13. EL AGUA, EL AIRE Y LAS ROCAS
1. Las partes de la Tierra.
En la Tierra se distinguen tres partes: una está formada por aire (ATMÓSFERA), otra está formada por agua (HIDROSFERA) y otra está formada por rocas (GEOSFERA).
La mayor parte de la Tierra está formada por la geosfera, una gran masa rocosa compacta y redondeada de unos 13.000 km de diámetro.
Gran parte de la geosfera está cubierta por la hidrosfera, una capa de agua líquida que forma los mares y océanos, y los lagos y ríos. Esta capa es comparativamente muy delgada, ya que su grosor medio es de sólo 4 km.
Sobre la hidrosfera y la parte descubierta de la geosfera hay una capa de gases, la atmósfera. Su espesor es de aproximadamente 10.000 km.
A lo largo del tema descubriremos de qué están formadas cada una de estas partes, los fenómenos que en ellas ocurren y cómo nos afectan.
2. La atmósfera.
La atmósfera es la capa gaseosa que rodea a la Tierra, y se mantiene unida a ella gracias a la gravedad, por ello la acompaña en sus movimientos de rotación y traslación. Su espesor es de unos 10.000 km.
La atmósfera es imprescindible para la vida en la Tierra, ya que:
Mantiene la temperatura en la Tierra a unos niveles adecuados para la vida. Sin ella la temperatura pasaría de los 100oC durante el día a temperaturas inferiores a los 100oC bajo cero por la noche.
Filtra los rayos solares peligrosos para los seres vivos y nos protege de la caída de meteoritos pequeños ya que los desintegra al contactar con ella.
Es responsable de la aparición de los fenómenos meteorológicos: lluvia, viento, niebla…
Contiene los gases necesarios para la respiración de los seres vivos y para la fotosíntesis de las plantas y algas.
Composición.
La atmósfera está formada fundamentalmente por una mezcla de gases llamada aire. Los gases más abundantes dentro de esta mezcla son: nitrógeno (78%), oxígeno (21%), argón (0,9%), dióxido de carbono y vapor de agua. Otros gases en menor proporción son: ozono,
helio y metano.
Algunas características de estos gases son:
Oxígeno: Es muy importante para la respiración de los seres vivos, de la que obtienen
energía.
Nitrógeno: Gas muy estable. Directamente sólo es aprovechado por las bacterias. Ozono: Se forma a partir del oxígeno. Es tóxico si lo respiramos; sin embargo, forma
una capa que sirve para filtrar los rayos ultravioletas del Sol que son muy peligrosos para los seres vivos.
Dióxido de carbono: Gas que se desprende en la respiración y es utilizado por las
plantas para hacer la fotosíntesis. También se desprende en la combustión. Cada vez hay más en la atmósfera, lo que está provocando su calentamiento (efecto invernadero).
Estructura.
La atmósfera se divide en diferentes capas:
1. TROPOSFERA: Es la capa más baja de la
atmósfera, que llega desde la superficie terrestre hasta unos 12-14 km. Es la más densa, pues contiene el 80% de los gases y la mayor proporción de vapor de agua. Los seres vivos encuentran en ella el aire compuesto por todos los gases que necesitan para vivir. En ella se producen todos los fenómenos meteorológicos, como la formación de las nubes, la lluvia y el viento.
Entre la Troposfera y la Estratosfera se encuentra la TROPOPAUSA. En ella están localizadas las llamadas corrientes en chorro, que son rápidos y estrechos flujos de aire que soplan de oeste a este con velocidades que pueden alcanzar los 500 Km/h. Este fenómeno tiene importantes consecuencias prácticas para la navegación aérea. Los aviones que vuelan en el seno de una corriente en chorro y en la misma dirección economizan combustible y tiempo al beneficiarse de la velocidad de la masa de aire.
2. ESTRATOSFERA: Es la capa que se encuentra
entre los 12 y los 50 km de altura. Una de las principales características es que contiene la
capa de ozono, la cual ejerce una acción
protectora absorbiendo los rayos ultravioletas emitidos por el Sol. Por encima de la Estratosfera y antes de la Mesosfera se encuentra la ESTRATOPAUSA.
3. MESOSFERA: Llega hasta los 80 km de altura aproximadamente. Cuando los
meteoritos alcanzan esta capa la mayoría se desintegran.
4. IONOSFERA O TERMOSFERA: Abarca desde los 80 km hasta los 500 km de altura. En
ella existen capas formadas por átomos cargados eléctricamente, llamados iones. Al ser una capa conductora de electricidad, es la que posibilita las transmisiones de radio y televisión por su propiedad de reflejar las ondas necesarias para las mismas. Tiene una temperatura muy elevada.
5. EXOSFERA: Es la capa externa de la Tierra que se encuentra por encima de los 500 km
de altura. Como en esta capa no hay rastros de vapor de agua ni de polvo que refracten y difundan la luz, el firmamento aparece negro, constelado de estrellas.
