Desde los primeros tiempos de la aparición del ser humano sobre la Tierra, éste ha convivido cotidianamente con la geología (por ejemplo, el uso de las cavernas y utensilios de piedra). La necesidad de conocer y comprender el medio natural en el que se encontraba involucrado comenzó ya en la Prehistoria y la Antigüedad, ante la necesidad de explotar los recursos minerales, principalmente metales, y la importancia de la utilización de los recursos hídricos para el desarrollo de las antiguas civilizaciones (como los Khaanats de Persia). La geología, como ciencia, comenzó entonces como mitos y leyendas atribuidos a las fuerzas desatadas por la Naturaleza, visión generalizada en el transcurso de la historia, que llegó a perdurar hasta la actualidad a través de teorías catastrofistas. Éstas suponían a la Tierra como una sucesión de violentos cataclismos.

El retroceso científico generalizado en el medievo generó un estancamiento en el desarrollo de la geología, que no fue impulsada nuevamente hasta el Renacimiento. En esta época se produjo un importante desarrollo de la minería, favorecido por los avances científicos y tecnológicos, como la aparición de la primera clasificación sistemática de minerales publicada por Agrícola, el establecimiento de las bases de la Estratigrafía por Stenon y las hipótesis magmáticas y teoría del Uniformismo de Hutton, quien proponía que los fenómenos geológicos se habían producido de forma constante a lo largo de la historia.

En la época moderna y contemporánea, se aceleraron los niveles de conocimiento para todas las ciencias en general, resultado de lo cual se obtuvo un mejor aprovechamiento de los recursos geológicos. La geología estructurada en sus diferentes ramas (petrología, geología estructural, geología histórica, geoquímica, geodinámica, etc.), tal y como se conoce hoy, surgió a mediados del siglo XIX, cuando aparecieron teorías opuestas al catastrofismo y Lyell enunció su teoría actualista. Esta teoría sostenía que los fenómenos geológicos ocurrían de forma similar a la actualidad. Actualismo y catastrofismo se convirtieron así en pilares fundamentales de la Geología hasta la década de los años setenta, cuando se definió la teoría actualmente aceptada del neocatastrofísmo, la cual admite que los fenómenos geológicos actuales habían sido similares en el pasado, pero a ritmos que habían podido variar enormemente.

Hasta comienzos del siglo XX se pensó que los continentes que existían sobre la Tierra eran algo fijo e inamovible; fueron las llamadas teorías fijistas. Pero con las teorías propuestas por Wegener en su obra El origen de los continentes y océanos (en la que proponía una deriva continental), se empezó a contemplar el comportamiento dinámico de la Tierra. Comenzaba así el desarrollo de las llamadas teorías movilistas, en una interpretación más correcta de los fenómenos geológicos de nuestro planeta.

La Geología en la Antigüedad.

Desde los primeros tiempos de la aparición del ser humano sobre la Tierra, éste ha "usado" la geología en su vida cotidiana. El uso de la piedra como utensilio o arma data del período Paleolítico; asimismo, el uso de metales y otros materiales (por ejemplo arcillas y óxidos para fabricar pigmentos) también se dio ya en esa época.

Ante la imposibilidad de observar los fenómenos geológicos en una escala de tiempo humana, la Tierra fue considerada como un lugar inmutable. Únicamente algunos de estos fenómenos contemplados por el ser humano (volcánicos, atmosféricos, telúricos, etc.) fueron explicados por medio de teorías, mitos, creencias, leyendas y supersticiones, que tradicionalmente fueron considerados correctos. De esta forma, la historia de la Tierra descrita en el primer capítulo del Génesis según la tradición babilónica (siglo XXII a.C.) fue ampliamente aceptada, y tuvo gran influencia durante siglos posteriores.

Siglos después, por curiosidad, o quizá por insatisfacción con las concepciones tradicionales mistico-religiosas sobre la naturaleza, aparecieron las primeras descripciones e interpretaciones de ciertos fenómenos naturales.

