Resumen del tema 4 de biología
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TEMA 12 1-La Tierra en el universo. Origen de la Tierra. 2-La Tierra y su luna. (La luna no cae) 3-Características de la Tierra como planeta. 4-Estudios de la Tierra y su estructura. 5-Materiales terrestres: rocas y minerales. 6-Dinámica terrestre: teoría de placas y sus límites. 7-Consecuencias de la dinámica terrestre. 8-Meteorización y estudio del suelo. 1- LA TIERRA EN EL UNIVERSO. ORIGEN DE LA TIERRA. El sentido del origen de la Tierra es que tenía que crear vida. Esta vida es la biodiversidad que se divide en 5 reinos: - Moneras: seres unicelulares, procariotas. Ej.: Bacterias. - Protoctistas: seres unicelulares, eucariotas. Ej.: Ameba. - Hongos: seres unicelulares, eucariotas o procariotas. - Plantas: seres pluricelulares, eucariotas. - Animales: seres pluricelulares, eucariotas. Tradicionalmente, la biodiversidad o diversidad biológica se ha definido como la variedad de especies y su abundancia relativa en un ecosistema. En la conferencia de Río de Janeiro de 1992, el concepto de biodiversidad se modificó, englobando 3 aspectos: - Diversidad de especies: La cantidad y abundancia relativa de especies de la Tierra. - Diversidad genética: La variedad genética dentro de las especies. - Diversidad de ecosistemas: Es la diversidad de ecosistemas (comunidades), en los que viven las especies. La importancia de la biodiversidad, es que, es uno de los recursos más importantes e insustituibles del planeta para el ser humano. Hay que considerarla como reserva de materias primas para diversas industrias (papeleras, farmacias,…), de recursos alimenticios (caza, pesca,…), como fuente de energía (biomasa) y desempeña un papel muy importante en el funcionamiento sostenible de los ecosistemas (interviene en los ciclos de la materia y de la energía, la regulación del clima, o la contaminación). La Tierra en el universo. - Se originó hace unos 15.000 m.a. tras una gran explosión llamada Big-bang, una de las pruebas que hacen cierta esta teoría es la radiación de fondo (radiación electromagnética que proviene de todas las partes del mundo), se tiene una “fotografía” que hizo un satélite (Cobe). Debido a la explosión, el universo sigue en expansión, fabricando materia y energía, espacio y tiempo, y fuerzas de todo tipo. En el comienzo el calor era muy intenso, pero poco a poco (hace 1500 m.a.) el universo se empieza a enfriar y a adquirir forma. - Debido a ese proceso de expansión y enfriamiento se averiguaron las unidades fundamentales del universo (las que estudian los astrónomos). Las galaxias están formada por millones de estrellas. Nuestra galaxia es la vía láctea, en uno de sus brazos y alejado del centro está el sistema solar y está cuenta sin una estrella (Sol) y diversos planetas: · Internos y sólidos (rocas): Mercurio, Venus, La Tierra y Marte. · Externos y gaseosos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. - Hay satélites (rocas) que giran alrededor de los planetas, hay asteroides (rocas) concentradas en el cinturón de asteroides de Marte. Se dice, que el sistema solar se formó a partir de una nebulosa (masa muy caliente de materiales estelares, tienen gases, rocas, hielos,…). La nebulosa sufrió un colapso; giró muy y originó el sol y el resto de los elementos se fueron ordenando, formando el sistema solar. La Tierra se formó por un proceso de acreción (choque continuo de rocas en el espacio). Hace unos 4.600 m.a. El Sol es lo primero que se forma hace unos 5.000 m.a. ACRECIÓN (pág. 241). Debido a su posición en el disco proto-planetario durante el proceso de formación del sistema solar, la Tierra tiene una composición parecida a la de los otros planetas interiores o rocosos, y se originó de manera similar: 1- El planetesimal recibió impactos de otros planetesimales menores que lo hicieron crecer y elevaron la tº. 2- El calor liberado en las colisiones y el generado por la desintegración de elementos radiactivos fundieron el planeta. 