6. HISTORIAS DE UN VIEJO PLANETA

• Describe con un esquema la historia del planeta Tierra, desde su aparición hasta la situación en la que supuestamente se encontrará dentro de 2500 millones de años.

LA EVOLUCIÓN DEL PLANETA TIERRA

Durante muchos millones de años, la Tierra siguió recibiendo impactos de meteoritos y planetesimales y continuó incrementando su masa.
Al crecer el planeta comenzó a calentarse debido a tres efectos combinados: la energía liberada por el impacto de los meteoritos, la contracción gravitatoria, y la desintegración radiactiva de elementos como el uranio, el torio y el potasio.
Llegó un momento en que la Tierra se fundió totalmente y comenzó una diferenciación en su interior:
· Los elementos pesados (hierro, níquel) se hundieron y formaron un núcleo fundido que, en parte, aún permanece líquido.
· Los materiales ligeros se dispusieron en el exterior y formaron la corteza y el manto.
· Los materiales gaseosos escaparon del interior de la Tierra formando la atmósfera.

  SECUENCIA DE LA HISTORIA DE NUESTRO SISTEMA SOLAR

1. -4470 Ma: La Tierra trás su formación es una esfera de roca candente.

           2. -4440 Ma: Un objeto rocoso del tamaño de Marte colisionó con la Tierra. Las escorias de este impacto orbitan como un anillo y se concentra formando la Luna.

         3. -4440 Ma: Indicio de los primeros mares y de la primera corteza continental.

       4. -850 a -580 Ma: La disminución  del efecto invernadero congela la práctica totalidad de la superficie del planeta. Una glaciación casi global convierte a la Tierra en un planeta blanco.

        5. -250 Ma: Los continentes están unidos. Última Pangea.

       6. Año 2009: La Tierra hoy.

      7. +150 Ma: La geografía de un mundo que nuestra especie no verá. Han surgido nuevos océanos. Los continentes se han desplazado cambiando la imagen que conocemos del planeta.

     8. +2500 Ma: El Sol ha incrementado su actividad, convirtiéndose en una estrella gigante roja, y su superficie será el único horizonte del planeta. Un planeta abrasado por su estrella. Hay que subrayar la belleza de este final simétrico: la Tierra fue un mar de fuego en su inicio, y probablemente volverá a serlo.

5.5 LA MÁQUINA TIERRA

• Busca esquemas que reflejen los distintos movimientos de las placas tectónicas.

  
  
  
  

5.4 LA MÁQUINA TIERRA

• ¿Qué son las zonas de subducción?

  
  
    Se refiere a aquellas zonas donde las placas chocan entre sí, en esta zona estas placas se consumen. Se localizan en las fosas oceánicas, de los márgenes continentales activos. La subducción es un mecanismo consistente en la introducción de la placa bajo otra a favor de un plano de fallo, que recibe el nombre de plano de Benioff.
  
  
  
  
  
  
  

5.3 LA MÁQUINA TIERRA

• ¿Cómo explica la tectónica de placas la formación de cordilleras?

  
  
    La formación de las cordilleras ocurre gracias a la acumulación de sedimentos. En zonas alargadas próximas a los bordes continentales se forman estas acumulaciones, que quedan expuestas a varios elementos, principalmente a los empujes laterales de las placas tectónicas.
  Cuando estas zonas sufren empuje desde lados opuestos se erigen las cordilleras, cuya formación también queda a merced de la acción del viento, el agua, la vegetación y el suelo.
  
  
  
  
  
  
  

5.2 LA MÁQUINA TIERRA

• Explica qué son y cómo se producen las corrientes de convección.

  
  
    El origen del movimiento de las placas está en unas corrientes de materiales que suceden en el manto, las denominadas corrientes de convección, y sobre todo, en la fuerza de la gravedad.  
   
  Las corrientes de convección se producen por diferencias de temperatura y densidad, de manera que los materiales más calientes pesan menos y ascienden y los materiales más fríos, son más densos y pesados y descienden.
  
