Estructura y dinámica de los ecosistemas

Tema 1. Estructura y dinámica de la Tierra

Índice

1. El origen del sistema solar y de la Tierra

6. Movimientos horizontales de la litosfera

2. El estudio de la estructura interna de la Tierra

7. La tectónica de placas

3. Modelo geodinámico

4. El motor interno de la Tierra

5. Movimientos verticales de la litosfera

El origen del sistema solar y de la Tierra

El Sistema Solar comenzó a formarse hace unos 5.000 m.a.La hipótesis más aceptada es la de la "Acreción planetesimal"

Teoría de la acreción planetesimal

El Sistema solar comenzó a formarse en el corazón de una nebulosa, una gran nube fría de polvo cósmico y gas (H y He) situada en uno de los extremos de los brazos de la Vía Láctea

Al girar sobre sí misma, la nebulosa empezó a contraerse, adquiriendo forma de disco

Debido a la gravedad, en el centro del disco se concentro una gran masa de H y He. Cuya temperatura aumento hasta iniciar las reacciones de fusión termonuclear que activaron el sol.

Alrededor de aquel primitivo Sol, gravitarian grandes cantidades de partículas sólidas, compuestas de Fe, Si, etc. que colisionarian entre sí por efecto de la gravedad generando estructuras cada vez mayores, llamadas PLANETESIMALES

Sistema solar

A lo largo de unos 400 - 450 m.a,. se fueron formando los planetas.

Planetas Rocosos

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Planetas gaseosos

Cinturon de asteroides

la Tierra y sus componentes

atmósfera e hidrosfera

Biosfera

geosfera

Durante el proceso de diferenciación gravitatoria se desprendió gran cantidad de gas.Los gases más ligeros, H y He, escaparon hacía el espacio y los más pesados, como el CO2 y el vapor de agua, quedaron atrapados en la corteza, de donde escapaban a través de fisuras, oroginando una gran actividad volcánica que dio ligar a la atmosfera primitiva. Después, el agua de la atmósfera se condensó y las intesnsas lluvias inundaron las depresiones de la superficie sólida, dando lugar a la hidrosfera.

Hace unos 4.500 m. a la Tierra debio de ser una gran bola de roca fundida a casusa de tres procesos que generaban calor:

La distancia al Sol y las condiciones fisico-químicas, como la temperatura y la existencia de agua líquida, han favorecido la presencia de vida en la Tierra.La actividad biológica ha influido en:

EJERCICIOS

¿Cómo explicas que los planetas más cercanos al Sol sean más densos que los más lejanos?

Explica si la cantidad de agua que forma la hidrosfera permanece constante o tiende a aumentar con el tiempo.

El estudio de la estructura interna de la Tierra

El estudio del interior de la Tierra se hace mediante los terremotos, temblores de tierra causados por sacudidas bruscas de la corteza terrestre, debidas al súbito desplazamiento de grandes masas rocosoas situadas en zonas de fractura o fallas

ondas sísmicas

Las ondas primarias (P) son las más rápidas, por lo que son las primeras en llegar a los sismógrafos.Las particulas vibran en la misma dirección que la onda (movimientos de comprensión y descomprensión) Pueden atravesar sólidos y líquidos.

Las ondas secundarias (S). Menor velocidad.Las particulas vibran perpendicularmente a la trayectoria de la onda. Solo se propagan a través de materiales sólidos.

Modelo geoquímico de la estructura interna de la tierra

CORTEZA

MANTO

A partir del comportamiento de las ondas P y S podemos diferenciar dos modelos del interior terrestre:- Modelo estático o geoquímico: Se centra en la composición de las capas. - Modelo geodinámico. Se basa en el estado físico de las capas y sus propuedades mecánicas.

NÚCLEO

Modelo geodinámico

Basado en el estado físico de las capas y en sus propiedades mecanicas como respuesta a las presiones y las temperaturas a las que se encuentran

Modelo geodinámico

Concibe la Tierra como una máquina térmica, en la que la agitación de átomos y moléculas producida por los cambios de temperatura, modifica la estructura y composición de los materiales, generando movimientos y presiones, que se liberan lenta o bruscamente, transformando la energía térmica en mecánica.CAPAS:

• LITOSFERA
• ASTENOSFERA
• MESOSFERA
• ZONA D´´
• ENDOSFERA

Modelo geodinámico

Concibe la Tierra como una máquina térmica, en la que la agitación de átomos y moléculas producida por los cambios de temperatura, modifica la estructura y composición de los materiales, generando movimientos y presiones, que se liberan lenta o bruscamente, transformando la energía térmica en mecánica.CAPAS:

• LITOSFERA
• ASTENOSFERA
• MESOSFERA
• ZONA D´´
• ENDOSFERA

EJERCICIOS

¿Qué diferencias aprecias entre la estructura de la Tierra según el modelo geodinámico y el geoquímico?