Aristóteles, filósofo del siglo IV a.C., observó fenómenos de sedimentación fluvial en zonas deltáicas. Postuló que se habían producido emersiones en ciertos terrenos continentales que anteriormente habían estado bajo el nivel del mar. También propuso la existencia de un flujo térmico subterráneo, cuyas fluctuaciones térmicas generaban temblores y desplazamientos en el subsuelo, que se manifestaban como terremotos y podían llegar al extremo de producir erupciones volcánicas. Interesado en el campo de la hidrología, atribuyó el origen de los ríos a la condensación que se producía en las cavernas, tras la cual emergía a la superficie en manantiales. Platón también pensó que ríos y fuentes procedían de un océano subterráneo, el "Tártaro", que por medio de una serie de conductos comunicaba con el exterior. Que estas primeras observaciones situaran el origen de los ríos y manantiales en el interior de la tierra y no se preocuparan de su relación con las precipitaciones, pudo deberse a que las observaciones de los pensadores se desarrollaron en la península balcánica, donde abundaban las cuevas y manantiales, consecuencia de su gran carstificación (erosión del terreno calizo ejercida por la disolución del agua).

El afán de los hombres por controlar los recursos hídricos brindados por la naturaleza permitió un cierto desarrollo tecnológico en esta época. Las técnicas en construcciones hidráulicas ya estaban desarrolladas, como lo demuestran la existencia de una red de canales subterráneos (Khanats) en Armenia y Persia, con cerca de tres mil años de antigüedad. Incluso en el siglo I a.C. ya existía un tratado sobre los métodos de prospección de aguas subterráneas descrito por el arquitecto romano Vitruvius. En él, se aconsejaba cómo y dónde buscar el lugar más idóneo para perforar un pozo, atendiendo a las características reológicas y topográficas del terreno.

Los naturalistas griegos y romanos también estudiaron las corrientes marinas de su entorno más inmediato, el mar Mediterráneo. Consiguieron correlacionar sus variaciones con las distintas fases lunares.

En el siglo V a.C., Anaximandro de Mileto observó fósiles de peces situados bajo el nivel marino y concluyó que habían sido los ancestros de todos los seres vivos. Pitágoras descubrió que la Tierra, además del movimiento de rotación, tenía un movimiento de traslación alrededor del Sol; sin embargo, esta idea no logró prosperar en el mundo antiguo, tenazmente aferrado a la idea de que la Tierra era el centro del Universo.

A comienzos de la era cristiana, Estrabón, geógrafo griego, llegó a la conclusión de que la existencia de Conchas marinas en terrenos continentales era debida a movimientos ascendentes del terreno. Plinio el Viejo, en el siglo I d.C. falleció en el intento de describir la erupción del Vesubio.

Estos planteamientos se desarrollaron sin duda con una mínima cohesión, pero fueron los precursores del planteamiento científico del hombre frente a los fenómenos naturales.

Durante la Antigüedad también se desarrollaron técnicas de explotación y prospección mineral centradas principalmente en la obtención de metales. Fueron los fenicios quienes legaron a los griegos una técnica en explotaciones mineras suficientemente desarrollada como para alcanzar una profundidad importante. Consistía básicamente en extraer el mineral, siguiendo el filón en profundidad hasta agotarlo.

La geología en el medievo.

Durante la Edad Media, especialmente en Europa, se produjo un retroceso general en la evolución científica; muchos de los adelantos conseguidos se perdieron y tuvieron que ser redescubiertos nuevamente en épocas posteriores. Solamente a mediados y finales de la Edad Media el progreso científico y técnico en el campo de la geología empezó a relanzarse con la realización de los primeros pozos artesianos en Francia (siglo XII) y la explotación de minas de carbón en el Reino Unido y Centro-Europa (siglos XII y XIII).

La geología en el siglo XVI.