  
  
  
  
  
  

5.1 LA MÁQUINA TIERRA

• ¿Qué explica la teoría de la tectónica de placas?

    Esta teoría propone que el << almacén térmico>> localizado en el núcleo calienta el manto lo suficiente como para que se produzcan corrientes de convección: los materiales calientes ascienden y los fríos descienden. Esta agitación térmica mueve la litosfera rompiéndola en placas.

4.4 DE LA DERIVA CONTINENTAL A LA TECTÓNICA DE PLACAS

• Busca información sobre la extensión del fondo oceánico y sobre las dorsales oceánicas y relaciona esta información con la teoría de la tectónica de placas.

  La expansión de los fondos oceánicos ocurre en los dorsales oceánicas, donde se forma nueva corteza oceánica mediante actividad de las fosas centriculares y el movimiento gradual del fondo alejándose de la dorsal. Este hecho ayuda a entender la deriva continental explicada por la teoría de la masija de plataforma.
  
  Teorías anteriores (por ejemplo, la de Alfred Wegener) sobre la deriva continental suponían que los continentes eran transportados a través del mar. La idea de que el propio fondo marino se mueve (y arrastra a los continentes con él) mientras se expande desde un eje central fue propuesta por Harry Hess de la Universidad de Princeton en los 1960s. La teoría se acepta ampliamente en la actualidad, y se cree que el fenómeno es causado por corrientes de convección en la parte débil y plástica de la capa superior del manto (denominada astenosfera en la definición clásica). Las mayores pruebas de la mencionada teoría son las fosas oceánicas, las dorsales oceánicas, el magma saliente hacia la superficie, el nuevo fondo marino.

  
  

4.3 DE LA DERIVA CONTINENTAL A LA TECTÓNICA DE PLACAS

• Copia alguna imagen en la que se observe la distribución de las placas tectónicas en la superficie terrestre.

  
  

  

  LAS SIETE PLACAS TECTÓNICAS PRINCIPALES Y LAS OCHO SECUNDARIAS.

  

  DISTRIBUCIÓN DE LAS PLACAS EN LA SUPERFICIE TERRESTRE

4.2 DE LA DERIVA CONTINENTAL A LA TECTÓNICA DE PLACAS

• ¿Qué son las placas tectónicas?.

  Las placas tectónicas son fragmentos de litosfera que se mueven como bloque rígido sobre el manto superior. Las placas tienen alrededor de 100 km de espesor. Están compuestas por dos tipos principales de materiales: la corteza oceánica y la corteza continental.
  
  

4.1 DE LA DERIVA CONTINENTAL A LA TECTÓNICA DE PLACAS

• Explica la teoría de la tectónica de placas, basándote en la distribución de los focos sísmicos y volcanes.

  La energía del interior de la Tierra se manifiesta no sólo técnicamente, sino también en forma de terremoto. Si se localizan los focos sísmicos y volcanes sobre un mapa, se observa que la mayoría de estos no se distribuyen al azar, sino que está alineados. 
  
  Esto sugiere la idea de una litosfera fragmentada en grandes placas litosféricas, con la actividad volcánica y sísmica concentrada en los bordes de las mismas. Estos datos, obtenidos en la década de 1960, unidos a los procedentes de la investigación oceanográfica, llevaron a los científicos a retomar las ideas básicas de Wegener.
   
  
   

3.5 WENEGER: LOS CONTINENTES EN MOVIMIENTO

• ¿Qué teoría se enunció a partir de la de Weneger?

   
  
  Se enunció la teoría de la tectónica de placas, la cual explica la historia y los procesos geológicos terrestres.
  
  

  

  ALFRED LOTHAR WENEGER

  
  

3.4 WENEGER: LOS CONTINENTES EN MOVIMIENTO

 

• ¿cuál fue el fallo de su teoría?

