La Atmósfera Terrestre y el Efecto Invernadero

El vapor de agua, el dióxido de carbono y el metano son gases de efecto invernadero. Estos gases «atrapan» la energía térmica que emite la Tierra, elevando la temperatura superficial del planeta más de 30 ºC. Sin ellos, la temperatura media de la atmósfera sería de -18 ºC.

La atmósfera es dinámica. Cuando el aire absorbe calor de la superficie terrestre, se expande. Al hacerlo, pierde densidad y se eleva, y entonces su lugar es ocupado por otras masas de aire que se encuentran a menor temperatura. Así se forman los huracanes, vientos y brisas.

El Agua en la Tierra: Un Elemento Vital

¿Por qué el agua en la Tierra es líquida en superficie?

• Por una mayor proximidad al Sol que la de los satélites de Júpiter.
• Por la mayor masa de la Tierra y, por ende, mayor gravedad. Esto le permite mantener una atmósfera, y la presión atmosférica limita la evaporación del agua.
• Por la existencia en su atmósfera de gases de efecto invernadero, que impiden la congelación de la hidrosfera.

El Ciclo del Agua

El agua se condensa y llueve, se infiltra y eventualmente llega al mar; también se evapora y vuelve a la atmósfera para empezar de nuevo el ciclo.

Procesos Geológicos Externos: Erosión y Sedimentación

El agua erosiona y mueve material sólido desde los continentes hacia las zonas bajas, donde lo deposita: este proceso se conoce como sedimentación. Los materiales pueden viajar disueltos en iones o como fragmentos de roca. Cuando se depositan, originan respectivamente sedimentos químicos y sedimentos detríticos. La sedimentación ocurre en lagos o sobre un fondo marino de poca profundidad.

El Interior de la Tierra: Densidad, Ondas Sísmicas y Energía

La Densidad de la Tierra

El granito es una roca muy común en la superficie de la Tierra, que tiene una densidad de 2.2 g/cm³. De esta manera, deducimos que el planeta no es homogéneo: en su interior hay materiales más densos que el granito.

Las Ondas Sísmicas

Las ondas sísmicas son originadas por terremotos, atraviesan el interior del planeta y modifican su dirección y velocidad al cambiar el medio por el que se propagan. Las ondas dejan de transmitirse a 2.900 km de profundidad, lo que indica que se han encontrado con una capa fluida: el núcleo externo. Cada cambio brusco en la velocidad de las ondas señala una variación en la estructura terrestre y nos informa sobre las propiedades físicas de los materiales profundos.

Hay dos tipos de ondas sísmicas:

• Ondas P: Viajan más rápido en todos los medios.
• Ondas S: Viajan más lentamente y no se propagan en medios líquidos.

La Energía Interna de la Tierra

Los geoquímicos dedujeron que los elementos radiactivos estaban concentrados en la corteza. Sin embargo, el núcleo, donde no hay muchos elementos radiactivos, estaba muy caliente: en promedio, a unos 5.000 ºC. Si la energía no es de origen radiactivo, ¿de dónde proviene?

¿Recuerdas los planetesimales que chocaban para formar los planetas? Los objetos que chocan se calientan. Así, los planetesimales, debido a los violentos choques, acabaron fundiéndose, y probablemente buena parte del calor profundo del núcleo proviene de este proceso.

Dinámica del Relieve Terrestre: Creación y Destrucción

El relieve es una consecuencia de la dinámica litosférica: la subducción y la colisión de las placas tienen importantes efectos térmicos y mecánicos, por lo que los orógenos son lugares de intensa deformación, que se salda con la creación de relieves asociados. A causa de la baja densidad de la corteza continental, su engrosamiento bajo los orógenos hace los efectos de un flotador.

La destrucción del relieve tiene lugar con la erosión progresiva de la corteza. El orógeno se eleva y la erosión lo aplana: por eso los continentes antiguos son tan planos.

