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Dinamismo del Planeta
¿Porqué estudiamos la tierra como un sistema?
Para comprender mejor las componentes e
interacciones que ocurren en nuestro planeta,
de esta forma analizar las características e
interacciones de los subsistemas del planeta
tierra y de esta forma poder estudiar en su
conjunto su estructura y la dinámica.
La biosfera o biósfera es el sistema formado
por el conjunto de los seres vivos, junto con el
medio físico que les rodea y está se distribuye
cerca de la superficie terrestre, formando
subsistemas constituidos por la litosfera,
hidrosfera y atmósfera. (Ver figura 1)
En
ecología,
la
biosfera
o
Figura 1: Biosfera como sistema
¿Cómo se origina el planeta Tierra y su atmósfera?
La tierra, cuando se formó hace 4500 millones de años,
Las hipótesis del origen del Sistema Solar y de La Tierra, se pueden clasificar en dos grupos de
teorías: Catastróficas o de Fragmentación y Nebulares, Condensación o Evolutivas. .
Se describirá la Hipótesis de la Nebulosa Primitiva (evolutiva) la cual señala que los cuerpos del
sistema solar se formaron a partir de una enorme nebulosa de hidrogeno y helio
(fundamentalmente). En la formación de estos cuerpos se pueden distinguir cuatro etapas (ver
figura 2):
a) Una nube de polvo y gases comienza a contraerse
b) La mayor parte del material gravitatorio es
impulsado hacia el centro formándose el Sol. Algo
de gases y polvo permanecen en orbita formando
un disco aplanado.
c) Los planetas comienzan a formarse a partir del
material que está en orbita dentro del disco plano.
d) Los materiales ligeros, fueron expulsados de la
parte interna del Sistema Solar, por el denominado
Viento Solar.
Después de Marte, los planetas más fríos acumularon
Hidrogeno, se piensa que la acumulación de estas
sustancias gaseosas es responsable del tamaño
grande y de las bajas densidades de los planetas
exteriores.
Figura 2: Hipótesis de la Nebulosa Primitiva (Tarbuck, 1999)
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Cuando la Tierra se formo, se produjo una diferenciación de elementos. Los elementos más
pesados como el hierro y el Níquel se hunden y los más ligeros (silicatos) flotan. Fue en la
Atmósfera primitiva donde aparece la vida.
Sin embargo, a nivel general, es posible distinguir tres características en el interior de la Tierra
realizando un viaje hacia el núcleo de ella: aumento gradual de la Temperatura, presión y
densidad.
¿Cómo se estructuró la atmósfera actual?
Los científicos suponen que la composición de la atmósfera actual es muy diferente de la de
aquella atmósfera primitiva.
Imaginen la superficie de la Tierra primitiva con intensa actividad volcánica y con permanentes
derrames de rocas fundidas. Dichos fenómenos originaron gran cantidad de vapor de agua que,
mientras se liberaba, quedaba atrapado por la gravedad del planeta. Quizás hayan tenido el mismo
origen varios gases, como el dióxido de carbono, el dióxido de azufre, el nitrógeno y, en menor
cantidad, el metano y el amoníaco.
En ciencias se cree que el principal y el mayor cambio en la composición
de la atmósfera se produjo a partir del origen y la diversificación de la vida.
Los organismos fotoautótrofos (ver figura 3) fueron los protagonistas de
este proceso. Se supone que los primeros organismos fotosintéticos
fueron las algas azules o cianofíceas. Durante su proceso de nutrición,
estos organismos incorporaron gran proporción del dióxido de carbono
presente en el aire, y liberaron gran cantidad de oxígeno, hasta entonces
ausente en el medio.
Fig3: Organismos
Fotoautótrofos
Este fenómeno redujo la proporción de dióxido de carbono en el aire y, en consecuencia, también
o
su temperatura. Se estima que, en sus orígenes, la temperatura de la Tierra era de unos 90 C;
o
algunos estudios señalan que quizás haya superado los 200 C.
En el aire, parte del oxígeno liberado por los organismos fotosintéticos se transformó en ozono, y
conformó una capa que comenzó a filtrar las radiaciones ultravioletas.