   
  El fallo de Wegener fue que propuso que la fuerza del campo gravitatorio que ejerce la Luna sobre la Tierra y origina las mareas es la misma fuerza que causa la deriva continental. Tampoco acertó al considerar que los continentes ''surcaban'' la corteza.

3.3 WENEGER: LOS CONTINENTES EN MOVIMIENTO

• 3.3 ¿En qué pruebas se basó? Descríbelas buscando en internet ejemplos que las confirme.

   
  PRUEBAS DE LA DERIVA CONTINENTAL 
  
  
• Pruebas geográficas: Wegener sospechó que los continentes podrían haber estado unidos en épocas pasadas. Si en el pasado estos continentes hubieran estado unidos formando uno solo es lógico que los fragmentos encajen. La coincidencia es aún mayor si se tienen en cuenta no las costas actuales, sino los límites de las plataformas continentales.
  
  
• Pruebas paleontológicas: son las más importantes, ya que corresponden a los fósiles. Existen varios ejemplos de fósiles de organismos idénticos que se han encontrado en lugares que hoy distan miles de kilómetros, como la Antártida, Sudamérica, África, India y Australia. Los estudios paleontológicos indican que estos organismos prehistóricos hubieran sido capaces de cruzar los océanos que hoy separan esos continentes.
  
  
• Pruebas geológicas y tectónicas: Si se unen los continentes en uno solo, se puede observar que los tipos de rocas, la cronología de las mismas y las cadenas montañosas principales tendrían continuidad física, es decir, formarían una especie de cinturón casi continuo.

• Pruebas paleo-climáticas: El científico alemán descubrió que existían zonas en la Tierra cuyos climas actuales no coincidían con los que tuvieron en el pasado. Así, zonas actualmente cálidas estuvieron cubiertas de hielo en el pasado (India, Australia), mientras que en esa época el norte de América y Europa eran bosques muy cálidos.

3.2 WENEGER: LOS CONTINENTES EN MOVIMIENTO

• ¿Cómo ha cambiado la superficie terrestre en los últimos 300 millones de años?

  1. En el período Carbonífero los continentes estaban unidos, formando el supercontinente Pangea. A su alrededor se extendía un gran océano, Pantalasa. 
  2. En los tiempos terciarios, la Tierra tenía un aspecto muy similar al de la actualidad. Pero con importantes diferencias: por ejemplo, India aún estaba separada del resto del continente asiático.
  3. En el cuaternario antiguo, la forma y la posición de los continentes era la misma que en la actualidad. En el futuro, el dinamismo de la Tierra hará que las siluetas y la posición de los continentes continúen cambiando. 
     
   
   

3.1 WEGENER: LOS CONTINENTES EN MOVIMIENTO

• ¿Cuál era el enunciado de su teoría?

  El científico alemán Alfred Weneger presentó la teoría de la deriva continental, en la que afirmaba que los continentes actuales estuvieron unidos hace unos 200 millones de años y constituían un supercontinente, Pangea. A su alrededor se extendía un gran océano, Pantalasa. 
  
  
  
  
  
   

2.4 EL INTERIOR DE LA TIERRA

• ¿De dónde proviene la energía interna del planeta? 

  Cuando se descubrió la radiactividad, la tendencia fue a considerar todo el calor interno como un producto de la desintegración de isótopos inestables.
  Estos emiten partículas que chocan con los átomos de los minerales y lo calientan. 
  Los geoquímicos han deducido que estos elementos estaban concentrados en la corteza. Pero el núcleo, donde no hay muchos elementos radioactivos está muy caliente. Ahora bien, si el calor no es de origen radiactivo, ¿De dónde proviene? ¿Recuerdas los planetesimales que chocaban para formar los planetas? Los objetos que chocan se calientan, así que los planetesimales, debido a los violentos choques, terminaron fundiéndose, y probablemente buena parte del calor profundo del núcleo proviene de este proceso.
  