Aún en este siglo existía la creencia generalizada sobre el origen místico de las menas metalíferas. Eran atribuidas a la existencia de emanaciones térmicas procedentes del centro de la Tierra, que respondían únicamente a designios divinos.

A mediados de siglo el científico alemán Georgius Agricola publicó De natura fosilium, la primera descripción sistematizada de minerales y algunas hipótesis genéticas sobre ellos. El término "fósil" empleado por Agrícola se refiere a cualquier elemento extraído del subsuelo, razón por la cual su publicación también presenta una clasificación de restos orgánicos, así como amonites. Agrícola fue considerado como el precursor de la mineralogía.

El francés Bernard Palissy, en su Discours admirable (1580), describió que el origen de las corrientes fluviales y los manantiales era únicamente debido a un fenómeno atmosférico, la lluvia. Según Palissy, la precipitación en elevaciones montañosas se infiltraba por su intensa fracturación, fluía bajo la superficie y emergía en cotas inferiores como manantiales, que eran el origen de las corrientes fluviales. Palassy, en sus exposiciones, descartó cualquier otra hipótesis sobre el origen de las corrientes fluviales que hasta entonces se habían manejado.

A finales de este siglo se produjo la aparición del microscopio (Zacharias 1590). Este descubrimiento abrió las puertas al desarrollo de un nuevo campo de investigación, la petrografía, que se dedicó al estudio de la estructura, disposición y propiedades en minerales y rocas.
 

La geología en el siglo XVII.

En este siglo comenzaron a aparecer los principios que guiarían, posteriormente, el desarrollo de la paleontología y la geología histórica. En 1667 Nicolaus Steno, teólogo y físico danés, escribió sobre los procesos de sedimentación, interpretación de la estratificación rocosa, el origen de las rocas, la formación de fósiles y el crecimiento cristalino. Enunció el "Principio de superposición de estratos", "principio de la horizontalidad", y fue el primero en señalar que las caras cristalinas de un mineral se desarrollan guardando siempre una relación angular entre ellas característica de cada especie, conocida en nuestros días como "Ley de la constante angular". En 1668 el físico inglés Robert Hooke, basándose en los principios de Steno, explicó la existencia de fósiles en las rocas sedimentarias mediante restos orgánicos, que, depositados en los fondos marinos, habían sufrido una elevación posterior, constituyendo las formaciones rocosas donde se encontraban en la actualidad. Hooke propuso que estos movimientos habían sido el producto de los esfuerzos generados por terremotos.

En este siglo comenzó a desarrollarse la hidrología de forma experimental, aunque no se pudo hablar de hidrología moderna hasta el siglo XVIII, donde se sentaron los principios fundamentales de ésta. Pierre Perrault y Edmé Mariotte, a finales de siglo, midieron en la cuenca del Sena la precipitación e infiltración (origen de fuentes y ríos), con lo que establecieron la relación existente entre la precipitación y el caudal que evacuaba el río en la cuenca.

La geología en el siglo XVIII.

El desarrollo industrial generó una creciente necesidad por los recursos energéticos como el carbón y los recursos minerales, especialmente metálicos. Ello benefició el desarrollo de la geología, que comenzó a estructurarse en esta época.

Las dos teorías más destacadas de este siglo fueron las Neptunistas y las Plutonistas. La hipótesis Neptunista de Abraham Gottolob Werner suponía que la corteza de la Tierra estaba constituida por una serie de capas sedimentarias depositadas en un enorme océano primitivo. El origen de las rocas graníticas fue atribuido a los depósitos que se generaron en las primeras etapas de la historia. El aumento de presión por el continuo soterramiento en las porsteriores etapas de sedimentación generó todo tipo de rocas graníticas y cristalinas. En cuanto a los fenómenos volcánicos, les quitó importancia al tratarlos como fenómenos recientes que nada habían influido en la historia de la Tierra.