A medida que la vida continuaba y se diversificaba, en la atmósfera se redujo el porcentaje de CO2
y aumentó el de O2. La acción gravitatoria de la Tierra y las características de los gases,
produjeron la diferenciación de capas en la atmósfera actual.
La atmósfera actual está estratificada.(ver figura 4). Se denomina troposfera la capa que limita
con la superficie. Su espesor es de aproximadamente 12 km, pero varía debido a la forma geoide
de la Tierra. En esta capa se desarrolla la vida y posee casi la totalidad del vapor de agua que
contiene la atmósfera. En la troposfera también se producen los fenómenos meteorológicos.
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En los últimos 2 km de la troposfera se forma una
zona denominada tropopausa, caracterizada por su
calma. La capa que cubre desde los 12 km hasta los
50
km se denomina la estratosfera. En esta parte se
encuentra la capa de ozono.
La estratopausa es la zona de transición que limita
con
la próxima capa: la mesosfera, que llega a los 90
km
y no posee vapor de agua ni ozono. A partir de esta
última capa se encuentra la ionosfera, llamada así
por
la carga eléctrica de los gases que la forman. Esta
propiedad se usa en las comunicaciones.
A mayor altura, poco a poco los gases se hacen
menos densos. Esta capa se denomina exosfera y
puede extenderse hasta los 1000 km.
Figura 4: Principales
capasde la atmósfera
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¡Viaje al centro de la Tierra !
Si alguna vez pensaron a pensar qué encontrarían en un viaje imaginario hacia el centro de la
tierra, seguramente muchas fantasías se cruzaron por sus mentes.
La estructura interna de la Tierra es
muy compleja .desde la superficie al
centro hay aproximadamente 6400
km. y sus características varían
según su profundidad. No solo
cambia
su
composición
sino
también su actividad.
La estructura interna de la tierra
puede se analizada desde
una
perspectiva
estática
su
(composición química) o desde su
por su dinamismos (funcionamiento)
Ver figura 5
Figura 4: Geosfera a estudiada desde
una perspectiva estatica y dinámica
El siguiente cuadro resume la principales características de la estructura interna de la tierra desde
Su composición y su funcionamiento
Cuadro resumen estructura Interna de la tierra
Método Geoquímico
Método Geodinámica.
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Hacia la Teoría de la Tectónica de Placas
La revolución comienza en el siglo XX, con la propuesta
1
de la Deriva Continental , la cual señalaba que los
continentes se movían sobre la superficie del planeta,
1
desde el supercontinente llamado Pangea hasta “derivar”
a su posición actual. (ver figura 5)
Sin embargo la hipótesis de Wegener, no explica el
mecanismo por el cual los continentes lograron ese
desplazamiento. Con la muerte del científico el interés por
el tema siguió.
Figura 6: Teoria de la Pangea (200 M.A.) atrás)
La teoría que finalmente apareció, es la denominada Tectónica de Placas, que señala: La litósfera
esta dividida en veinte segmentos pequeños denominados Placas (ver figura 7), se desplazan
sobre la astenosfera plástica. Estas placas flotan sobre la astenosfera y se encuentran en
equilibrio (isostasia) según el cual: cuando unas placas se hunden al acumularse sedimentos sobre
ellas, otras se elevan al liberarse de sedimentos (compensación isostática). Esta teoría explica la
mayoría de procesos geológicos (global) de nuestro planeta: origen de los terremotos, volcanes,
formación de cordilleras (orogénesis), formación y expansión de los océanos, ciclo petrológico,
yacimientos minerales; estos procesos tendrían como causa común: el calor interno de la Tierra
que sería el motor que proporciona la energía para el movimiento de las placas al originar
movimientos de materiales incandescentes que dan lugar a las corriente de convección del manto
Figura 7: Placas tectónicas de la Tierra
1
A.Wegenerfueelprimeroenproponerestahipótesisen1915,publicándoloensuobra“Elorigendeloscontinentesylosocéanos”
(The origin of the Continents and Oceans)
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Límites de Placas
Cada placa se mueve como una unidad coherente con respecto a las otras placas. Todas las
interacciones entre ellas se producen a lo largo de sus límites, esto significa que el movimiento de
una de ellas implicara un ajuste en las otras. Están unidas por tres tipos distintos de límites, que se
definen por el tipo de movimiento: límite divergente, límite convergente y límite transformante
límite divergente (ver fig a)Las placas se
separan, lo que produce ascensión del
material de manto para crear nuevo suelo
oceánico Este límite expansivo, se produce
fundamentalmente
en
las
dorsales
oceánicas, en donde las placas se separan
y se rellenan con roca fundida que sube
desde la Astenósfera inferior, este material
se enfría hasta formar una roca dura. Esté
mecánismo es de expansión del fondo
oceánico, cuya velocidad típica es de 5 cm.