  

2.3 EL INTERIOR DE LA TIERRA

• Haz un esquema de la estructura interna del planeta, indicando las profundidades en las que se separan unas capas de otras.

  
  
  
  
  
  En este esquema además podemos diferenciar:

• LA CORTEZA:
  
  Es la capa más superficial de todas las que forman la Tierra; se extiende a partir de la discontinuidad de Mohorovici y es variable; por ejemplo, en los fondos oceánicos sólo alcanza 10 km mientras que por debajo de los continentes llega a tener de 35 a 40 km.
  Esta capa se formó por enfriamiento y representa el 1% de la masa de la Tierra.

• EL MANTO:

  El manto es la capa intermedia entre el núcleo y la corteza y se extiende a partir de la discontinuidad de Gutemberg, con una composición química de silicatos de hierro y magnesio y un espesor de 2,870 km.
  El manto representa alrededor del 83% del volumen del globo terrestre y el 65% de su masa. 

•  EL NÚCLEO:
  El núcleo es la capa más profunda, formada por hierro y niquel principalmente, además de cobalto silicio y azufre en menores proporciones; es la de mayor espesor (3 470 km).

2.2 EL INTERIOR DE LA TIERRA

• Investiga sobre la distribución de las ondas sísmicas en el interior terrestre. ¿Por qué podemos utilizar estas ondas como instrumento para deducir la estructura interna de la Tierra?

   Las ondas sísmicas originadas en los terremotos atraviesan el interior del planeta y, al igual que ocurre con el sonido, modifican su dirección  y velocidad cuando cambia el medio por el que se propagan.
  Recogiendo datos de velocidades de ondas sísmicas se ha podido obtener que  dejan de transmitirse a 2900 km, lo que indica que se han encontrado con una capa fluida a la que llamamos núcleo externo. Cada cambio brusco en la velocidad de las ondas indican  una variación en la estructura terrestre y nos informa sobre las propiedades físicas (densidad, rigidez) de los materiales profundos.
   

  

  TIPOS DE ONDAS SÍSMICAS

  
  

2.1 EL INTERIOR DE LA TIERRA

• Describe por qué la medida de la densidad de los materiales de la Tierra sirve para deducir la estructura del interior terrestre.

  El granito, que tiene una densidad de 2'2 g/cm3 es una roca muy común en la superficie de la Tierra. Si calculamos la densidad media de la Tierra, obtenemos un valor mayor que la densidad del granito.
  
  
  P=m/V = 5,5g/cm3
  
  
  Por tanto, comparando las densidades es fácil deducir que en el interior de la Tierra deben existir otros materiales más densos que en la superficie. De esta forma deducimos que el planeta no es homogéneo; en su interior existen materiales mucho más densos que el granito.

1.6 LA TIERRA: UN PLANETA DINÁMICO.

• ¿Por qué decimos que la Tierra es un “planeta dinámico”?

   Porque la tierra es como un sistema que está sujeto a cambios como consecuencia de causas naturales producidas por agentes externos o exógenos que actúan en la superficie terrestre, por ejemplo, la acción del viento que erosiona suelo y rocas, y la acción de las aguas de lluvias que puede producir deslizamiento en terrenos inestables. 
  

    

  También por el movimientos de las placas, este movimiento es el que produce los terremotos y tsunamis.
  
  
  

  

  
  

1.5 LA TIERRA: UN PLANETA DINÁMICO

• Sin energía solar, ¿habría viento?, ¿y ciclo del agua?. Explica tu respuesta.

  No, no habría ninguna de las dos cosas, porque el viento se produce cuando el aire caliente asciende y el frío ocupa el lugar que ocupaba el caliente, eso produce las corrientes, pero claro, si no hay sol, difícilmente se calentará el aire, así que no seria posible que existiese aire caliente, y por tanto, no podría haber corrientes de aire. 
  