La Deriva Continental y la Tectónica de Placas

Pruebas de la Deriva de los Continentes

Alfred Wegener sospechó que los continentes podrían haber estado unidos, ya que las costas de los continentes coincidían, especialmente entre América del Sur y África. Sus pruebas se basaron en:

• Geográficas: La coincidencia de las líneas de costa.
• Paleontológicas: La presencia de fósiles idénticos en continentes hoy separados por miles de kilómetros, lo que demuestra que estuvieron unidos.
• Geológicas y Tectónicas: Si se unen los continentes en uno solo, se observa que las rocas (su cronología) y las cadenas montañosas principales tendrían continuidad y formarían un cinturón.
• Paleoclimáticas: Descubrió que hay zonas que no coincidían climatológicamente, con evidencias de hielo en lugares que hoy son cálidos.

La Deriva de los Continentes según Wegener

1. Los continentes estaban unidos formando el supercontinente Pangea, a su alrededor se extendía un gran océano, Pantalassa.
2. La India estaba separada del resto del continente asiático.
3. La forma y posición de los continentes eran iguales que ahora, pero en el futuro la Tierra hará que las siluetas de los continentes continúen cambiando.

La Corteza Fragmentada: Evidencia de Placas Litosféricas

Si se localizan los focos sísmicos y los volcanes sobre un mapa, se observa que no se distribuyen al azar, sino que están alineados. Esto sugiere la idea de una corteza fragmentada en grandes placas litosféricas, y que en sus bordes es donde se produce esta actividad volcánica y sísmica.

Expansión del Fondo Oceánico

En el centro del Atlántico y del Pacífico Sur, las rocas volcánicas son más jóvenes, y su edad va creciendo de manera simétrica. En las dorsales oceánicas hay materiales volcánicos que están surgiendo del interior de la Tierra y que se añaden a la litosfera, ensanchando los océanos.

La teoría que explica la historia y los procesos geológicos terrestres recibe el nombre de Tectónica Global o Tectónica de Placas. Esto ocurre porque el almacén térmico localizado en el núcleo calienta el manto lo suficiente como para que se produzcan corrientes de convección: los materiales calientes suben y los fríos bajan. Esta agitación térmica mueve la litosfera y la rompe en placas.

La Corteza en Movimiento

Las placas se crean en dorsales oceánicas o bordes constructivos de placa, en las que se produce el fenómeno de expansión del fondo oceánico. El Atlántico es ahora 30 metros más ancho que cuando Colón lo cruzaba.

En otros lugares, las placas chocan y generan orógenos (cordilleras) de borde continental como los Andes o intercontinentales como el Himalaya. En estas zonas, la corteza oceánica se destruye al introducirse en el manto, proceso que llamamos subducción.

Debido al movimiento de las placas litosféricas, los continentes se pueden desplazar (deriva continental) y formar supercontinentes, o aislarse porque se abren nuevas comunicaciones oceánicas.

La Historia Geológica de la Tierra: Una Cronología

1. 4470 Ma: La Tierra, después de su formación, es una esfera de roca candente.
2. 4440 Ma: Un objeto rocoso del tamaño de Marte colisionó con la Tierra, y se formó la Luna.
3. 4400 Ma: Indicios de los primeros mares y de la primera corteza continental.
4. 850 Ma – 580 Ma: La disminución del efecto invernadero congela prácticamente la totalidad de la superficie del planeta.
5. 250 Ma: Los continentes están unidos (Pangea).
6. Año 2009: La Tierra hoy.
7. +150 Ma (futuro): La geografía de un mundo que nuestra especie no verá. Nuevos océanos habrán surgido. Los continentes se habrán desplazado y habrá cambiado la imagen que conocemos del planeta.
8. +2500 Ma (futuro): El Sol habrá incrementado su actividad, se habrá convertido en un gigante rojo y su superficie será el único horizonte del planeta, un planeta rocoso abrasado por su estrella.