Es muy posible que hoy sepamos más sobre ciertas galaxias distantes que sobre la tierra que pisamos. De hecho, los 26 años que tardó la Voyager 1 trasladando mediciones a 16 mil millones de kilómetros es más o menos el mismo tiempo que tardamos en penetrar 12 kilómetros de la superficie terrestre.

No es cualquier cosa, de hecho la historia que vamos a contar es precisamente la de esos 12 kilómetros de agujero, el orificio más profundo hecho por el hombre en la Tierra. Es curioso, mientras que Estados Unidos y la Unión Soviética luchaban por la supremacía de la exploración espacial de aquella época, al mismo tiempo y sin tanto bombo, estaba teniendo lugar otra carrera de gran importancia.

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A finales de 1950 y comienzos de la década de 1960 los estadounidenses y los soviéticos comenzaron a planear esfuerzos separados para perforar lo más profundamente posible en la corteza terrestre. En aquel momento se hablaba de perforar la roca que comprende los 30-50 km exteriores de la distancia de 6.730 kilómetros hasta el núcleo de nuestro planeta.

En el caso de Estados Unidos el nombre para esta epopeya fue el Project Mohole, situado en la costa del Pacífico de México. Pero este proyecto se detuvo en 1966 por falta de fondos. En cambio, los soviéticos se vieron favorecidos por la ayuda y planificación del Interdepartmental Scientific Council para el estudio del interior de la Tierra.

De esta forma comenzaban los trabajos una mañana de 1970. Se ponía en marcha un super taladro que no cesaría en su empeño hasta 1994, tiempo en el que logró el agujero más profundo del planeta. En aquel entonces los investigadores de la Unión Soviética promocionaban el ambicioso proyecto de perforación como algo histórico. El objetivo era penetrar la corteza superior de la Tierra y probar el cálido y misterioso área donde se mezclan la corteza y el manto: la llamada discontinuidad de Mohorovičić o simplemente el “Moho”.

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Para esta área los científicos tuvieron que inventar nuevas formas de perforación, y lo cierto es que algunos de sus métodos resultaron bastante innovadores. Pero a pesar del valiente esfuerzo que duró varias décadas los rusos nunca alcanzaron su objetivo y muchos de los secretos de la Tierra quedaron sin descubrir.

Sin embargo, el trabajo realizado por los soviéticos proporcionó una gran cantidad de información sobre lo que está justo debajo de la superficie, de hecho hoy sigue siendo científicamente útil. Un proyecto conocido como el Kola Superdeep Borehole.

Un récord en la tierra del planeta

Kola Superdeep Borehole en el 2007. Wikimedia Commons

A partir de 1962 el esfuerzo de perforación fue liderado por el Interdepartmental Scientific Council de la URSS para el Estudio del Interior de la Tierra, un proyecto que pasó años preparándose para el momento histórico. Como decíamos al comienzo, se inició en paralelo a la carrera espacial, un período de intensa competencia entre las dos superpotencias.

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Finalmente y tras evaluar varios enclaves, los soviéticos anunciaron en 1965 que decidían perforar la península de Kola en la parte noroeste de la Unión Soviética. Pasaron otros cinco años más de construcción y preparativos, entonces sí, el enorme taladro inició el lento descenso en el suelo.

Dentro de una enorme caja de 60 metros de altura residía un aparato de perforación único. La mayoría de las plataformas de perforación profunda usan un tipo de un eje giratorio para perforar el suelo utilizando una serie de extensiones que se agregan a medida que el agujero crece y se hace más profundo, pero este método era impracticable con un agujero como el que pretendían en Kola. Para superar este obstáculo los investigadores rusos idearon una solución donde sólo se gira la broca en el extremo del eje.

Hoy, el agujero más profundo creado por la humanidad se encuentra justo debajo de la torre que rodea el taladro de Kola. Una serie de perforaciones se separaron de la rama central, pero la más profunda se denominó como “SG-3", un agujero de unos 22 centímetros de ancho que serpentea sobre 12.262 metros en la corteza terrestre. El taladro pasó veinticuatro años rumiando a esa profundidad hasta que su progreso fue finalmente detenido en 1994, a unos 2,7 kilómetros de su meta final de 15.000 metros.

Hallazgos y estudios

Estado de la zona en el 2012. Wikimedia Commons

La plataforma de perforación soviética fue diseñada de tal manera que se proveerían muestras del núcleo a lo largo de toda la longitud del pozo de perforación, proporcionando a los investigadores una mirada íntima y única sobre la composición de la Tierra a medida que dicha perforación se aventuraba más y más.

