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El primer desarrollo crítico para la aparición de la guerra de trincheras fue la introducción de los ejércitos de reclutamiento masivo, que aparecieron en la Revolución francesa y en las Guerras Napoleónicas. Antes de esto, los ejércitos consistían en un pequeño número de tropas que eran incapaces de defender un amplio territorio durante mucho tiempo. Las batallas eran breves, o degeneraban en guerras de asedio. La aparición de los grandes ejércitos hizo mucho más difícil que uno pudiese sobrepasar el flanco del otro, aunque todavía podía conseguirse, mediante cargas de caballería e infantería, que uno de ellos acabase rompiendo la formación del otro a través de un asalto directo. Un ejemplo de línea militar fortificada que se alargaba durante muchos kilómetros eran las líneas de Torres Vedras (1810), construidas por los portugueses bajo la dirección de los Ingenieros del Ejército británico, durante la guerra contra Napoleón Bonaparte.
Lo que hizo que esta táctica fuese cada vez más suicida fue el desarrollo de armas de fuego de cada vez mayor poder a mediados del siglo XIX. Cuando comenzó la Guerra de Secesión, en 1861, se luchó con las mismas tácticas utilizadas en la era de Napoleón y durante siglos antes. Cuando la guerra llegaba a su sangriento final en 1865, se había convertido en un previo de la Primera Guerra Mundial, con trincheras, ametralladoras, fortificaciones de campo y bajas masivas. La batalla de Petersburg, cercana al final de la guerra, con sus trincheras y formaciones estáticas, contrasta con las primeras batallas, como la primera batalla de Bull Run, en donde las maniobras todavía eran posibles. Las famosas cargas de caballería, como la carga de Pickett en la batalla de Gettysburg, demostraron la inutilidad de un asalto directo contra una línea enemiga bien colocada.
Una ametralladora Gatling. Ilustración en una enciclopedia suiza de 1885.
Dos factores principales iniciaron el cambio. En primer lugar, hubo una proliferación de fusiles de avancarga, que en la época se fabricaban por miles. Estos eran efectivos al doble de distancia que los fusiles de avancarga de la era Napoleónica y eran capaces de matar a enemigos a una distancia de 1 km. Además, permitían al tirador mantenerse a cubierto en una trinchera o detrás de algún obstáculo improvisado para poder disparar a un cuerpo de atacantes desde una distancia mucho mayor que la anterior. Los atacantes eran incapaces de cruzar lo suficientemente rápido como para evitar bajas en un número prohibitivo. Por otro lado estaba la persistencia en las tácticas en columna de las Guerras Napoleónicas, que incrementaban las bajas. Sólo a finales de la guerra se corrigió este error táctico de forma generalizada, disponiendo las tropas en abierto. Por ello, la primera respuesta al incremento en el poder de fuego, la cobertura, o la segunda, la dispersión, acabaron adoptándose. La tercera, la armadura, no era una opción contra las nuevas armas. No sería una opción válida hasta la invención del motor de combustión interna y los vehículos blindados.
También influyeron otros factores que fueron apareciendo después de la Guerra de Secesión. El primero fue el desarrollo del alambre de púas o de espino (inventado en 1874), que en sí mismo no causaba un gran daño a nadie, pero que podía ralentizar de forma crucial a una fuerza de ataque, y permitir a los defensores, con ametralladoras emplazadas estratégicamente, infligir graves pérdidas al enemigo. La segunda fue la mejora de la artillería, que de una u otra forma, había formado parte de la guerra desde la época clásica, y que desde la aparición de la pólvora hasta el desarrollo de la guerra de trincheras se había convertido en la mayor causa de bajas en la guerra. Fue suplantada sólo brevemente por el fusil. Con el desarrollo de los cañones de acero de retrocarga por Krupp, se recuperó gran parte de su capacidad de matar (como se demostró gráficamente en la Guerra Franco-prusiana de 1870-1871).
En tercer lugar está la introducción de las balas explosivas y, por último, los mecanismos hidráulicos de recarga, inventados por los franceses en el cañón M1897 de 75 mm, que incrementaron significativamente la cadencia de disparo. Estos cambios aumentaron la efectividad de la artillería hasta un grado inimaginable en la década de 1870. Se creó una zona entre el atacante y el defensor, un espacio de "tierra de nadie" demasiado letal como para cruzarlo.
La batalla de Santa Inés fue el primer enfrentamiento militar en América Latina donde se excavaron trincheras. La batalla se desarrolló el 9 y 10 de diciembre de 1859 en el contexto de la Guerra Federal entre las fuerzas federales del general Ezequiel Zamora y las del gobierno conservador del general Pedro Estanislao Ramos, con victoria de las primeras.
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