3- En estas condiciones, los materiales más densos migraron hacia el interior, y los más ligeros, hacia la superficie. Así se formó una estructura en capas con un núcleo metálico y una gran masa de rocas incandescentes que después constituyeron el manto terrestre (la Tierra se estructura en capas). En la superficie quedó una atmósfera primitiva formada por los gases desprendidos de las rocas fundidas. 4- La Tierra se fue enfriando hasta que en la superficie se consolidó una corteza primitiva formada por rocas menos densas y frías. Además se condensó el vapor de agua de la atmósfera, que precipitó sobre la corteza y formó los océanos. Es estructuro en capas de distintas densidades. - Las rocas que chocaron con la Tierra eran ricas en hierro, otras en silicato, otras eran de hielo. La capa más externa de la Tierra es rica en silicio, oxígeno y aluminio. Cuando los silicatos se unen forman rocas, como el granito (formado por cuarzo, feldespato y mica). La tierra está formada por materiales ligeros, excepto el núcleo terrestre que es de hierro. - Pero a la Tierra le queda todavía un calor remanente, que lo va perdiendo porque la Tierra gira de forma rotacional que hace que se enfrié y solidifique. Por tanto el calor que queda hace que la Tierra sea un planeta sólido y dinámico (se forman cordilleras, océanos, volcanes,…), cuando el calor se apague no habrá dinamismo (esto ocurrirá en 3000 m.a.). 5-ESTUDIOS DE LA TIERRA Y SU ESTRUCTURA. - Directos: consiste en analizar directamente las rocas de la Tierra. En este estudio el geólogo lo busca es estudiar la roca en su propia mano. Ejemplos: · Vulcanismo: expulsa rocas y nos permite estudiarlas. Nos ofrece rocas superficiales (no las internas). Por tanto esas rocas son muy ligeras. · Sondeos: se sondea en el campo del petróleo, de la minería,…. Pero las rocas que se estudian son las más externas. · Meteoritos: es directo porque la roca la estudia el geólogo en la mano. Los meteoritos son de composición y tamaños variables que proceden del espacio exterior y que caen a la Tierra. Los científicos creen que estos fueron los que chocaron para formar la Tierra. El impacto del asteroide cuando entra en la capa de atmósfera se rompe en fragmentos y estos fragmentos son los meteoritos (los planetesimales son asteroides y los meteoritos parte de estos). · Geodesia: con el estudio de la densidad de las rocas surgió esta ciencia, la cuál estudia la forma y el tamaño de la Tierra y nos informa sobre qué tipos de rocas hay en las distintas capas terrestres. Con el tamaño de la Tierra, se obtiene su masa, su volumen, su densidad. La geodesia nos ha permitido saber que la Tierra no es redonda, sino achatada por los polos debido a que, al principio, era una masa fundida y por su movimiento de rotación adquirió esa forma. La geodesia midió la densidad de la tierra la cuál es 5´5 g/cm3 y de las rocas superficiales que es 2´7 g/cm3. De estos datos se saca que las rocas interiores son muy densas. - Indirectos: 1- Gravimétricos: estudia la gravedad de la Tierra mediante unos determinados aparatos. La gravedad es igual a 9´8 m/s2. Estos estudios demuestran que existen anomalías de esa variedad (no es siempre 9´8 m/s2). Estas anomalías nos demuestran que la Tierra es heterogénea. 2- Magnetismo: también es heterogénea (debido a que existen anomalías magnéticas). Este estudio del magnetismo nos indica indirectamente como el interior de la Tierra. El interior de la Tierra es un núcleo de hierro que tiene que estar en su interior completamente solidificado, y ese núcleo en su parte externa tiene que estar fundido y con eso se crea un campo magnético. 3- Geotérmico: Analiza la tº de la Tierra. Estudia los flujos térmicos que también presentan anomalías que nos indican que la Tierra es heterogénea. 