  
   Ahora bien, en cuanto al agua, para que el ciclo se produzca es indispensable que se evapore, y para evaporarse necesita calor, y, la única fuente de calor terrestre externa es el Sol, por otra parte, y muy importante, de no haber Sol, no habría vida, de no haber vida, no habría plantas, así que no habría O2... y por ultimo, de no haber Sol, todo estaría helado, así que de haber agua, estaría congelada.
  
  

  

   
  
  
  
   

1.4 LA TIERRA: UN PLANETA DINÁMICO

• ¿Cuál es el origen de la energía responsable de “alisar” el relieve terrestre?

  La energía del sol que permite actuar a los agentes geológicos externos como son el sol, el viento o el agua, a su vez también actúa la fuerza de la gravedad que permite que se produzca el ciclo del agua.
   

1.3 LA TIERRA: UN PLANETA DINÁMICO

• ¿Por qué en la Tierra, en comparación con otros astros del sistema solar que también poseen agua, el agua es líquida?

  Hemos visto que en muchos satélites del Sistema Solar, como Europa (satélite de Júpiter), tienen agua en abundancia. Sin embargo, estos océanos están helados en su superficie. ¿Por qué en la Tierra el agua es líquida en superficie:   
  
  

  * Por estar más cerca del Sol que los satélites de Júpiter.  

  * Por la mayor masa de la Tierra, que implica mayor gravedad y le permite mantener una atmósfera. La presión atmosférica limita la evaporación del agua.  

  * Por la presencia de su atmósfera de gases de invernadero, que impiden la congelación de la hidrosfera.

1.2 LA TIERRA: UN PLANETA DINÁMICO

• ¿Qué temperatura tendría la Tierra sin el efecto invernadero?. El efecto invernadero, ¿es positivo o negativo?. Razona tu respuesta. Razona por qué actualmente se consideran contaminantes los gases que aumentan este efecto.

Si la Tierra no tuviese atmósfera que provocase efecto invernadero para retener parcialmente la radiación que recibe del sol, su superficie tendría una temperatura promedio de -18ºC, con enormes variaciones entre el día y la noche que en la zona ecuatorial podría superar los 200ºC entre el máximo y el mínimo. El efecto invernadero es positivo ya que los gases de invernadero absorben parte de la radiación infrarroja y calienta la atmósfera. Actualmente se consideran contaminantes los gases que aumentan este efecto porque provoca un sobrecalentamiento del planeta, ya que estos gases actúan como un invernadero concentrando todos los gases, entre ellos grandes cantidades de dióxido de carbono, lo que provoca un calentamiento en exceso de la atmósfera terrestre y cuya consecuencia más próxima es la fusión de los polos de la Antártida y del Océano Glaciar Ártico.

EXPLICACIÓN DEL EFECTO INVERNADERO 

1.1 LA TIERRA: UN PLANETA DINÁMICO

-¿Cómo ha cambiado la atmósfera terrestre, desde su aparición hasta la actualidad?

A lo largo de los años, el universo ha ido sufriendo transformaciones considerables, por lo tanto no podemos dejar de mencionar los cambios que ha ido teniendo nuestro planeta, especialmente su atmósfera.
En un comienzo, el planeta Tierra poseía una atmósfera que contaba con una serie de factores que imposibilitaban la vida sobre esta, dentro de los cuales destacamos los 4 más importantes:

- Alto contenido de dióxido de carbono
- Falta de oxigeno
- Alta presión atmosférica
- Temperaturas extremadamente elevadas

 Con el tiempo, algunas partículas de dióxido de carbono y argón, entre otros, fueron liberadas al espacio, mientras que otras porciones de gases, provenientes de la superficie terrestre, se fueron incorporando a la atmósfera. Es así como comenzaron a aumentar los niveles de oxigeno y nitrógeno en la capa que rodeaba la Tierra, creando así un ambiente cada vez más apropiado para la existencia de vida, tanto vegetal como animal.

EVOLUCIÓN DE LA ATMÓSFERA PRIMITIVA A LA ACTUAL