia .
Desde Ternate, la ruta se dirigía hacia el noroeste hacia 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. El cruce hacia el noroeste de Manila a Hong Kong tuvo lugar en noviembre de 1874. [10]
Después de varias semanas en Hong Kong, la expedición partió a principios de enero de 1875 para desandar su ruta hacia el sureste hacia Nueva Guinea. La primera parada en este tramo de ida del viaje fue Manila. Desde allí continuaron hasta Samboangan, pero tomaron una ruta diferente por el interior de Filipinas, tocando esta vez en la isla de Zebu . Desde Samboangan, el barco se desvió de la ruta de entrada y pasó esta vez al sur de Mindanao, a principios de febrero de 1875.
Luego, el Challenger se dirigió hacia el este hacia mar abierto, antes de girar hacia el sureste y tocar tierra en la bahía de Humboldt (ahora 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 a 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 , llegando al puerto de Yokohama , Japón, en abril de 1875. [10]
Challenger partió de Japón a mediados de junio de 1875, se dirigió hacia el este a través del Pacífico hasta un punto al norte de las Islas Sandwich (Hawai'i), y luego giró hacia el sur, tocando tierra a finales de julio en Honolulu , en la isla hawaiana de O'ahu . Un par de semanas más tarde, a mediados de agosto, el barco partió hacia el sureste, anclando en la bahía de Hilo frente a la isla de Hawai , antes de continuar hacia el sur y llegar a Tahití a mediados de septiembre.
La expedición salió de Tahití a principios de octubre, giró hacia el oeste y el sur de las islas Tubuai y luego se dirigió hacia el sureste antes de girar hacia el este, hacia la costa de América del Sur. La ruta tocó en 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, y la ruta llevó al barco hacia el suroeste de regreso al Pacífico, pasando por las islas Juan Fernández, antes de girar hacia el sureste y regresar a América del Sur, llegando a Puerto Otway en el Golfo de Peñas el 31 de diciembre de 1875. [10]
La mayor parte de enero de 1876 la pasó navegando por el extremo sur de América del Sur, inspeccionando y tocando muchas de las bahías e islas del archipiélago patagónico, el Estrecho de Magallanes y Tierra del Fuego . Los lugares visitados aquí incluyen Hale Cove, Gray Harbour, Port Grappler, Tom Bay, todos en las cercanías de la isla Wellington ; Puerta Bueno, cerca de la isla Hannover ; Isthmus Bay, cerca del archipiélago Reina Adelaida ; y Puerto Churruca, cerca de la isla Santa Inés .
Las últimas paradas, antes de adentrarse en el Atlántico, fueron Port Famine , Sandy Point y Elizabeth Island. El Challenger llegó a las Islas Malvinas a finales de enero, hizo escala en Puerto Stanley y luego continuó hacia el norte, llegando a Montevideo en Uruguay a mediados de febrero de 1876. El barco salió de Montevideo a finales de febrero, dirigiéndose primero hacia el este y luego hacia el norte, llegando en la Isla Ascensión a finales de marzo de 1876.
El período comprendido entre principios y mediados de abril lo pasó navegando desde la isla Ascensión hacia las islas de Cabo Verde. Desde aquí, la ruta tomada a finales de abril y principios de mayo de 1876 fue un circuito hacia el oeste, hacia el norte, hacia el Atlántico medio, y finalmente giró hacia el este, hacia Europa, para tocar tierra en Vigo , España, hacia finales de mayo. La etapa final del viaje llevó al barco y a su tripulación hacia el noreste de Vigo, bordeando el Golfo de Vizcaya para tocar tierra en Inglaterra. [10] El Challenger regresó a Spithead , Hampshire , el 24 de mayo de 1876, después de haber pasado 713 días de los 1.250 intermedios en el mar. [2]
La Royal Society declaró que los objetivos científicos del viaje eran: [11] [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 temperatura y la circulación oceánica global para proporcionar algunas respuestas sobre los fenómenos involucrados 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 reconocido oceanógrafo de la época, el estadounidense Matthew Fontaine Maury . [12] Todos estos resultados de mediciones físicas fueron sintetizados por John James Wild (es decir, el secretario-artista de la expedición) en su tesis doctoral en la Universidad de Zurich. [13]
Una segunda cuestión importante relativa a la recopilación de diferentes tipos de datos físicos sobre el fondo del océano fue el tendido de cables telegráficos submarinos. En las décadas de 1860 y 1870 se tendieron 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 del fondo y la temperatura a diferentes profundidades, observó el clima y las condiciones de la superficie del océano y recogió muestras del fondo marino, el agua y la biota. La tripulación del Challenger utilizó métodos desarrollados en expediciones anteriores a pequeña escala para realizar observaciones. Para medir la profundidad, bajaban una línea con un peso atado hasta llegar al fondo del mar. La línea 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 fueron, 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 contenedor adjunto que permitiría la recolección de muestras de sedimentos del fondo. [1]
