Conocer la Tierra - PDF

# Conocer la Tierra ## En esta unidad aprenderás... - Por qué cambia la distribución de tierras y mares. - Cómo se mueven los continentes. - Cómo son los fondos oceánicos. - Cómo es el interior terrestre. ## ¿Cómo aparecen las islas? Durante la última glaciación se acumuló gran cantidad de hielo...

# Conocer la Tierra ## En esta unidad aprenderás... - Por qué cambia la distribución de tierras y mares. - Cómo se mueven los continentes. - Cómo son los fondos oceánicos. - Cómo es el interior terrestre. ## ¿Cómo aparecen las islas? Durante la última glaciación se acumuló gran cantidad de hielo sobre la península escandinava y, como consecuencia, se hundió. Este período glaciar terminó cuando el hielo se fundió, hace 10 000 años. En la actualidad, en el Golfo de Botnia, situado entre Finlandia y Suecia, está el archipiélago de Kvarken. Allí, la corteza terrestre se levanta 1 cm/año en respuesta a aquel deshielo. - Elabora una hipótesis para explicar por qué se produce el levantamiento de estos islotes. - ¿Qué crees que ocurrirá si el levantamiento se mantiene constante durante mucho tiempo? - ¿Podrían Suecia y Finlandia llegar a estar unidas por un trozo de tierra algún día? - ¿Podría convertirse el golfo en un lago? ## El nivel del mar sube y baja **La temperatura del agua** La variación de la temperatura de los océanos genera contracciones o dilataciones del agua que modifican su volumen. Aun cuando no cambie la proporción de agua que existe en continentes y océanos. **La presencia de fósiles de organismos marinos a cientos, e incluso miles de metros de altitud, hizo suponer a algunos filósofos de la Antigüedad que el nivel del mar había cambiado a lo largo de la historia de la Tierra. Así, algunas zonas marinas habrían pasado a ser continentales, y viceversa. ¿Estaban en lo cierto?** **Los cambios eustáticos** Los cambios eustáticos son modificaciones del nivel del mar de gran amplitud (decenas o centenas de metros), de mucha duración (miles o millones de años) y que afectan simultáneamente a todo el planeta. Los cambios eustáticos pueden producirse por diferentes causas. **Variación del volumen de agua de los océanos** El clima ha cambiado muchas veces a lo largo de la historia de la Tierra. En las glaciaciones, parte del agua que se evapora del mar precipita en forma de nieve en los continentes y se acumula como hielo. Esta agua no vuelve al océano y, en consecuencia, desciende el nivel del mar. **Variación en la forma de las cuencas oceánicas** Diversos procesos geológicos internos pueden producir cambios en el fondo oceánico, elevándolo o hundiéndolo, así como alterar su forma. El ascenso de materiales ígneos procedentes del interior de la Tierra puede provocar la elevación del fondo oceánico. La suma de ambos procesos puede explicar ascensos o descensos del nivel del mar inferiores a 500 m. En consecuencia, los cambios eustáticos resultan insuficientes para explicar la presencia de fósiles marinos a miles de metros sobre el nivel del mar. ## ¿Pueden subir o bajar los continentes? En algunos litorales, el mar ha penetrado en valles fluviales formando rías, o en valles glaciares originando fiordos. En ambos casos decimos que son costas de inmersión. Por el contrario, hay otros litorales con rasas y playas levantadas: son costas de emersión. **La existencia simultánea de costas de inmersión y de emersión no se puede explicar solo con los cambios eustáticos, ya que las comunicaciones entre los océanos hacen que estos procesos afecten a todo el planeta. Es necesario, además, recurrir a elevaciones y descensos de los continentes.** **Los cambios isostáticos** De acuerdo con la teoría de la _isostasia_ (de _iso_, 'igual', y _stasis_, 'estabilidad'), la corteza terrestre se comporta como si "flotase" en materiales más densos del interior terrestre, de manera que, si se sobrecarga, se hundirá, y si se descarga, se elevará hasta conseguir su posición de equilibrio. ## Continentes a la deriva ### Nacimiento del movilismo En 1915, el meteorólogo alemán Alfred Wegener publicó _El origen de los continentes y los océanos_. Nacía así la primera teoría movilista estructurada y bien fundada. Las teorías movilistas defienden que los continentes se han desplazado a lo largo de la historia de la Tierra. Sus antagonistas, los defensores de las **teorías fijistas**, negaban la posibilidad de que los continentes se movieran horizontalmente. Así pues, el término fijismo tiene en geología un significado diferente al que se le da en biología. Nunca anteriormente se había