China ya tiene su propio buque de perforación. Y no es un buque pequeño. El Meng Xiang es el mayor buque de investigación del gigante asiático y, además, su capacidad para perforar hasta once kilómetros bajo el lecho marino supera ampliamente las de los mejores buques actuales. Ahora, este buque único tiene una misión que nadie ha conseguido hasta la fecha: romper la barrera entre la corteza y el manto terrestre y descubrir que se encuentra más allá de la discontinuidad de Mohorovičić.
El Meng Xiang es el resultado del trabajo conjunto del 708 Research Institute, la Sociedad de Clasificación de China (CCS), el Ministerio de Recursos Naturales chino y el astillero Huangpu Wenchong Shipbuilding perteneciente a la Chinese State Shipbuilding Corporation (CSSC). Hicieron falta tres años para completar los 179,8 metros de eslora por 32.8 metros de manga del buque, desde noviembre de 2021 hasta sus pruebas de mar en octubre de 2024. Con un alcance de 15.000 millas náuticas, una autonomía de 120 días y capacidad para acomodar hasta a 180 personas, el buque está listo para su primera misión. El Meng Xiang es la primera plataforma en el mundo capaz de integrar funciones de perforación científica en alta mar, exploración en busca de petróleo y gas, búsqueda de hidratos de gas natural y extracción de muestras del subsuelo marino, a profundidades de hasta 11.000 metros bajo el nivel del mar, superando las capacidades del JOIDES Resolution americano recientemente retirado o el buque de perforación japonés Chikyū, lo que permitirá a China reducir el coste de sus expediciones en alta mar y permitirá a sus científicos estudiar mediante evidencias directas la tectónica de placas, la evolución de la corteza y el clima oceánico y la evolución de la vida durante los últimos millones de años.
Para ello el buque está equipado con la primera plataforma de elevación hidráulica del mundo capaz de realizar tanto labores de exploración de petróleo y gas como de toma de muestras del fondo marino, con una capacidad de elevación de 907 toneladas y que permite cuatro modos diferentes de perforación y tres modos de toma de muestras. Nueve laboratorios equipados con la más moderna tecnología y que ocupan una superficie total de más de 3.000 metros cuadrados permiten la investigación a bordo en campos como la geología, geoquímica, microbiología o ciencias del mar. Los mamparos de los laboratorios han sido revestidos con placas de Permalloy (una aleación magnética compuesta por níquel y hierro) con un espacio de un milímetro entre ellas para permitir que ciertos experimentos en los laboratorios se realicen de forma segura sin el riesgo de interferencias del campo magnético. A bordo se ha instalado también el primer sistema embarcado automatizado de almacenamiento de muestras, un sistema inteligente que puede analizar los datos de más de 20.000 sensores a la vez y un avanzado sistema de posicionamiento dinámico DP-3 basado en un sistema de almacenamiento de energía de ciclo cerrado. Además, el buque está preparado para actuar en cualquier parte del mundo con condiciones de mar del nivel 6 de la escala Douglas, con olas de hasta 6 metros.
Todo ello hace que China haya tomado la delantera en el campo de la perforación submarina, superando tanto a americanos como a japoneses y pueda enfrentarse a una misión que empezó hace casi 70 años: perforar bajo el mar hasta alcanzar la barrera entre la corteza y el manto, conocida como la discontinuidad de Mohorovičić y ver qué se encuentra más allá. Cuando se produce un terremoto, estos liberan energía en forma de ondas sísmicas que viajan a través del planeta. Capturando estas ondas con sus instrumentos los científicos de todo el mundo pueden conocer el origen del terremoto y los materiales bajo el subsuelo que las ondas han atravesado para llegar hasta ellos. Y la velocidad a la que viajan estas ondas depende del tipo de material que atraviesas. Pero hay un nivel en todo el mundo, ya sea bajo el mar o bajo la tierra, en el que las ondas viajan mucho más rápido, lo que implica un cambio repentino de material. Este nivel o capa recibe el nombre de discontinuidad de Mohorovičić, en honor de su descubridor en 1909, el sismólogo croata Andrija Mohorovičić, y marca la frontera entre los materiales rocosos menos densos de la corteza, formada fundamentalmente por silicatos de aluminio, calcio, sodio y potasio, y los materiales rocosos más densos del manto, constituido por silicatos de hierro y magnesio.