La tripulación utilizó diversas dragas y redes de arrastre para recolectar muestras biológicas. Las dragas consistían en redes metálicas unidas a una tabla de madera y arrastradas por el fondo del mar. Los cabezales de fregona sujetos a la tabla de madera barrían el fondo del mar y liberaban organismos del fondo del océano para quedar atrapados en las redes. Las redes de arrastre eran grandes redes metálicas arrastradas detrás del barco para recolectar organismos en diferentes profundidades del agua. [14] Al recuperar una draga o una red de arrastre, la tripulación del Challenger clasificaba, enjuagaba y almacenaba las muestras para examinarlas a su regreso. Los especímenes a menudo se conservaban en salmuera o alcohol. [ cita necesaria ]
El termómetro principal utilizado durante la expedición del Challenger fue el termómetro Miller-Casella , que contenía dos marcadores dentro de un tubo de mercurio curvo para registrar la temperatura máxima y mínima a través de la cual viajaba el instrumento. [12] Varios de estos termómetros se bajarían a distintas profundidades para registrarlos. Sin embargo, este diseño suponía que el agua más cercana a la superficie del océano siempre era más cálida que la que se encontraba debajo. Durante el viaje, la tripulación del Challenger probó el termómetro inverso , que podía medir la temperatura a profundidades específicas. Posteriormente, este tipo de termómetro se utilizó ampliamente hasta la segunda mitad del siglo XX. [11] Tras el regreso del Challenger, CW Thomson pidió a Peter Tait que resolviera una cuestión espinosa e importante: evaluar el error en la medición de la temperatura de las aguas profundas provocado 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 líquidos que condujo a su famosa ecuación de Tait . [15] 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 del mar 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 falta de corrientes, ondas o eventos sísmicos proporcionaban un entorno tan estable que la evolución se ralentizaría o se detendría por completo. Louis Agassiz creía que en las profundidades "debemos esperar encontrar representantes de períodos geológicos anteriores ". Thomas Huxley afirmó que esperaba ver " antigüedades zoológicas que en las tranquilas y poco cambiadas profundidades del océano han escapado a las causas de la destrucción en aguas poco profundas y representan la población predominante de una época pasada". Sin embargo, nada de eso sucedió; aunque entre los muchos nuevos descubrimientos se encontraron y catalogaron unos pocos organismos previamente considerados extintos, la cosecha fue típica de lo que se podría encontrar 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, sin darse cuenta, había desacreditado el informe anterior de Huxley sobre Bathybius haeckelii , un protoplasma acelular que cubre los fondos marinos y que se suponía que era el vínculo entre la materia no viva. y células vivas. El efecto neto fue un revés para los defensores de la evolución. [4]
El 23 de marzo de 1875, en la estación de muestreo número 225 ubicada 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) de profundidad, [1] que fue confirmado por un sondeo adicional. [16] Como lo demostraron expediciones posteriores que utilizaron equipos modernos, 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 de 6.012 brazas (36.070 pies; 10.994 m) cerca del sitio del sondeo original del Challenger . [17] 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, Challenger Deep , lleva ahora el nombre del buque y de su sucesor, HMS Challenger II , que en 1951 identificó una profundidad de 5.944 brazas en las cercanías. [18] 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 sellara el trabajo de esa gran expedición pionera de oceanografía. [19]
La expedición también verificó la existencia de la Cordillera del Atlántico Medio que se extiende desde el hemisferio sur hasta el norte. [1]
Los hallazgos de la expedición Challenger continuaron publicándose 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. [4] Las muestras traídas por Challenger fueron distribuidas a los expertos más destacados del mundo para su examen, lo que aumentó considerablemente los gastos y el tiempo necesarios para finalizar el informe. [20] El informe y los especímenes se exhibieron en el Museo Británico de Historia Natural de enero a julio de 2023. [21] Algunos especímenes, muchos de los cuales fueron los primeros descubiertos de su tipo, todavía son examinados por los científicos en la actualidad. [22]
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 . [23]
Antes de la expedición Challenger , la oceanografía había sido principalmente especulativa. [4] Como primer crucero oceanográfico verdadero, la expedición Challenger sentó las bases para toda una disciplina académica y de investigación. [6] " Challenger " se aplicó a fenómenos tan variados como la Sociedad Challenger de Ciencias Marinas , el buque de estudios oceanográficos y geológicos marinos Glomar Challenger y el transbordador espacial Challenger . [24]
General
Informes primarios, cuentas y cartas.
literatura secundaria
Colecciones y archivos
Medios relacionados con la expedición Challenger en Wikimedia Commons