James Hutton físico y geólogo inglés, publicó en 1788 una de sus obras más significtivas: Teoría de la tierra. En ella se sientan las bases de los Plutonistas, que suponían a las rocas un origen ígneo. Hutton atribuyó que el dinamismo de la Tierra era debido al calor interno existente en ella. Las rocas estaban constituidas por los restos de otras más antiguas que se destruyeron tras exponerse a los fenómenos atmosféricos. Sus detritos, después de ser transportados por los ríos y depositados en los fondos oceánicos, se consolidan como rocas por acción del calor interno, la misma fuerza que posteriormente generó su levantamiento y fracturación. Hutton reconoció que los granitos y basaltos eran rocas intrusivas, no generadas por sedimentos primitivos como sostuvieron los Neptunistas. Aparte de la naturaleza de estas rocas, la existencia de otras estructuras intrusivas (como los diques) hicieron evidente la existencia del calor interno y los esfuerzos que éste generaba.

En 1788 Hutton introdujo el término Uniformismo, según el cual las leyes y procesos naturales han permanecido uniformes a lo largo del tiempo geológico. Pequeñas variaciones repetidas de los mismos procesos geológicos (fluctuaciones en el nivel del mar, en la sedimentación, etc.) eran capaces de explicar todos los fenómenos ocurridos a lo largo de la historia. Al igual que Hutton, Playfair, en su Teoría de la Tierra de Hutton (1802), y Charles Lyell, en Principios de Geología (1830-1833), fueron seguidores de dicha teoría. Pero la idea de que todos los procesos geológicos se habían desarrollado con la misma energía y ritmo a lo largo de la historia fue rápidamente criticada por una serie de naturalistas dirigidos por el francés Georges Couvier, argumentando que las discontinuidades del registro estratigráfico habían sido consecuencia de sucesos violentos como erupciones volcánicas y terremotos. A Los seguidores de estas teorías se les denominó Catastrofistas.

En esta época se tenía la creencia de que las nubes estaban formadas por pequeñas partículas de agua que flotaban en el aire; algunos observadores advirtieron que era posible al calentar el agua. Pero no se pudo cuantificar hasta 1792, cuando Halley midió la evapotranspiración (suma de la evaporación y transpiración vegetal), concluyendo que la evaporación en ríos, lagos y océanos era suficiente para alimentar el caudal de los ríos.
En 1755, el matemático Johann Heinrich Lambert;LAMBERT, JOHANN HEINRICH describió en qué condiciones podrían generarse las corrientes convectivas en la atmósfera, pero no fue hasta finales de este siglo cuando se comprendió que las variaciones barométricas estaban relacionadas con los fenómenos y circulación atmosférica. En 1783, el científico suizo Horace Bénédict de Saussure, estudiando la variación de la humedad en el aire debida a los cambios de presión, dictaminó que las variaciones en la temperatura de la atmósfera generaban paralelamente cambios en su presión, y precisamente este cambio de presión en las masas de aire era el responsable de su movimiento.

La geología en el siglo XIX.

En la época moderna y contemporánea (siglos XIX y XX) se aceleraron los niveles de conocimiento para todas las ciencias en general, y se obtuvo un mejor aprovechamiento industrial de los recursos geológicos. La geología como ciencia definida y estructurada nació a mediados de siglo, cuando surgieron corrientes de pensamiento opuestas al Catastrofismo. Fue el geólogo Charles Lyell quien propuso una nueva teoría en contra del Catastrofismo en su obra Principios de Geología. Según Lyell, los fenómenos geológicos habían ocurrido de la misma forma que en la actualidad y con el mismo grado de energía. A esta teoría se la denominó Actualismo. El planteamiento de la teoría, que defendía un desarrollo de la historia suave, basándose en leyes físicas y químicas conocidas en la época, se impuso plenamente sobre la visión historicista promulgada por el Catastrofismo.