Durante décadas, la discontinuidad de Mohorovičić, o simplemente “el Moho”, se mantuvo como una frontera lejos de cualquier intento de la ciencia. Hasta marzo de 1957. Entre las diferentes propuestas salidas de la conferencia de Ciencias de la Tierra de la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos una destacó por encima de las demás. Walter Munk, profesor de geofísica y oceanógrafo del Instituto Scripps de Oceanografía, sugirió la idea de perforar la corteza de la tierra y atravesar el Moho para hacerse con una muestra del manto terrestre. Como discontinuidad de Mohorovičić se encuentra mucho más cerca del fondo marino (entre 5 y 10 kilómetros bajo el fondo) que bajo la superficie de los continentes (a unos 30 kilómetros), Munk propuso que la perforación debía llevarse a cabo en alta mar desde un barco. Harry Hess, profesor de geología en la Universidad de Princeton y uno de los primeros defensores de la teoría unificada de la tectónica de placas, vio en la idea de Munk una manera de probar su teoría y apoyó su propuesta de inmediato. Ambos pertenecían a un grupo informal de científicos denominado la American Miscellaneous Society (AMSOC) liderada por Gordon Lill, geofísico de la Oficina de Investigación Naval (ONR) de los EE. UU. La AMSOC se dedicaba a recoger ideas y proyectos de investigación enviados a la U.S. Navy que no encajaban en ninguna de las categorías marcadas por esta, y la idea de Munk era una de ellas.
Antes de la idea de Munk, casi todas las perforaciones de la corteza terrestre habían tenido lugar en tierra firme o cerca de la costa, con el objetivo de encontrar petróleo o gas, y a muy poca profundidad comparada con la distancia hasta el Moho. Las pocas perforaciones realizadas con fines científicos habían tenido lugar en el atolón de Funafuti en 1877, alcanzando los 350 metros de profundidad, o en el atolón de Bikini en 1947, llegando a los 780 metros. La más profunda se había alcanzado en el atolón de Enewetak en 1952, cuando se alcanzaron los 1.200 metros de profundidad. La AMSOC hizo llegar su propuesta a la Fundación Nacional de Ciencias a mediados de 1957, pero dado el carácter informal de la AMSOC no prosperó. Pero todo cambió unos meses después. Con la puesta en órbita del Sputnik 1 por la Unión Soviética en octubre arrancaba la carrera espacial, en la que los Estados Unidos empezaban ya segundos. Los rumores de que los soviéticos tenían sus propios planes para perforar el Moho aceleraron la puesta en marcha del proyecto de Munk, ya que los americanos no querían quedarse atrás también en este ámbito.
En junio de 1958 la Fundación Nacional de Ciencias otorgó un presupuesto de 15.000 dólares a la AMSOC a través de la Academia Nacional de Ciencias para el estudio de viabilidad del Proyecto Mohole (de Moho y hole, agujero en inglés), tal y como había sido bautizado. Los fondos se utilizaron para organizar tres paneles: uno para todo lo relativo a la propia perforación; otro para la elección del lugar a perforar; y un tercero para definir los objetivos científicos del proyecto. En abril de 1959 el oceanógrafo y geólogo William Bascom fue puesto al frente del proyecto, dividido ahora en tres fases: la Fase 1 para un programa experimental de perforación; la Fase 2 para un programa intermedio de perforación; y la Fase 3 en la que se perforaría hasta el Moho. A mediados de ese mismo año la Academia Nacional de Ciencias dotó al Mohole con 2,5 millones de dólares para el lanzamiento de la Fase 1.
Con el dinero encima de la mesa los científicos del Proyecto Mohole se enfrentaban a varios grandes retos para los que todavía no tenían solución: cómo mantener quieto un barco en el agua sin poder utilizar anclas debido a la gran profundidad, cómo bajar cientos de metros de tubería hasta el fondo marino sin que se viesen afectados por las corrientes; cómo taladrar la corteza bajo el agua; y cómo subir hasta el barco las muestras obtenidas del subsuelo. Así que decidieron ir poco a poco y comenzar con una perforación de unas pocas decenas de metros. Para ello solicitaron la ayuda de la compañía Global Marine a la que pidieron prestado su buque perforador CUSS 1. El barco recibía su nombre del acrónimo de las iniciales de las compañías petroleras que habían participado en su desarrollo en 1957 (Continental, Union, Superior y Shell Oil) y hasta la fecha no había perforado nunca en profundidades de más de 100 metros. Para poder superar esa marca y perforar en alta mar, había que desarrollar una nueva tecnología.