Explica de qué manera se transmite el calor desde la endosfera hasta la litosfera

El motor interno de la Tierra

Para entender la dinámica interna de la Tierra, hay que tener en cuenta la gravedad y la energía interna en forma de calor

El motor interno de la Tierra

Procedencia del calor de la Tierra:

• Etapa inicial de la Tierra, cuando se encontraba fundida.
• Desintegración radiactiva de isótopos inestables.

El aumento de temperatura hacia el interior de la Tierra se llama GRADIENTE GEOTÉRMICO.En la corteza, la temperatura es de 3ºC, por cada 100m, llegando a 10ºC por cada 100 m en las áreas volcánicas. A profundidades mayores, estos valores no se mantienen.

transporte de calor en la geosfera

Simulación de las corrientes de convencción

corrientes de convección

flujo térmico

Es la cantidad de energía calorífica que llega a la superficie desde el interior de la Tierra.Puede transmitirse por conducción, pero es un mecanismo muy lento.

El material caliente, menos denso y, por tanto, más ligero. asciende hacia la superficie.Cuando se enfría, el material aumenta su densidad y vuelve a hundirse. Este flujo de materiales es generanod por la fuerte variación de temperatura entre la litosfera y la capa D¨¨

EJERCICIOS

Si el gradiente geotérmico fuera constante desde la superficie de la Tierra hasta el centro, ¿Cuál sería la temperatura en dicho centro? Compara el valor que has calculado con el de la gráfica. ¿A que puede deberse la diferencia?

¿A qué profundidad debería encontrarse una fuente de agua, en una zona con gradiente térmico normal (3ºC/100 m) para obtener vapor a una temperatura de 150ºC?

Movimientos verticales de la litosfera

La litosfera rígida flota sobre el manto sublitosférico, manteniendo un equilibrio de flotación llamado ISOSTASIA

MOVIMIENTOS VERTICALES DE LA LITOSFERA

La isostasia se altera debido a dinámicas de origen interno o externo, que provocan movimientos en la vertical de bloques de la litosfera.Un incremento del peso sobre la litosfera, puede provocar su hundimiento: SUBSIDENCIA. Una reducción de peso sobre la litosfera, produce su ELEVACIÓN.

Movimientos horizontales de la litosfera

Hasta principios del S.XX las ideas predominantes sobre los continentes eran fijistas, hasta A. Wegener y si hipótesis de la DERIVA CONTINENTAL.

La tectónica de placas

La expansión del fondo oceánico propuesta por Hess fue el detonante para el desarrollo de una teoría completa sobre los procesos geológicos: LA TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS. El concepto de PLACA fue elaborado por Tuzo Wilson. Las placas pueden ser OCEÁNICAS o MIXTAS.

Principales postulados de la tecónica de placas

La litosfera oceánica, más delgada y densa que la continental, se genera continuamente en las dorsales oceánicas. Dado que el volumen terrestre es constante, una cantidad equivalente a la litosfera oceánica creada se destruye en las fosas

La litosfera se encuntra dividida en placas, regiones estables limitadas por franjas inestables de gran actividad sísmica y volcánica, que encajan entre sí como las piezas de un puzzle

El calor interno de la Tierra junto con la fuerza de la gravedad generan corrientes de convección que mueven unas placas con respecto a otras, arrastrando con ellas los continentes.

Las placas interactúan entre ssí dando origen a las grandes estructuras del relieve terrestre y fenómenos asociados, como terremotos

Algunas pruebas de la tectónica de placas

La cartografía de los oceános muestra dorsales, fosas y grandes fallas submarinas

Mediciones directas realizadas por diversos métodos han demostrado el desplazamiento y la dirección que siguen las placas actuales

El espesor de los sedimentos disminuye desde los bordes continentales casi inexistentes en las dorsales.

La edad de las rocas aumenta desde el centro de las dorsales hacía los continentes. Además, no se han encontrado rocas de mas de 185 m.a en los fondos oceánicos.

Movimientos relativos de las placas

Los lugares en contacto entre las placas se llaman BORDES.Según sean los movimientos relativos entre las placas, en sus bordes se producirán diversos fenómenos geológicos. El tipo de borde depende de los movimientos relativos que realicen las placas y de como interactuan entre sí.

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