Al año. Debido a la constante renovación
del piso oceánico, ninguna parte de su
suelo data más allá de los 180 millones de
años.
a)
Límite convergente (ver fig b): Las placas
se aproximan, consecuencia de la
subducción de la litosfera oceánica en el
manto.
La expresión superficial, producida por una
placa descendente es una fosa submarina,
Este lugar recibe el nombre de Zona de
Subducción. Cuando
se
genera
subducción, hay un ambiente de presión y
temperatura elevada, algunos materiales
subducidos se funden y migran hacia arriba
dando lugar a erupciones volcánicas,
formación de cadenas montañosas.
b)
Límite transformante(ver fig c)
b)
Placas se deslizan una con respecto de la
otra, sin producción ni destrucción de
litosfera. Estas fallas son paralelas a la
dirección del movimiento de las placas. La
mayoría se ubica en dorsales centrooceánicas, la falla de San Andrés es un
ejemplo. A veces las rocas se rompen y se
libera energía, como lo que ocurrió en el
Terremoto de San Francisco en 1906.
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APLICANDO LO APRENDIDO
Discuta y responda con su grupo la alternativa correcta de las siguientes preguntas
1.¿Cómo se denomina al continente único
propuesto por la teoría de la deriva
continental?
a) Laurasia
b) Pantalasa
c) Pangea
d) Gondwana
e) Tectónicas
2.La deriva continental fue postulada por:
a)
b)
c)
d)
e)
Harry Hess
Tuzo Wilson
Dana
Alfred Wegener
Maurice Edwing
3. ¿Cuál es la relación entre Corteza y
Litosfera?
a)
b)
c)
d)
e)
La Litosfera es una parte de la Corteza
La Litosfera se encuentra bajo la Corteza
Son sinónimos
La Corteza es parte de la Litosfera
La Litosfera corresponde al Manto
4. El estado físico del Núcleo externo es:
a) Sólido, pues se propagan las ondas
sísmicas
b) Líquido, pues no se transmiten las ondas
Sísmicas
c) Sólido pero con cierta plasticidad
d) Es Plasma
e) Gelatinoso
5. ¿Cómo podemos conocer el interior de la
Tierra?
a)
b)
c)
d)
Mediante la lava que sale por los volcanes
Gracias a los actuales satélites artificiales
Mediante ondas sísmicas
Penetrando por las cavidades más
profundas
e) Solo mediante el análisis de fósiles.
6.En el funcionamiento de las placas por
convección:
a) Materiales calientes del manto
ascienden en las dorsales
b) Materiales calientes del manto
descienden en las dorsales
c) Litosfera fría desciende en el manto por
subducción
d) Combinación de la a) y la b)
e) Combinación de la a) y la c)
7.Los límites convergentes se caracterizan
por:
a) Vulcanismo y sismicidad
b) Sólo sismicidad
c) Sólo vulcanismo
d) Carecen de sismicidad y vulcanismo
e) Suelo oceánico.
8.El punto en profundidad origen de un
terremoto es el:
a) Pericentro
b) Epicentro
c) Hipocentro
d) Baricentro
e) Nucleo
9.Las responsables de la
durante un terremoto son:
a) Ondas primarias (P)
b) Ondas secundarias (S)
c) Ondas de Choque (C)
d) Ondas superficiales (R y L)
e) todas
destrucción
10. El punto en profundidad origen de un
terremoto es el:
a) Pericentro
b) Epicentro
c) Hipocentro
d) Baricentro
e) punto sísmico
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