Fa menys de cent anys, un científic alemany anomenat Alfred Wegener va iniciar unes investigacions que marcarien la història de l'oceanografia i de la geofísica en general.
Hi havia oposat fòssils de plantes i animals molt similars a Àfrica i Sud-Amèrica, així com també en altres continents separats per oceans. També es van trobar formacions similars de roca en continents molt separats entre ells. Això feia pensar que aquestes formacions havien estat una única alguna vegada però que després s'havien dividit.
Wegener es va adonar que si es pogués col·locar l'oest europeu i Àfrica juntament amb el continent americà, les costes podien encaixar gairebé perfectament. Aquestes evidències van demostrar a Wegener que els continents havien estat connectats en una gran massa continental que en algun moment s'havia fragmentat, i les seves peces separat i dispersat.
La teoria de la deriva dels continents
Alfred Wegener va néixer a Berlín, Alemanya l'1 de novembre de 1880. Va passar molt temps en Greenland com a membre de diverses exploracions i expedicions d'investigació. El seu llibre, "L'origen dels continents i els oceans" es va publicar a Alemanya en 1929 i va ser bàsic en el desenvolupament de la teoria de l'expansió del fons marí.
EL 1915 ja havia proposat la seva teoria de la deriva dels continents. Va afirmar que els continents suraven sobre un mantell de roques més pesades i denses que es trobava dins de la terra. Wegener va predir que l'augment de les temperatura dins d'aquest mantell calent creava corrents de roques parcialment foses que eren les responsables del moviment dels continents sobre la superfície de la terra.
Com la majoria de teories revolucionàries, la Wegener no va ser acceptada en el seu moment pels científics. La forma complementària dels continents i les pistes dels fòssils i pedres no eren proves suficients. Durant les dècades següents, els científics no entenien com els enormes continents podien ser transportats sobre la faç de la terra, i no tenien evidència de cap procés que fes que els continents es moguessin.
La terra com una bola de baseball
Entre 1950 i 1960, geòlegs marins com Bruce Heezen, Marie Tharp i Henry Menard van usar les dades dels sonessis per cartografiar les crestes o dorsals oceànics en el nord de l'Atlàntic i el Pacífic.
Es van adonar que aquests dorsals s'estenien milers de quilòmetres per formar cadenes muntanyenques que després apareixien en la superfície de la terra, de la mateixa manera que les línies de les costures d'una bola de beisbol.
També van observar que els cims d'aquestes crestes tenien una topografia que s'assemblava molt a les esquerdes volcàniques existents a la terra. Els seus cims tenien forma de canons amb forma de V amb valls estretes i escarpats en el centre, al llarg dels quals es registren freqüentment sismes submarins. Aquestes observacions van fer pensar a aquests geòlegs marins que les dorsals mesoceàniques s'havien format per volcans al sòl marí.
Quan aquests volcans obstaculitzen en erupció, emanaven lava que es refredava i es solidificava per convertir-se en nou fons marí. Es va descobrir llavors que quan aquesta lava es refredava, les seves partícules magnètiques s'alineaven amb el camp magnètic de la terra.
Després de la Segona Guerra Mundial, quan els magnetòmetres van començar a usar -se per investigar les propietats magnètiques del fons marí, es va poder saber que el camp magnètic de la terra s'havia intercanviat diverses vegades en la història, canviant de lloc els pols nord i sud.
Així, depenent d' on es formaven les roques del sòl marí, les seves partícules s'havien alineat en una o una altra adreça i havien produït diferents anomalies magnètiques positives o negatives.
L'expansió del fons marí
A la fi de la dècada dels 60, les dades del magnetòmetre van revelar un comportament altern en la forma de les línies dels fons marins. Les roques que s'havien format quan el camp magnètic de la terra estava en una posició s'alternaven amb roques formades quan el camp estava a l'inrevés. Les ratlles anaven paral·leles en les dorsals mesoceàniques i s'estenien centenars de quilòmetres en cadascun dels seus costats.
Les dades del sòl marí mostraven com la nova escorça marina s'havia creat a les dorsals i llavors s'havien expandit des d'allà a les dues adreces.
Aquesta teoria de l'expansió del fons marí ja havia estat proposada alguns anys abans per un professor de geologia, Harry Hess, i per Roberto Deu, un oceanògraf de l’US Coast and Geodetic Survey, un departament federal que realitza mapes dels oceans i de les costes d'Estats Units.
Segons Hess, la terra tenia grans esquerdes que sorgeixen en l'escorça terrestre, en el fons dels oceans. A mesura que l'escorça oceànica s'anava dilatant i refredant durant milions d'anys, es densificava i s'enfonsava sota aquestes grans esquerdes o "zones de subducció".
A través d'aquestes, per mitjà d'aquests corrents de convecció, es vessa la roca fosa o magma fluid que, gradualment es *solidifica en les marges d'aquestes esquerdes i genera crestes muntanyenques. Precisament és a causa de la irrupció constant del magma i la seva solidificació en les vores de l'esquerda, que sorgeix sòl oceànic nou.
Els volcans i els terratrèmols són comuns a les zones de subducció. Aquests sovint es produeixen en els extrems o marges dels continents. "La falla de foc", com es denomina pels seus volcans i terratrèmols, es va crear per una sèrie de zones de convecció a la línia de la costa que envolta l'oceà pacífic des del seu extrem més a l'oest de Sud i Centreamèrica fins a les illes Aleuties a Alaska, cap a l'oest del pacífic, des de Japó i les Filipines fins a Indonèsia i Nova Zelanda.
La teoria de les plaques tectòniques
En 1965, un geofísic canadenc, J. Tuzo Wilson, va combinar les teories de la deriva dels continents amb la de l'expansió del fons marí en proposar la teoria de les plaques tectòniques. Tuzo afirmava que l'escorça terrestre o litosfera es dividia en enormes i rígides peces anomenades "plaques".
Aquestes plaques "suren" sobre una capa de roca que es diu la astenòsfera. A l’ astenòsfera, les roques estan sotmeses a una calor i una pressió tan gran que es comporten com un líquid viscós molt semblat a la mel molt espessa.
El terme "deriva dels continents" ja no era més precís perquè les plaques conformen l'escorça tant oceànica com a terrestres, amb el que són les dues les que es desplacen sobre la faç de la terra.
Tuzo Wilson va predir tres tipus de relacions entre plaques: les dorsals mesoceàniques (on es crea l'escorça marina), les grans esquerdes del sòl marí (on les plaques oceàniques són subsumides) i unes enormes fractures denominades falles de transformació, on les plaques es mouen una sota l'altra.
La teoria de les plaques tectòniques ha suposat una teoria unificadora que explica els processos fonamentals que configuren la forma de la faç de la terra.