4- Sismología: Gracias a esta ciencia el geólogo puede dibujar y conocer el interior terrestre. Es el que más dato nos aporta del interior de la Tierra. Analiza y estudia terremotos y es una ciencia física. Es capaz de tallar el interior de la Tierra. Para poder dibujar el interior de la Tierra necesitamos una onda sísmica interior (viaja por el interior de la Tierra, nace en el hipocentro que es el punto de la corteza terrestre donde se origina un terremoto (la roca sufre una rotura. A partir del hipocentro se libera energía, que vaya por el interior de la Tierra en forma de onda). Las ondas se mueven con velocidades distintas y cambian de dirección y sentido. - - Las ondas sísmicas interiores son: Ondas P: Se llaman ondas primarias, viajan a mayor velocidad, son las primeras en ser recogidas en un sismógrafo. Tienen mayor velocidad que las S por su movimiento longitudinal, atraviesan los materiales longitudinalmente. Debido al movimiento rectilíneo atraviesan medios sólidos y líquidos, y según ese medio llevan una u otra velocidad, y así nos indica como es el material. Ondas S: Viajan a menor velocidad. Son las segundas en ser recogidas por un sismógrafo. Van a menor velocidad por su movimiento transversal, atraviesan los materiales haciendo una onda. Se llaman ondas secundarias. Analizando estas ondas se ha podido comprobar que a los 2900 km. De profundidad las ondas S desaparecen porque hay un medio líquido en el interior. El geólogo analizando las ondas sísmicas interiores ha podido saber donde se dan las distintas discontinuidades (zonas del interior de la Tierra, donde las ondas sísmicas interiores cambian su velocidad y dirección). Cada discontinuidad (cuando se cambia de un medio a otro) tiene el nombre del sismólogo que lo descubrió: - Mohorovicic: 30 km de profundidad. - Repetí: 670 km de profundidad. - Gutenberg: 2900 km de profundidad. - Lehman: 5200 km de profundidad. Las ondas sísmicas afirman que el interior de la Tierra está formado por distintas capas. 4.2-Estructura de la Tierra. La estructura del interior de la Tierra, es muy heterogénea, está distribuida en capas y según éstas distinguimos dos modelos: - Geoquímico: Utiliza el criterio de la composición química de las rocas. Propone 3 capas: · Corteza: de 10 a 70 km. · Manto: 70-2900 km. · Núcleo: Externo (2900-5100 km) y el interno (5100-6371 km). - Dinámico: Utiliza el criterio del comportamiento mecánico, la densidad y el estado físicoquímico de las rocas externas. Propone 4 capas: · Litosfera: 150 km, la tectónica de capas estudia su comportamiento. · Astenosfera · Mesosfera · Endosfera - Modelo actual: Debido a la aparición de nuevos datos este modelo integra los dos anteriores. · La capa más externa de la Tierra química y físicamente hablando es muy rica en oxígeno y silicio. Debido a la abundancia de estos compuestos, hay muchos silicatos. Estos se asocian a otros minerales y dan lugar a una roca: el granito. · El comportamiento de las rocas más externas son sólidas y rígidas. Esta capa es fría y se rompe con facilidad y originan los hipocentros. La rotura de estas rocas se debe a que el calor de las capas internas se libera hacia el exterior. · La capa externa es la más heterogénea en composición. Existen 3 tipos de rocas: Metamórficas, magmáticas y sedimentarias. Las sedimentarias solo se encuentran en la corteza. · Esta corteza terrestre la podemos dividir en dos tipos: - Corteza oceánica: es una corteza nueva y joven, y no supera los 200 m.a. - Corteza continental: es una corteza antigua, algunas rocas son de hace 3800m.a. CORTEZA OCEÁNICA. Tiene entre 3 y 15 km de espesor. · En horizontal: presenta un relieve muy homogéneo. Se repite en todos los océanos. Las zonas más extensas son las llanuras abisales. Las dorsales son cordilleras submarinas que son auténticos volcanes rectilíneos, es decir, están en el medio de los océanos surcándolos de norte a sur, en línea más o menos recta. La boca de estos volcanes, está recorrida por rift, una grieta que ha sufrido la Tierra por la que sale material magmático, salen lavas. Cuando se enfrían estas lavas, se convierten en rocas almohadilladas, es decir, con forma redondeada. Esto solo ocurre en los fondos oceánicos. Las dorsales son las únicas zonas del planeta que no presentan sedimentos. Otras estructuras son las fosas abisales, que son grietas donde el suelo del océano se hunde, se pierde. Estas grietas pueden alcanzar profundidades de 11000 m de caída. Esta corteza está totalmente sumergida. · En vertical: La parte superior puede tener sedimentos, pero en el centro hay basaltos, rocas almohadilladas. La