Entre 1815 y 1819, Willians Smith ingeniero, trabajó en el desarrollo de explotaciones carboníferas en Inglaterra y realizó una cartografía geológica del país. Los desmontes, túneles y prospecciones del terreno que se realizaron entonces permitieron a Smith reconocer distintas unidades estratigráficas a lo largo del país, que contenían los mismos tipos de fósiles. Por ello, Smith fue considerado como el padre de la Correlación Estratigráfica. De esta manera comenzó a desarrollarse la Cronología geológica, aunque fueron los estudios realizados por Cuvier (1811), que describían ciertas especies fósiles, los que impulsaron el desarrollo de esta ciencia y permitieron a los geólogos datar los estratos con exactitud. El desarrollo de esta técnica y el empleo del Principio de Superposición de Estratos en distintos afloramientos europeos hicieron posible que a mediados de siglo se lograra construir una secuencia estratigráfica cronológicamente ordenada, agrupando todo el registro en periodos (Separados por discontinuidades el mismo), y éstos, a su vez, en tres eras distintas: Paleozóica, Mesozóica y Cenozóica.

A finales del siglo XVIII, ante la imposibilidad de explicar la existencia de una serie de bloques graníticos dispuestos de forma errática en las montañas del Jura, se interpretó por Saussure ,naturalista y físico ginebrino, como los restos depositados por corrientes fluviales originadas en un diluvio. En el siglo posterior se propuso una teoría correcta para explicar este caso, que se hizo extensible a otras partes del planeta. De esta manera, en 1837, el paleontólogo suizo Louis Agassiz expuso que la Tierra había sufrido un episodio de enfriamiento global en una etapa geológicamente reciente. Según Agassiz, el enfriamiento generó la extensión de un glaciar que llegó a cubrir todo el continente Euroasiático, desde el Polo Norte hasta la cordillera del Cáucaso. La existencia de estrías en el sustrato rocoso y la disposición de los bloques erráticos anteriormente citados fueron explicados por la acción erosiva y transportadora intrínseca de los glaciares. A mediados de siglo, Agassiz publicó sus Estudios sobre Glaciares, y posteriores observaciones en Norteamérica le permitieron ampliar la acción de la etapa glacial a escala global, lo que denominó Era Glacial.

Con el desarrollo del microscopio de polarización para el estudio de rocas mediante el empleo de láminas delgadas (porciones de rocas cortadas con un grosor aproximado de 30 micras), se permitió la identificación de los minerales por sus propiedades ópticas, como indicó Clifton Sorby en 1849. También a mediados de siglo, el geólogo James Dwight Dana en System of Mineralogy, realizó una clasificación mineral basándose en su composición química, que fue utilizada con posterioridad como referencia en la sistemática mineral.

En 1859, el filósofo y naturalista inglés Charles Darwin, en su obra El Origen de las Especies, expuso su teoría sobre la evolución de las especies. Darwin se basó en la doctrina uniformista para explicar la disposición del registro fósil. De esta manera, pequeños cambios progresivos en el tiempo habían sido capaces de crear variaciones muy significativas en los organismos, lo que les permitió una mejor adaptación al medio, generó nuevos organismos e hizo desaparecer a otros del registro fósil. La creencia de una intervención divina en la extinción y generación de nuevas especies fue ampliamente discutida entre los opositores y los partidarios de Darwin. También destacó por su acierto en teoría geológica sobre el origen de los atolones coralinos en el sur del Pacífico.

Atendiendo a la evolución del paisaje, se desarrollaron múltiples teorías, pero no fue hasta finales de siglo cuando Willian Morris Davis desarrolló una teoría con peso suficiente. Davis explicó de forma cíclica la evolución de las montañas hasta llegar a formar amplias llanuras, que denominó penillanura. El tránsito de zonas elevadas a penillanuras lo justificó por medio de la acción fluvial. Según Davis, la tendencia del río a conseguir un perfil de equilibrio (estado de menor energía) rebajaba el paisaje, de tal forma que se podían distinguir tres etapas en el proceso: etapa juvenil, madura y senil.