presentado una teoría movilista con tal cantidad de datos, observaciones y explicaciones. Entre ellas, Wegener incluyó argumentos geográficos, geológicos, paleontológicos y paleoclimáticos. ### Argumentos geográficos Wegener analizó la forma de los continentes, que parecían encajar como las piezas de un rompecabezas. Se le objetó que el ajuste era más aparente que real, ya que había solapamientos y huecos entre esas piezas. Sin embargo, si consideramos los cambios experimentados por el nivel del mar y los procesos de erosión litoral, lo casual habría sido que dicho encaje fuese perfecto. Ahora bien, si a los continentes geográficos se les añadía la plataforma continental, el resultado no admitía dudas. Esta va desde el litoral hasta una profundidad de unos 200 m, donde se inicia el talud. ### Argumentos paleontológicos Wegener comprobó que se encontraban fósiles de la misma especie en lugares muy distantes en la actualidad. Ejemplos de especies animales son el _Mesosaurus_, un reptil que habitó hace 270 Ma en los ríos de Sudáfrica, y que se halló también en Suramérica; y el _Lystrosaurus_, un reptil mamiferoide que vivió en África, pero también en India y Australia. En cuanto a especies vegetales, está el _Glossopteris_, un helecho arbustivo, incluso arbóreo, distribuido por Australia, la Antártida, Suramérica y Sudáfrica. ## La teoría de la deriva continental En el pasado, todas las tierras emergidas estuvieron unidas configurando un gran continente que se denominó _Pangea_ (de _pan_, 'toda", y _gea_, "Tierra"). Wegener siguió recopilando datos, en apoyo del movilismo, hasta su muerte en 1930. Con ellos construyó la propuesta que sería conocida como **teoría de la deriva continental**, cuyas ideas básicas son las siguientes: - *Pangea se dividió*. Los fragmentos resultantes se desplazaron sobre los fondos oceánicos y dieron lugar a los continentes actuales. - *En el frente de avance de los continentes se formarían una especie de "arrugas": son las cordilleras.* **La "hipótesis imposible"** Para Wegener resultaba innegable el desplazamiento de los continentes, pero tenía muchas dudas sobre el origen de los esfuerzos que lo causaban. Sin embargo, la insistencia de diversos científicos lo impulsó a sugerir dos posibles causas: - **El frenado mareal,** provocado por la atracción del sol y la luna, que sería el responsable del movimiento de la corteza terrestre hacia el oeste. - **La fuga polar**, o fuerza centrífuga, debida a la rotación terrestre, que desplazaría los continentes hacia el ecuador. Ninguno de estos dos esfuerzos era suficiente para explicar el desplazamiento de los continentes, y Wegener falleció sin que sus ideas fuesen aceptadas. En los años siguientes, su teoría fue calificada de "hipótesis imposible". **Valoración actual** Resulta admirable la cantidad abrumadora de argumentos utilizados por Wegener en apoyo de la movilidad continental, la mayoría de los cuales siguen considerándose válidos en la actualidad. Su desacierto fue considerar que los continentes se desplazaban sobre los fondos oceánicos y la causa que sugirió para estos movimientos. Pero son errores comprensibles. Tengamos en cuenta que, cuando propuso su teoría, existían dos grandes dudas acerca de la Tierra: cómo son los fondos oceánicos y cómo es el interior terrestre. Responder a estas cuestiones resultaba imprescindible para poder elaborar un planteamiento sobre la dinámica terrestre. Con todo, el meteorólogo alemán había sentado las bases de la teoría que iba a revolucionar la geología: la **tectónica de placas**. ## ¿Cómo son los fondos oceánicos? Diez años después de la muerte de Wegener seguía desconociéndose casi todo del fondo oceánico, pero pronto cambiaría la situación. El interés científico por conocer la topografía submarina era inmenso. Destacaban dos razones fundamentales: - *Los océanos cubren el 71% de la superficie del planeta y no es posible saber lo que ocurre en ellos, pues se desconocía lo que había bajo los mares.* - *Se esperaba encontrar, capa sobre capa, depósitos de materiales desde hace 4000 Ma hasta la actualidad.* Parecía razonable que esto último fuese cierto. Si desde el principio de los tiempos los ríos, los glaciares y el viento han transportado sedimentos al mar, debieran encontrarse estratos de todo el pasado terrestre, y cada uno de ellos contendría fósiles del momento en que se depositaron. Serían como las páginas de un libro en las que estuviese escrita la historia de la Tierra. Y esa historia se encontraría ordenada: abajo los materiales más antiguos y arriba, los más actuales. **El océano desvela su secreto** La investigación del fondo oceánico proporcionó grandes sorpresas: - **La existencia de la dorsal oceánica.