parte intermedia está formada por rocas plutónicas (gabros) y la más profunda tiene rocas metamórficas. CORTEZA CONTINENTAL. Es muy antigua. · En horizontal: Hay una zona emergida, que está por encima del nivel de agua. De esta zona destacan los cratones, las zonas más antiguas de esta corteza. Los cratones son zonas desgastadas por la erosión, son llanuras. Esas rocas tienen unos 3500 m.a. Los orógenos o cordilleras continentales son zonas muy jóvenes de la corteza continental. Todos los orógenos actuales pertenecen a la orogenia alpina (Himalaya, Alpes, Andes, Atlas, Sistema Ibérico,…). Existe también una corteza continental que está sumergida pero no alcanza más de 200 m. Recibe el nombre de plataformas continentales. Al final de la plataforma hay una brusca caída hacia el fondo oceánico llamada talud. Ahí termina la corteza continental. ·En vertical: Es más gruesa que la oceánica. En la primera capa, que es muy fina, hay rocas sedimentarias. La segunda capa está formada por rocas ígneas, sobre todo granito. La tercera capa es de rocas metamórficas, debido a las altas presiones, especialmente hay gneis. MANTO. Es la capa más voluminosa que tiene la Tierra situada entre la discontinuidad de Mohorovicic y la de Gutenberg, a 2900 km. de profundidad. Hay silicatos de hierro, más densos. La roca que más abunda es la peridotita. En la zona de la litosfera, la más superior, las rocas son frías, sólidas, rígidas y quebradizas. Por debajo de 150 km de profundidad, sube tanto la temperatura que las rocas se vuelven plásticas. Esta zona es la astenosfera y allí hay mucha temperatura porque recibe el calor terrestre y además está llena de isótopos radiactivos. En la astenosfera se generan las corrientes de convección, que provocan el movimiento de los materiales y el calor sube. La zona más interna del manto es un límite con el núcleo. Aparecen zonas de material fundido. Por eso las ondas sísmicas disminuyen mucho su velocidad. - NÚCLEO. Es la zona más interna y alcanza los 6371 km de profundidad. Empieza tras la discontinuidad de Gutenberg. Es un núcleo de níquel, azufre y sobre todo hierro. Se divide en: Núcleo externo: 6000 ºC de temperatura. Es líquido, está fundido. Lo sabemos porque las ondas S no lo pueden atravesar y las P disminuyen su velocidad. Núcleo interno: Es sólido porque las ondas P, a los 5100 km, aumenta su velocidad. A pesar de la temperatura, es sólido por la elevada presión. Según esta composición, existe un campo magnético, sino fuera así el núcleo, el campo magnético no podría existir. El núcleo conserva el calor remanente del origen del planeta. Ese calor se perderá dentro de 3000 m.a. lleva latiendo hace 4500 m.a. Cuando se enfríe el planeta, se perderá el magnetismo. 6-DINÁMICA TERRESTRE. La Tierra es un planeta muy dinámico, debido a que todavía le queda calor remanente. La dinámica interna terrestre provoca la formación de cordilleras, océanos, terremotos, volcanes, movimiento de continentes,… Los fijistas son geólogos muy antiguos que pensaban que los fenómenos geológicos se daban por separado y que los continentes no se movían. En el siglo XX, A.Wegener dijo - - - - que la Tierra se movía. Así surgió el movilismo. Lanzó la idea de la “deriva continental”. Afirmaba que los continentes hace millones de años, estaban pegados, la pangea. Aportó muchas pruebas para demostrar su teoría: Geológicas (geográficas): Wegener observó que las líneas de costa de América del Sur y África encajan como las piezas de un rompecabezas. También comprobó la continuidad de algunas cadenas montañosas y formaciones rocosas en lugares que hoy están separados por océanos. Esto apoya que los continentes estuvieron unidos. Paleoclimáticas: Hace 300 m.a. hubo una glaciación, se sabe porque el hielo del casquete polar sur se extendió más allá de sus límites y produjo estrías en las rocas de los continentes que cubría. Actualmente, las estrías glaciares permanecen en la roca de continentes separados por miles de kilómetros. La única explicación es que en aquella época, los continentes estuvieran unidos. Paleontológicas: Se han hallado fósiles de un reptil, el Mesosaurus, en