Con el comienzo de los estudios gravimétricos, se detectaron, de forma generalizada, anomalías al realizar las mediciones en cadenas montañosas como los Andes y el Himalaya. Estos datos eran indicadores de una deficiencia en la masa que anteriormente se había calculado, y fue atribuida a la inestabilidad de los terrenos continentales tras la desaparición de la sobrecarga perteneciente al recubrimiento de hielo generado en la última glaciación. Las masas continentales experimentaban un movimiento ascendente en la vertical hasta alcanzar su equilibrio. El estadounidense Clarence Edwar Dutton, en 1899, definió estos movimientos en la vertical como isostáticos.

En 1859, el geólogo americano James Hall publicó su estudio sobre los Apalaches, en el que destacaba que las rocas plegadas del paleozóico presentaban un espesor superior al de los depósitos coetáneos de zonas colindantes. Al demostrarse que este hecho ocurría de forma generalizada en el resto de las cadenas montañosas, Hall concluyó que, previa a la orogenia, se establecía una cuenca de sedimentación con una fuerte subsidencia. A este tipo de cuenca sedimentária la denominó Geosinclinal. Hall no llegó a explicar satisfactoriamente el cambio necesario para pasar de un geosinclinal a un orógeno, sólo se interpretó con posterioridad mediante la Tectónica de Placas al asimilarlo como el cambio de un borde continental asísmico (o pasivo) en otro sísmico (o destructivo).

La mayoría de los términos empleados refiriéndose a las masas nubosas, como cirros, cúmulos, estratocúmulos, etc., fueron ya descritos a principios de siglo por el meteorólogo Luke Howard. Más tarde, el físico John Dalton, en su trabajo Observaciones y ensayos meteorológicos, afirmó que la condensación del vapor de agua sólo exigía un cambio de estado y no implicaba ninguna transformación química. Posteriormente, el físico alemán Rudolf Clausius, en su Teoría cinética de los gases, explicó el fenómeno de la evaporación, cuando indicó que ésta dependía tanto de la superficie que presentaba el fluido, como de la temperatura a la que se encontraba.

Los estudios realizados en 1856 por el ingeniero francés Darcy permitieron conocer el movimiento del agua en el subsuelo. La denominada Ley de Darcy concluyó que la velocidad del agua subterránea era proporcional al gradiente hidráulico (diferencia de altura entre dos puntos dentro del nivel freático partido por la distancia en la horizontal que los separa) y a la permeabilidad del terreno. Posteriormente, el también francés Dupuit siguió ampliando los trabajos de Darcy en el desarrollo de unas ecuaciones que permitieron conocer la recarga de los acuíferos.

Los conocimientos sobre sedimentación marina en esta época eran escasos. Al conseguir muestras del fondo marino, se descubrieron depósitos originados por los restos de microorganismos, tales como radiolaritas, diatomitas y foraminíferos. Los estudios en ciencias del mar no empezaron a desarrollarse, aproximadamente, hasta 1870, cuando necesitaron conocer los fondos oceánicos para instalar un cable telegráfico que cruzase todo el océano Atlántico. El interés por el conocimiento del fondo marino y los organismos existentes en él abrió un nuevo campo de investigación, la Oceanografía.

La geología en el siglo XX.

La aparición de la teoría de la tectónica de placas y el enorme ritmo al que avanzó en todo este siglo la tecnología han marcado el desarrollo de la Geología.