Esta tecnología es lo que hoy conocemos como posicionamiento dinámico. El CUSS 1 debía permanecer justo encima del lugar a taladrar bajo una lámina de 3.500 metros de agua. Descartada la opción de anclarlo al fondo, se le colocaron cuatro propulsores azimutales de 147 kW, uno en cada esquina, y desde su muelle de San Diego se dirigió rumbo al sur hacia el punto designado para la prueba, cerca de la isla Guadalupe, en la costa de México, un lugar elegido basándose en los estudios de refracción sísmica realizados por el geofísico George G. Shor. Entre marzo y abril de 1961 se realizaron cinco perforaciones en el fondo marino, la más profunda a 183 metros dentro del fondo marino bajo 3.500 metros de lámina de agua. Mientras se perforaba dos operadores manejaban el sistema de posicionamiento dinámico manual del CUSS 1, controlando la velocidad y dirección del buque para mantenerlo dentro de un área de 180 metros de radio delimitada visualmente por cuatro boyas en la superficie y mediante sonar por otras cuatro bajo el agua. Tanto las perforaciones como la fiabilidad del sistema de posicionamiento dinámico fueron un éxito. La Fase 1 del Proyecto Mohole se completó tanto en tiempo como en presupuesto. Las muestras obtenidas del fondo resultaron de gran valor, ya que se consiguió penetrar a través de sedimentos de la era del Mioceno por primera vez. El equipo recibió la felicitación del propio presidente John F. Kennedy, describiendo lo alcanzado como «un logro notable y un hito histórico en nuestro progreso científico y de ingeniería».
A partir de ese momento el proyecto fue cuesta abajo debido a la suma de diversos factores. El primero, el científico. La larga historia de competición entre las cuatro instituciones oceanográficas involucradas en el mismo (el Observatorio Terrestre Lamont-Doherty de Nueva York, la Institución Oceanográfica de Woods Hole en Massachusetts, la Universidad de Miami en Florida y el Instituto Scripps de Oceanografía de California) impidió que colaborasen de la mejor manera posible, y diferían tanto en la decisión del lugar a perforar como en algo mucho más importante: si avanzar poco a poco perforando cada vez a más profundidad o ir directamente a por el Moho, lo que influía cualquier decisión de ingeniería como de gestión de recursos. El segundo, la propia gestión del proyecto. Según el Mohole iba creciendo la AMSOC se vio superada y fue incapaz de gestionarlo correctamente, siendo finalmente apartada y tomando su lugar la Fundación Nacional de Ciencias en 1961. Y finalmente, los costes. La Fase 2 había sido tasada inicialmente en unos 35 millones de dólares, pero para 1965 el presupuesto alcanzaba ya los 125 millones de dólares de la época, unos 1.200 millones de dólares de hoy en día. Habían pasado cuatro años y el proyecto no había avanzado desde el éxito de la Fase 1. Finalmente, la Cámara de Representantes de Estados Unidos decidió retirar todos los fondos del Proyecto Mohole en 1966. Hasta esa fecha, la suma de todo lo gastado durante el proyecto alcanzaba los 57 millones de dólares.
Durante décadas el Proyecto Mohole ha sido tachado de un completo desastre al no haber alcanzado su objetivo final, taladrar la corteza y atravesar la discontinuidad de Mohorovičić. Pero realmente hay que tener en cuenta el salto tecnológico que produjo. El proyecto sirvió para desarrollar tanto la tecnología del posicionamiento dinámico, a la que tanto debe hoy en día la industria offshore, como la capacidad para extraer y recuperar muestras del subsuelo marino. Mediante el análisis de estas muestras los científicos pueden hoy en día, por ejemplo, saber cómo era el clima y el océano en el pasado. Además, han servido para reforzar la teoría de la tectónica de placas. Y finalmente, para conocer como la vida se abre paso a altas temperaturas y sin oxígeno.
Aunque han pasado más de 50 años, el Moho sigue sin haber sido alcanzado. Los soviéticos se quedaron cerca cuando perforaron el agujero más profundo del mundo en tierra firme entre 1970 y 1992, alcanzando los 12.262 metros antes de abandonar el proyecto. La retirada del JOIDES Resolution en 2024 deja a los Estados Unidos sin la capacidad para perforar a grandes profundidades en alta mar. El desafío del Meng Xiang es ser capaz de taladrar bajo 4.000 metros de lámina de agua y otros 6.000 bajo el fondo. Para evitar que el agujero se derrumbe hay que inyectar una sustancia denominada lodo de perforación, formada por la mezcla de mezcla de bentonita con agua. Pero bajar el lodo desde la superficie a través de 4.000 metros de agua necesitará un nuevo sistema de circulación que el buque no tendrá hasta 2030. Así que nos toca esperar hasta ese momento para ver un nuevo intento de romper la barrera entre la corteza y el manto terrestre.
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Juan A Oliveira es Ingeniero Técnico Naval por la Universidade da Coruña y MBA por la UNIR. Con más de 20 años de experiencia en el sector naval, desde 2013 edita y coordina el blog vadebarcos.net. Puedes conectar con él a través de LinkedIn.
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