lugares separados como Sudamérica y África. Wegener dijo que no pudo ir nadando, sino que los continentes estaban unidos. Paleomagnéticas: Al analizar el paleomagnetismo registrado en rocas de un mismo continente pero de distintas épocas, se determina un punto que indica la posición de los polos magnéticos respecto de ese continente en cada época. Se orientan al polo norte magnético. Al unir los puntos, se obtienen curvas de migración polar aparente (los polos no se desplazan, son los continentes). Si dos continentes se han movido uno respecto al otro, sus curvas no coincidirán. Teoría de la tectónica de placas - - Nace en el siglo XX y se acepta la década de los 70. Esta teoría acepta la idea de Wegener y la idea de la expansión del fondo oceánico. Esta teoría se apoya en las siguientes ideas: La litosfera terrestre es una capa de 150 km de espesor que está actualmente fracturada. Está fracturada por la liberación del calor del interior de la Tierra. La litosfera está formada por distintas piezas que reciben el nombre de placas litosféricas. Estas placas se mueven porque están apoyadas sobre una capa más blanda, la astenosfera. En la astenosfera se crean corrientes de convección que mueven las placas. Al moverse, las placas chocan, se separan, se deslizan unas sobre otras,… La litosfera se mantiene constante en su volumen, el perímetro de la Tierra no aumenta. Hay unas zonas donde las placas se separan y, allí, se crea nueva litosfera. Hay otras zonas donde las placas chocan y allí se destruye litosfera. La creación y destrucción de litosfera es un fenómeno de expansión de fondos oceánicos. Las placas litosféricas tienen límite. En ellos, se dan la mayoría de los fenómenos geológicos activos como terremotos y volcanes. Los bordes son zonas muy inestables. Las zonas geológicas estables se encuentran en el interior de las placas, lejos de los límites. Hay zonas de intraplaca inestables, como los puntos calientes (islas Hawái). Tipos de placas - Placas oceánicas: Están formadas exclusivamente por litosfera oceánica, como la del Pacífico. Placas mixtas: Están formadas por litosfera oceánica y bloque de litosfera continental. Este tipo de placas son las que mayormente nos encontramos en la Tierra, como la placa euroasiática. Se conocen 7 placas principales: La norteamericana, sudamericana, la del Pacífico, africana, euroasiática, indoaustraliana y antártica. Las placas de tamaño mediano son: La caribeña, de nazca, Filipinas, arábiga, cocos y scotia. Existen, además, otras más pequeñas. Los bordes de las placas - - Son las zonas más activas del planeta. Pueden ser: Divergentes: las placas se separan y se crea continuamente litosfera oceánica. Estos límites coinciden con las dorsales. Convergentes: las placas chocan. En estas zonas, la litosfera oceánica se destruye. Coinciden con las fosas abisales. Una placa se introduce (subduce) debajo de la otra que se hunde en el manto. Con movimiento lateral: o fallas transformantes. Las placas ni chocan ni se unen, se deslizan 1 respecto a la otra. Ni se crea ni se destruye litosfera. Se dice que son límites neutros o pasivos, pero son muy activos ya que allí es donde se producen más terremotos y los más intensos. Ejemplo: la falla de San Andrés, que se sitúa entre California y los Ángeles. Se deslizan la placa norteamericana y la del pacífico. Evolución de los límites de las placas - - - - El estudio de estos límites los podemos unir mediante un ciclo. El ciclo de Wilson. El ciclo nos indica que los límites divergentes comienzan su formación en corteza continental, debido a una pérdida continúa de calor del interior de la Tierra, en esa 1ª fase se producen fenómenos de magmatismo y el suelo continental se abomba. En la 2ª, el suelo se agrieta, se rompe y se forman estructuras de lagos continentales de suelo oceánico. Esto se está dando hoy en día en la zona del rift Africano. En la 3ª fase, todos los lagos se unen porque surge una gran grieta y empieza la formación de una pequeña dorsal. Se están formando límites divergentes. Aparece el rift, la boca de la dorsal. Esto está sucediendo en el Mar Rojo. Por ahí la Tierra