Dinámica atmosférica.
Como hemos mencionado, la troposfera es la capa de la atmósfera que se encuentra sobre la superficie terrestre y en la que se desarrollan los fenómenos meteorológicos:
Temperatura: Cantidad de calor que posee el aire.
Presión atmosférica: Fuerza que ejerce la atmósfera sobre la superficie terrestre.
Viento: Desplazamientos de aire en la atmósfera.
Humedad: Cantidad de vapor de agua contenido en el aire.
Precipitaciones: Caída del agua contenida en las nubes.
Al estudiar estos fenómenos meteorológicos en una zona determinada, hablamos del tiempo
3. La hidrosfera.
Es la capa de agua que recubre el 70% de la superficie de la Tierra. El 97% de ella es agua salada (aguas oceánicas), formando mares y océanos y el 3% restante es agua dulce (aguas
continentales) situada en el interior de los continentes tanto en la superficie como en forma
de aguas subterráneas.
El agua que forma la hidrosfera se reparte entre varios compartimentos o secciones, que ordenados de mayor a menor volumen son:
Los océanos, que cubren 2/3 de la superficie terrestre.
Los glaciares, agua en estado sólido, que cubre parte de la superficie continental. Sobre todo los dos casquetes glaciares de Groenlandia y la Antártida, pero también glaciares de montaña, de menor extensión y espesor.
La escorrentía superficial, un sistema muy dinámico formado por ríos y lagos.
El agua subterránea, parte de las aguas continentales se filtran en el subsuelo para formar ríos subterráneos, cuevas, acumularse en acuíferos, etc.
Agua en la atmósfera, en forma de nubes y vapor de agua. Agua en la biosfera, formando parte de plantas y animales.
Propiedades del agua.
Las principales propiedades son:
El agua pura es un líquido incoloro, transparente, inodoro e insípido que a nivel del mar hierve a 100oC y se congela a 0oC.
Disuelve un gran número de sustancias. Es indispensable para la existencia de la vida.
Presenta una gran resistencia a cambiar de temperatura, por lo que los océanos actúan como grandes estabilizadores térmicos. Esta propiedad tiene una gran influencia en el clima ya que las grandes masas de agua de los océanos tardan más tiempo en calentarse y enfriarse que el suelo terrestre.
Aumenta de volumen al congelarse, de ahí que la densidad del hielo sea menor que la del agua y por ello el hielo flota en el agua líquida. Esto provoca que los océanos, los lagos y los ríos se congelen empezando por la superficie actuando como un aislante térmico. La capa de hielo que se forma protege a los seres vivos que habitan en el fondo.
El ciclo del agua.
La Tierra siempre tiene la misma cantidad de agua. La acción conjunta de la energía solar y la fuerza de gravedad, hacen que su estado cambie continuamente (líquido, sólido y gaseoso) en lo que se denomina ciclo del agua o ciclo hidrológico.
EVAPORACIÓN DEL AGUA DEL MAR Y DE LOS CONTINENTES. La acción del Sol provoca que se evapore el agua de la tierra, de los océanos y de la traspiración de las plantas.
CONDENSACIÓN. El vapor de agua al enfriarse en altura se condensa (se hace líquido) en forma de nubes o niebla.
PRECIPITACIÓN. En el momento que las nubes no admiten más humedad y las gotas de agua se hacen más grandes, se produce la precipitación en forma líquida (lluvia) o sólida (nieve y granizo).
INFILTRACIÓN. Parte del agua procedente de las precipitaciones se filtrará para unirse a las aguas subterráneas.
Otra parte de las aguas procedentes de las precipitaciones queda en la superficie nutriendo ríos, torrentes, lagos, etc. Además, una parte es captada por las raíces de las plantas.
FUSIÓN. En verano se funde la nieve y el hielo acumulado en las altas montañas, que aportan nuevas aguas superficiales.
ESCORRENTÍA. El agua en estado líquido se desliza cuesta abajo por la superficie del terreno a través de los ríos y acuíferos, desembocando en mares y océanos.
4. La geosfera.
La geosfera está formada por rocas.
Una roca es un material natural, formado por varias sustancias químicas llamadas minerales. Nosotros solo podemos observar las rocas que hay en la superficie de la geosfera. Pero las rocas de su interior están muchos más calientes. A estas altas temperaturas las rocas se fundirían, si no fueran porque están a grandes presiones por el peso de las rocas que tienen encima. Sólo en una zona cerca del centro y en unas zonas próximas a la superficie terrestre, las rocas se encuentran en estado líquido. Estas rocas fundidas reciben el nombre de magma.
Las capas de la geosfera.
Según la composición de las rocas y las condiciones en las que se encuentra, la geosfera se divide en tres capas concéntricas:
La corteza terrestre: Es una capa muy delgada:
tiene solo de 5 a 70 Km de espesor. Forma los continentes y el fondo de los mares (rocas sólidas y frías)
El manto: Tiene unos 3000 Km de espesor. Sus
rocas son más densas que las de la corteza. Son rocas muy calientes y en zonas próximas a la superficie terrestre se encuentran fundidas.