** Un relieve submarino de más de 65 000 km de longitud que se eleva 2 o 3 km sobre la llanura abisal. - **La escasez de sedimentos y su extraña distribución.** Se esperaba hallar entre 17 y 20 km de espesor medio de sedimentos. Sin embargo, la media era de 1,2 km y, sorprendentemente, sobre la dorsal no había sedimentos. - **La juventud de los fondos oceánicos.** Todas las rocas encontradas tenían menos de 185 Ma, en contraste con los continentes, donde hay rocas de más de 3800 Ma. ## ¿Cómo es el interior terrestre? **Datos sobre el interior de la Tierra** El pozo más profundo del mundo mide 12 262 m, apenas un rasguño en la superficie de un planeta cuyo radio es de 6371 km. Aunque disponemos de pocos datos directos, hay muchos indirectos que nos dan una idea aproximada del interior terrestre. Así: - **El interior de la Tierra está caliente.** A medida que se profundiza en las minas, aumenta la temperatura. Asimismo, la existencia de erupciones volcánicas nos informa de las altas temperaturas del interior del planeta. - **La Tierra parece un imán.** En nuestro planeta hay un campo magnético, gracias al cual la brújula se orienta indicando el norte. La existencia de un núcleo metálico permite explicar este fenómeno. - **El interior de la Tierra es más denso.** Se conocen la masa y el volumen del planeta, por lo que se ha calculado que la densidad media de la Tierra es de 5,5 g/cm³. Sin embargo, la densidad media de las rocas continentales es de 2,7 g/cm³. Por tanto, los materiales del interior serán mucho más densos. - **La Tierra está estructurada en capas de densidad creciente.** Desde la atmósfera, la densidad de cada una de las capas aumenta según nos acercamos al núcleo terrestre. **Discontinuidades sísmicas** Al producirse un terremoto, trenes de ondas viajan en todas las direcciones; se trata de las ondas sísmicas. La velocidad de las ondas sísmicas depende de las características de los materiales por los que pasan. Por esta razón, un cambio brusco en su velocidad significará que ha variado la naturaleza de esos materiales o su estado físico. ## La estructura interna de la Tierra **Una Tierra estructurada en capas** La Tierra está estructurada en capas aproximadamente concéntricas que se clasifican atendiendo a dos criterios: su composición química y su comportamiento mecánico. **Unidades geoquímicas** La velocidad de propagación de las ondas sísmicas muestra tres saltos bruscos, o discontinuidades, que reciben los nombres de sus descubridores: Mohorovicic, Gutenberg y Lehmann. Las dos primeras se deben a modificaciones en la composición de los materiales y la última marca un cambio en el estado físico. - **Corteza.** Es la delgada capa superficial. En los continentes tiene un grosor medio de 35 km, y en su composición predominan el granito y el gneis con una cubierta de sedimentos. En los océanos, su grosor medio es de 8 km y abunda el basalto, cubierto también por sedimentos. - **Manto.** Es una capa muy gruesa que llega hasta los 2900 km de profundidad. Está separado de la corteza por la discontinuidad de Mohorovicic o Moho. La roca que constituye el manto es la peridotita. - **Núcleo.** Es la esfera central. Está separado del manto por la discontinuidad de Gutenberg. Se compone de hierro y níquel. **Unidades geodinámicas** Para estudiar la dinámica de la Tierra y explicar su funcionamiento, resulta más útil diferenciar las capas terrestres no tanto por su composición como por su comportamiento mecánico y su estado físico. - **Litosfera.** Es la capa más externa y rígida de la Tierra sólida. Incluye toda la corteza y un poco del manto superior. La litosfera continental tiene entre 100 y 200 km de grosor, mientras que la oceánica oscila entre 50 y 100 km. - **Manto sublitosférico.** Es la capa que está entre la litosfera y el núcleo. Las rocas se encuentran en estado sólido, aunque cercanas a su punto de fusión; por eso es una capa dúctil (plástica y deformable). En el manto sublitosférico se distingue una capa superior, la _astenosfera_, que llega hasta los 660 km de profundidad, y otra inferior, la _mesosfera_, que alcanza los 2900 km. - **Núcleo externo.** Situado bajo el manto, llega hasta la discontinuidad de Lehmann, a 5150 km. Se halla en estado líquido. Es la única capa del interior terrestre que está fundida. - **Núcleo interno.** Comprende el resto del núcleo y se encuentra en estado sólido.