pierde calor. El suelo de los lagos es suelo oceánico. En la 4ª fase (oceánica), los márgenes continentales (límite entre mar y tierra firme) son estables. Se ha formado todo un océano con la dorsal en plena actividad en el centro. El suelo oceánico está en plena expansión y permite el desarrollo de las cuencas oceánicas que se encuentran en el límite entre la Tierra y el mar, pero no es un límite de placas, es un margen continental. Las cuencas son zonas estables porque son zonas de intraplaca. Allí ocurre un fenómeno de sedimentación. Las encontramos también en el océano Índico y el Atlántico. En la 5ª fase del ciclo de Wilson (fase de océano que reduce), los márgenes continentales estables, se convierten en márgenes activos por un fenómeno llamado subducción. Este fenómeno consiste en que la corteza oceánica, más densa y fría que la continental, se introduce debajo de esta. Así se crean las fosas oceánicas. Las fosas son límites de placa, márgenes continentales activos. De esta forma desaparece continuamente suelo oceánico y con una subducción continua, los océanos se cierran y desaparecen. Este proceso se está dando en el océano Pacifico, que está siendo engullido por las fosas abisales. Esta es una fase reduccional. Los márgenes son muy activos y se producen terremotos y volcanes que acompañan a la subducción. Cuando una placa subduce delimita un plano indicado, el plano de Benioff, donde se localizan los hipocentros de los terremotos. La fricción de los bloques crea fusión de materiales y surgen núcleos magmáticos que provocan volcanes. - Debido al fenómeno de subducción se originan los arcos insulares, que son muy numerosos en el océano Pacífico. Son islas con forma de arco (Filipinas, Japón,…). Debido a la subducción, por evolución, los arcos insulares se van a transformar en cordilleras pericontinentales (en los márgenes continentales). Los Andes es un ejemplo de este fenómeno. La 6ª fase es el cierre de un océano. Se estudia como un fenómeno llamado obducción (choque de corteza continental con corteza continental). Se forman cordilleras intercontinentales. Esta fase se está dando en el Himalaya (choque de la placa euroasiática con la indoaustraliana). De esta forma, según el ciclo de Wilson, vuelve a empezar el proceso en la corteza continental. 7-CONSECUENCIAS DE LA DINÁMICA TERRESTRE. Es la formación de cordilleras, océanos, dorsales, fallas, pliegues, etc. 1-Dinámica de las fallas transformantes Son roturas de la dorsal a lo largo de todo su recorrido, ya que la dorsal está troceada. Las fallas son muy profundas. Hay una falla poco profunda que no está sumergida. Es la falla de San Andrés en California. Es una zona muy peligrosa y activa en la que se dan muchos terremotos que pueden causar grandes desastres. Las placas se deslizan creando una gran tensión entre las rocas, liberando energía. 2-Dinámica del interior de las placas Las islas Hawái son volcánicas y están en el interior de una placa. No forman un arco insular porque se han formado por un fenómeno de punto caliente. Esto es una pérdida del calor interno terrestre. Un penacho de materiales muy calientes procedentes del manto profundo asciende y rompen la corteza oceánica. Como la placa se mueve, se van formando islas que se enfrían poco a poco. La dinámica terrestre es constructiva. 8-METEORIZACIÓN Y ESTUDIO DEL SUELO. - - La dinámica externa es destructiva y se debe al calor del sol. Esta dinámica modela la superficie terrestre. Entre los procesos geológicos externos esta la: Meteorización: Se origina por la atmósfera, por lo que no tiene movimiento. Es el desgaste continuo de la superficie terrestre. En este proceso también está influyendo el ser humano y el resto de seres vivos. En la mayoría de los ambientes intervienen tanto la atmósfera como los seres vivos. Según el clima, la meteorización puede ser: Mecánica: o física. Se da en zonas desérticas, con poca agua. Es la fragmentación o disgregación física de las rocas sin que se altere la composición química de sus minerales. Debido a la meteorización, se forman los suelos. Química: se da en zonas húmedas, donde abunda el agua.