El núcleo externo: Sus rocas se
encuentran en estado líquido.
El núcleo interno: Las rocas son aún más
densas y más calientes que las del manto, y contienen un 90% de hierro. Junto con el núcleo externo tienen unos 3500 Km de radio.
Los cambios de la superficie de la geosfera.
La superficie de la geosfera está en constante cambio, pero la mayoría de estos cambios son difíciles de percibir, ya que duran millones de años.
Los elementos que provocan estos cambios se denominan agentes geológicos. Pueden ser:
Agentes geológicos internos, si proceden del interior de la geosfera.
Agentes geológicos externos, si se hallan en el exterior, como el agua y el aire.
Agentes geológicos internos.
El principal agente geológico interno es la energía que producelos movimientos de las placas litosféricas.
Las placas litosféricas están dispuestas como si fueran las baldosas irregulares de un pavimento que cubre toda la geosfera. Tienen un grosor de unos 100 Km, y están formadas por la corteza y la parte más externa del manto. Al moverse, pueden empujarse entre sí, separarse o rozar unas con otras. Estos movimientos originan otros fenómenos: la formación
Las grandes cordilleras.
Allí donde las placas litosféricas chocan se suelen formar grandes cordilleras, como la de los Pirineos. En cambio, donde las placas se separan, emerge lava del interior de la Tierra y se forman cordilleras submarinas muy largas llamadas dorsales oceánicas.
Los volcanes.
Se localizan principalmente en los bordes de las placas litosféricas. Un volcán es una grieta de la corteza terrestre por la que asciende roca fundida del interior de la tierra (magma) hasta la superficie. Cuando este magma sale al exterior en una erupción, se denomina lava.
Un volcán, durante una erupción emite gases, lava, cenizas y fragmentos de rocas.
Los terremotos.
También ocurren principalmente en los bordes de las placas litosféricas. Un terremoto o
seísmo es una sacudida brusca de una zona de
la corteza terrestre debida a la rotura y desplazamiento de una gran masa rocosa a cierta profundidad.
La mayoría de los terremotos son tan débiles que sólo se detectan mediante aparatos especiales llamados sismógrafos. Cuando los
terremotos son intensos notamos que la tierra tiembla y se producen enormes desastres; los edificios pueden llegar a derrumbarse.
Agentes geológicos externos
Los principales son el agua, el hielo y el aire, que mediante su acción arrancan diferentes materiales de las zonas más elevadas (montañas), rellenando con ellos las zonas más bajas (valles y fondos marinos).
La acción de estos agentes se realiza en cuatro fases:
La meteorización. El agua y el aire alteran las rocas y las descomponen en fragmentos.
La erosión. El agua, el hielo o el viento, van arrancando poco a poco fragmentos de las rocas que han sido meteorizadas.
El transporte. Los materiales erosionados son transportados por los ríos, los mares o el viento, a otros lugares.
La sedimentación. Los materiales transportados se depositan en las desembocaduras de los ríos o en el mar. El conjunto de materiales que se depositan reciben el nombre de sedimentos.
Tipos de rocas.
Las rocas de la corteza terrestre se clasifican en tres tipos:
Rocas magmáticas. Son aquellas que se forman al enfriarse el magma.
Si el magma se enfría con cierta rapidez, los minerales que se forman son microscópicos.
Si el magma se enfría lentamente, se forman rocas en las que los minerales se distinguen a simple vista.
El basalto es una roca magmática que se enfría rápidamente en la superficie de la tierra y en la que no se distinguen los minerales.
El granito es una roca magmática compuesta por tres minerales que se ven a simple vista: el feldespato, la mica y el cuarzo.
Rocas sedimentarias. Se forman a partir de los materiales acumulados en los sedimentos.
Los sedimentos pueden ser fragmentos de otras rocas, arrastrados por el agua o el aire (arenisca y arcilla).
Los sedimentos pueden proceder de minerales disueltos en el agua, que se solidifican cuando el agua se evapora (yeso, sal y caliza).
Los sedimentos pueden ser grandes cantidades de cuerpos muertos de organismos que quedan enterrados (carbón y petróleo).
Rocas metamórficas. Se forman cuando las rocas sedimentarias o magmáticas son
sometidas a grandes presiones y temperaturas muy altas, que cambian sus características pero sin llegar a fundirse (pizarra, mármol y cuarcita).
La arenisca es una roca sedimentaria formada por granos de arena, pegados entre sí mediante otras sustancias minerales.
La caliza es una roca sedimentaria compuesta por un solo mineral llamado calcita.
El carbón es una roca sedimentaria compuesta por restos fósiles de seres vivos.
La pizarra es una roca metamórfica que procede de la arcilla. Se parte con facilidad en forma de losas.