A finales del siglo XVIII, el francés Henri Becquerel descubrió que los átomos de radio eran inestables y se descomponían generando otras partículas y energía en forma de ondas y calor. A la suma de todos estos efectos la denominó radiactividad. En 1905, el americano Bertram Boltwood comprobó que estos fenómenos se repetían en el uranio y el elemento resultado de la desintegración fue un isótopo de plomo. Dos años después, Ernest Rutheford, conocido por su modelo atómico, vislumbró la posibilidad de datar ciertos minerales por medio de sus isótopos radiactivos y Boltwood realizó una serie de medidas calculando la proporción entre los elementos radiactivos, o primarios, y sus productos en la desintegración, o elementos radiogénicos, que dio como resultado unas edades entre 400 y 2200 millones de años. La primera estimación de Boltwood fue aproximadamente un 20% superior a la real, pero marcaron la pauta de la cronología absoluta mediante el empleo de los isótopos radiactivos. El desarrollo de los espectrómetros de masas inventados en la década de los años veinte permitió separar los distintos isótopos de un mismo elemento y controlar sus variaciones. El conocimiento de la abundancia en isótopos primarios y radiogénicos contenidos en una roca y su constante de desintegración (característica de cada elemento) permitieron que a partir de la década de los cuarenta se empleara esta técnica en la geocronología.

El nacimiento de la petrología experimental también se produjo a comienzos de siglo cuando Karl Ernst van Hoff explicó la secuencia de minerales salinos existente en el Pérmico, mediante el desarrollo de una serie de ecuaciones químicas que representaban la precipitación marina de ciertos minerales evaporíticos. Posteriormente, Norman L. Bowen, en su Evolución de las rocas Igneas, definió la magnitud del equilibrio de las fases cristalinas de los silicatos. De esta forma se conoció el estado de equilibrio en la cristalización mineral a distintos rangos de presión y temperatura. La petrología experimental permitió así controlar los límites de estabilidad de las fases minerales metamórficas, variando su composición, así como su situación en los posibles ambientes geológicos (variando la profundidad y temperatura).

El estudio y cuantificación de las propiedades físicas y químicas de los minerales en el laboratorio fue un paso imprescindible en la comprensión de los procesos geológicos.

El desarrollo de la cristalografía no fue realmente importante hasta la primera década de este siglo mediante el empleo de los rayos X. En el siglo XIX, la cristalografía se limitaba a definir las características externas minerales, como el color, la dureza y las relaciones angulares de sus respectivas caras cristalinas. En 1912, Max von Laure descubrió que los rayos X al incidir sobre la superficie de un mineral, que se refractaban siempre formando unos ángulos concretos. Laure realizó así el primer difractograma de rayos X, técnica empleada actualmente para el reconocimiento mineral.

La sismología como ciencia ya fue institucionalizada a finales del siglo XIX. El geólogo John Milne empleó el primer sismógrafo para el estudio de los seísmos, y desde entonces la sismología ha desarrollado estudios de la estructura de la Tierra, desde la corteza terrestre hasta su núcleo. A principios de siglo en 1909, el geofísico Andrija Mohorovicic, por medio de la sismología, descubrió la discontinuidad que separa corteza y manto. Esta discontinuidad, en honor a su descubridor, fue llamada discontinuidad de Mohorovicic (también conocida como Moho). Con la continua proliferación de los sismógrafos a lo largo del siglo, se llegó a estudiar el Moho de forma global, que situó a una profundidad media de 35 Km, definió el ángulo de subducción conocido como Plano de Benioff y se trazaron mapas sísmicos de la Tierra. El desarrollo de las técnicas de reflexión sísmica permitió, a mediados de siglo, la utilización de métodos artificiales (cargas explosivas controladas) a los sismólogos, para el estudio de zonas poco susceptibles de presentar actividad sísmica.

El estudio oceanográfico se desarrolló prácticamente en esta época. El descubrimiento del sonar multiplicó las observaciones batimétricas. Se realizó una cartografía de todo el fondo oceánico, mediante la cual se conoció la existencia de elevaciones submarinas de gran extensión (dorsales), amplias zonas sin accidentes (llanuras abisales), zonas de gran profundidad (fosas), que un 20% de los continentes estaba sumergido (plataforma continental), así como la existencia de montes submarinos de cima plana (Guyots). De manera paralela al conocimiento del fondo oceánico, se investigaron sus recursos minerales. El petróleo y el gas natural fueron los recursos más explotados, pero estudios sobre sedimentación marina descubrieron depósitos de nódulos compuestos por óxidos de manganeso y en menor grado de cobre, níquel, molibdeno y cobalto.

