los movimientos en el planeta tierra

DOCENTES APRENDIENDO EN RED | 1

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Presidenta de la NacinCristina Fernndez De Kirchner

Ministro de EducacinAlberto Sileoni

Secretaria de EducacinJaime Perczyk

Secretario del Consejo Federal de EducacinDaniel Belinche

Secretario de Polticas UniversitariasMartn Gil

Subsecretario de Planeamiento EducativoMarisa del Carmen Daz

Subsecretaria de Equidad y CalidadGabriel Brener

Instituto Nacional de Formacin docenteVernica Piovani

Direccin Nacional de Formacin Docente e InvestigacinAndrea Molinari

Coordinadora de Investigacin Educativa del INFDIns Cappellacci

PRESENTACINLos libros que se presentan en esta edicin completan la coleccin de 18 ttu-

los que integran Escritura en Ciencias, el dispositivo de formacin que desarrolla-mos desde 2010 en el Instituto Nacional de Formacin Docente del Ministerio de Educacin de la Nacin. Con esta entrega culminamos un proceso de tres largos aos de experiencia en llevar adelante acciones que tienen como protagonistas principales a profesores de institutos de profesorados de ciencias del pas. En esta oportunidad los autores provienen de la Ciudad autnoma de Buenos Aires y de las provincias de Buenos Aires, Catamarca, Chaco, Chubut, Crdoba, Formosa, Jujuy, La Pampa, La Rioja, Mendoza, Neuqun, Ro Negro, Salta, San Luis, Santa Cruz, Santa Fe y Tierra del Fuego.

En esta ocasin se agregan los siguientes seis ttulos:

13. Biotecnologa: entre clulas, genes e ingenio humano14. Convergencia: electrnica, informtica y telecomunicaciones15. Nanotecnologa Hoy: el desafo de conocer y ensear16. Alimentos: historia, presente y futuro17. Radiaciones: Una mirada multidimensional18. Los movimientos en el planeta tierra

Los libros publicados anteriormente1 han servido de referencia en el trabajo de ajuste y de reescritura constante del dispositivo para mantener la pertinencia de su propsito, haciendo extensiva a nuevos lectores la invitacin de acompaar este proceso. As, el tercer ciclo del proyecto, que transcurri entre 2013 y 2014, mediante el que se escribieron los volmenes 13 al 18, estuvo enriquecido por diferentes instancias de difusin: en algunos casos, como consecuencia de que el proceso se hizo visible en las distintas provincias a travs de los profesores auto-res que empezaron a utilizar el material publicado en sus clases y que difundieron, en el boca en boca, el trabajo con sus propios colegas.

1. Los plaguicidas, aqu y ahora; 2. H20 en estado vulnerable; 3. Del gen a la protena; 4. La multiplicidad de la vida; 5. Cerebro y memoria; 6. La evolucin biolgica, actualidad y debates; 7. Ecosistemas terrestres; 8. Ecosistemas acuticos; 9. El big bang y la fsica del cosmos; 10. Cambio climtico; 11. Energa: caractersti-cas y contextos; 12. Epidemias y salud pblica.


Otra instancia de promocin fue el resultado de la adhesin y acompaamien-to que encontramos en las asociaciones de profesores tanto de biologa (ADBIA), fsica (APFA) y qumica (ADEQRA), en cuyos foros especficos en diferentes pro-vincias pudimos compartir y comunicar este proyecto con profesores de todo el pas. Nuestra preocupacin fue hacer dialogar la experiencia en contextos y m-bitos especializados diversos, como una manera de tomar contacto con inquietu-des e intereses genuinos que provienen de los diferentes mbitos vinculados a la enseanza de las ciencias en el pas. En este sentido, siempre una primera carta de presentacin fue posible gracias al acompaamiento constante que hemos tenido de la Revista Ciencia Hoy y de la oficina de UNESCO en Montevideo, Uruguay.

En las presentaciones de los volmenes anteriores hemos descrito la orga-nizacin y dinmica del dispositivo as como las lgicas de funcionamiento y al-gunas estrategias fundantes del trabajo propuesto en Escritura. Pero no quisira-mos dejar de referirnos a otros componentes fundamentales que acompaaron el transcurso de este trayecto, sin cuya presencia no tendramos los resultados que se pueden mostrar hoy con la coleccin completa: los aportes de los investigado-res de referencia de cada uno de los temas, visibilizados no slo en las conferen-cias magistrales de inicio, que resultan un valioso recurso didctico del proyecto, sino en el acompaamiento temtico a lo largo del desarrollo de los libros. Esta tarea se pone en dilogo todo el tiempo con el trabajo de los coordinadores de escritura que sostienen a los profesores en el proceso de escribir los libros.

En este dispositivo la escritura est concebida como una mediacin relevante para los procesos de conocimiento, lo cual se traduce en un trabajo intelectual que requiere de planificaciones, ensayos, intentos, revisiones, rectificaciones, lecturas activas para buscar y construir conocimiento, y es por ello, que se propone esta prctica como un aprendizaje en cada nuevo contexto que la demanda. Pero la complejidad de la tarea de escribir supone adems la puesta en escena de prcticas propias de una comunidad discursiva especfica. En este punto se requieren siem-pre orientaciones expertas como parte fundamental de condiciones necesarias para sostener un proceso completo que permita llegar a las producciones finales.