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Antes de que se detuviera el proyecto un grupo investigadores geólogos habían llegado a una serie de conclusiones con respecto a la corteza profunda de la Tierra, información basada en observaciones y datos sísmicos. ¿Qué ocurrió? Que como sucede a menudo cuando los seres humanos se aventuran en lo desconocido, Kola ilustró que la certeza sobre las distancias no eran tal certeza, y que algunas teorías científicas que se habían mantenido hasta entonces quedaron en nada.

Para sorpresa de los investigadores, no encontraron la transición esperada de granito a basalto a 3-6 kilómetros bajo la superficie. Los datos habían demostrado durante mucho tiempo que las ondas sísmicas viajaban mucho más rápido por debajo de esa profundidad, y los geólogos habían creído que esto se debía a una especie de “sótano” de basalto.

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En cambio, se descubrió que la diferencia era un cambio en la roca provocada por el intenso calor y la presión (o bien una roca metamórfica). Quizás más sorprendentemente, se encontró que esta roca profunda estaba saturada en agua que llenaba las grietas. Debido a que el agua libre no era precisamente algo que esperaban encontrar en esas profundidades, los científicos teorizaron que el agua estaba compuesta de átomos de hidrógeno y oxígeno que fueron exprimidos fuera de las rocas circundantes debido a la increíble presión. El agua no pudo subir a la superficie debido a la capa de rocas impermeables por encima de ella.

Estado de la zona en el 2012. Wikimedia Commons

Estado de la zona en el 2012. Wikimedia CommonsOtro hallazgo inesperado fue una colección de fósiles microscópicos tan profundos que se encontraban a 6,7 kilómetros por debajo de la superficie. Los investigadores descubrieron hasta veinticuatro especies distintas de microfósiles de plancton, y se descubrió que tenían recubrimientos de carbono y nitrógeno en lugar de la típica piedra caliza o sílice. No sólo eso, a pesar del ambiente duro con calor y presión, los restos microscópicos estaban notablemente intactos.

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Los investigadores rusos también se sorprendieron de la rapidez con la que las temperaturas aumentaron a medida que el pozo se hizo más profundo, un factor que finalmente frenó el progreso del proyecto. A pesar de los esfuerzos de los científicos para combatir el calor mediante la refrigeración del lodo de perforación antes de bombearlo hacia abajo, a doce kilómetros de profundidad el taladro comenzó a acercarse a su máxima tolerancia a las extremas temperaturas.

En esa profundidad los investigadores habían estimado que encontrarían rocas a 100 ° C, pero la temperatura real era de aproximadamente 180 ° C, mucho más alto de lo previsto. A ese nivel de calor y presión, las rocas empezaron a actuar más como un plástico que como un sólido, y el agujero tenía una tendencia a fluir cerrado cada vez que la broca se sacaba para reemplazarla.

Bajo este escenario el progreso se hizo cada vez más difícil. Además los problemas se acentuaron por la falta de avances tecnológicos y renovaciones importantes en el equipo, no había más presupuesto, por lo que la perforación se detuvo en la rama SG-3. Si el agujero hubiera alcanzado el objetivo inicial de 15.000 metros, los investigadores dicen que las temperaturas habrían alcanzado los 300 ° C.

Sello commemorativo de 1987. Wikimedia Commons

Cuando la perforación se detuvo en 1994 el agujero tenía 12.262 metros, lo que es, con mucho, el agujero más profundo jamás perforado por el hombre. El último de los núcleos que fue arrancado de la perforación databa de alrededor de 2,7 millones de años. Pero incluso en esa profundidad, el proyecto Kola sólo penetró en una fracción de la corteza continental de la Tierra, la cual varía de veinte a ochenta kilómetros de espesor.

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Kola no fue el primero ni será el último intento por hacer un agujero tan profundo, pero ha sido el más exitoso hasta la fecha. De hecho luego surgieron proyectos como el Ocean Drilling Program que intenta penetrar la corteza más delgada del fondo oceánico para investigar la corteza inferior de la Tierra.

Actualmente un depósito de las muestras de muchos núcleos se pueden encontrar en la ciudad minera de níquel de Zapolyarny, a unos diez kilómetros al sur del agujero. Es curioso, porque lo que fue un proyecto tan apasionante e intrigante (con esa detección de actividad biológica en rocas) y a todas luces histórico, en el 2008 fue totalmente abandonado.

Aún así y por lo ambicioso de la misión y sus contribuciones a la geología y la biología, el Kola Superdeep Borehole sigue siendo una de las reliquias más importantes de la ciencia de la era soviética.