La primera idea sobre el origen de las corrientes oceánicas fue expuesta por el meteorólogo Vilhem Bjerknes, quien las atribuyó al efecto de los vientos y la rotación terrestre (efecto de Coriolis) sobre la masa oceánica. Más tarde también se identificaron como sus mecanismos, los cambios en la densidad del agua, generados por la evaporación, las precipitaciones y las variaciones en la temperatura. Todos estos datos han sido controlados por el hombre a escala global aproximadamente desde 1970, que con el posicionamiento de satélites en órbitas alrededor de la Tierra permitió conocer la distribución de las corrientes marinas.

El primero en plantearse cuantitativamente el problema de la predicción atmosférica fue Efforts. Desarrolló una formulación matemática muy complicada. En 1922, el matemático Lewis Fry Richardson simplificó las fórmulas de Efforts, y veinte años más tarde John von Neumann realizó un ingenio electrónico que procesaba todas sus posibles variables. Los estudios meteorológicos realizados en los años treinta mediante el uso de globos sonda y radiosondas, permitió conocer la estratificación, características y funcionamiento de la atmósfera. En esta misma época comenzó el uso del avión en la observación meteorológica, hasta que a mediados de siglo se desarrollaron los satélites meteorológicos. En 1964 fue lanzado el primer satélite circumpolar por la agencia americana NASA.

El hombre no sólo se ha preocupado por comprender o predecir el tiempo, también ha intentado controlarlo. El primer experimento llevado a cabo con éxito se realizó en 1940 con la utilización de ioduro de plata, que, introducido en las nubes mediante aeroplanos, favorecía la condensación y la precipitación.

En la actualidad, la industrialización que generó el espectacular desarrollo científico de la era moderna también afectó el clima gravemente. Las grandes cantidades de dióxido de carbono expulsas a la atmósfera por el hombre, influyeron en un aumento generalizado de la temperatura a escala global.

Hasta comienzos del siglo XX se pensaba que los continentes que había sobre la Tierra eran algo fijo e inamovible; eran las llamadas teorías fijistas. Pero con el cambio de siglo, Alfred Wegener, meteorólogo alemán, publicó su obra El origen de los continentes y océanos, en la que proponía una deriva de los continentes. Esto se le ocurrió al observar la perfecta coincidencia entre los contornos de Sudamérica y África, y con él comenzó el desarrollo de las llamadas teorías movilistas, que más adelante sirvieron para demostrar la teoría de la Tectónica de Placas.

La Tectónica de Placas no pudo ser confirmada hasta los años 60, donde supuso una verdadera revolución. El principal respaldo hacia esta teoría llegó con la aparición de otra nueva, la teoría de extensión del fondo oceánico, la cual se realizó al conseguir datar las rocas del fondo oceánico y conocer con detalle su morfología por medio del sonar.

Según la Tectónica de Placas, existen unas extensiones de corteza de mayor o menor tamaño que se desplazan sobre la parte más externa del manto, la astenosfera. Estas extensiones o placas están en contacto unas con otras y, dependiendo de su interacción, existen bordes constructivos (dorsales), bordes destructivos (zonas de subducción) y pasivos (contactando placa continental y oceánica). Las placas son creadas en las dorsales oceánicas, en las que existe un flujo continuado de magmas basálticos que dan lugar a nueva corteza oceánica. Las placas se destruyen en las llamadas zonas de subducción, en las que la corteza de una placa oceánica se introduce en el manto bajo la corteza de otra placa continental. La corteza continental se cree que no puede subducir en ningún momento debido a su composición. Al tratarse de un quimismo más ácido que la oceánica presenta una menor densidad que ésta.

Hoy en día aún quedan muchas dudas por resolver acerca de la Tectónica de Placas, ya que sólo conocemos sus mecanismos básicos. Hay grandes dudas sobre su historia y los detalles de sus mecanismos de funcionamiento.