En el dispositivo de Escritura en Ciencias el trabajo colaborativo fue un tejido de difcil trama entre diferentes instancias: Equipo INFD y coordinadores, para el diseo y la puesta en prctica de secuencias de escritura que se jugaron en pro-cesos organizados en torno de la devolucin y el intercambio entre pares y entre

profesores e investigadores de referencia sobre el tema del libro2. Este punto requiere una explicitacin particular: aprender en colaboracin

con investigadores ha sido mucho ms que un enunciado de buenas intenciones, ms bien un objetivo centrado en prcticas horizontales donde se suspende por un rato la investidura jerrquica de los roles de los especialistas que acompaan y se insta a que todos asuman un proceso continuo de intercambio y discusin. Este trabajo consiste en reproducir prcticas y modos de enunciacin de las co-munidades cientficas de referencia, en las cuales la construccin del conocimien-to se realiza por argumentaciones que se van consolidando mediante el estudio y consultas de fuentes bibliogrficas actualizadas, que permiten a los profesores fortalecer las propias posiciones y el vnculo con el conocimiento.

Lo que entraa de relevante esta accin de innovacin radica en ayudar a vin-cular perfiles y trayectorias profesionales que no se vinculan con frecuencia. Los profesores participantes muchas veces conocen a los investigadores a travs de la bibliografa, pero nunca han pensado en sentarse a discutir un tema con ellos. Estos intercambios producen una fuerte motivacin de los grupos participantes que los lleva a comprender la relevancia de ese vnculo.

El efecto producido por esta accin se evidencia en la apropiacin que los grupos hacen del proyecto, y valoran positivamente la oportunidad de formar parte de l. Se observan claros indicios de trabajo colaborativo entre pares en variados gestos de recomendaciones de bibliografa o materiales y en sugeren-cias sobre el escrito de los colegas emulando, a veces, prcticas que han vivido durante este proceso de parte de los investigadores.

Las prcticas mencionadas representan una puesta en dilogo de dos lgicas institucionales que no siempre conviven y tampoco producen en conjunto. Pero este es slo un camino entre tantos otros, que muestra articulaciones posibles entre saberes de las universidades y grandes centros de investigacin con el trabajo de los profesores del sistema formador argentino. Se evidencia aqu una manera en que se actualizan y se recrean aprendizajes, que no corren nunca en una sola direccin, como sostiene el Dr. Crisci, sino que en este proceso el aprendizaje se fecunda en ambos sentidos.

2 Los investigadores que asesoraron a los profesores durante todo el proceso de escritura de los libros son: Dr. Ral Alzogaray, Dr. Rubn Blesa, Dr.Alberto Kornblith, Dr. Manuel Muoz, Dr. Jorge Crisci, Dra. Noel Federman; Dr. Esteban Hasson; Dr. Rolando Len; Dr.Juan Lpez Gappa; Dr. Alejandro Gangui; Dra. Marcela Gonzlez; Dr. Jorge Natera; Dr.Mario Lozano; Lic. Alberto Daz; Ing. Carlos Palotti; Dr. Galo Soler Illia; Dra. Laura Malec; Dr. Jorge Torga; Dr. Silvio Peralta.


El otro soporte ineludible en el proceso de escritura de los libros, lo constitu-yen los coordinadores de escritura. Los textos de Escritura en Ciencias llevan un tiempo de gestacin y reelaboracin, surgidos de un boceto inicial que sigue un itinerario de constante transformacin de ideas preliminares hacia el camino del texto. Este avance no podra ocurrir sin la intervencin de los coordinadores como figuras que reenvan todo el tiempo a la tarea de escribir y moderan los inter-cambios que van dando forma de texto a los incipientes borradores. Este trabajo contempla los posibles obstculos y dificultades que emergen: un trabajo situado y pertinente que est hecho de oficio en la lectura de borradores, en devoluciones ajustadas al proceso, pero no pocas veces implicado en gestionar las zozobras y conflictos en que ingresan los participantes para poner en molde de escritura ideas, lecturas y argumentos.

Los seis ltimos libros que completan esta coleccin tienen la estructura experimentada en la edicin anterior, cada captulo de autora individual, al que se suma como cierre un captulo dedicado a la enseanza de las ciencias. Este apartado tiene autora compartida y sus orientaciones son diversas: contiene pro-puestas, reflexiones o ideas para pensar la enseanza de cada uno de los temas. Tambin en su conjunto refleja un ensayo que amerita seguir intentando, toda vez que se vuelve un terreno donde se hacen visibles posibilidades, tensiones, vacancias en las oportunidades que los docentes suelen tener para reflexionar sobre sus prcticas.

Por el momento en que escribimos esta presentacin, el proyecto Escritura en Ciencias ha sido distinguido con el premio Paulo Freire a la innovacin edu-cativa en enseanza de las ciencias (PASEM). Por este estmulo, nuestro agrade-cimiento se anuda al deseo de que la autora pueda ser visibilizada como parte constitutiva de la tarea docente y permita enriquecer propuestas formativas que procuran ligar el desarrollo a los aprendizajes profesionales, modulando con otras notas las representaciones sociales en torno de este complejo trabajo. Y una vez ms, nuestra intencin es aportar los libros y esta coleccin no para ser ledos como obra cerrada y terminada, sino para inspirar reescrituras posibles en otras ideas y proyectos que impliquen fuertemente las ciencias con la lectura y la escri-tura en la formacin docente.

Liliana CaldernCoordinacin Escritura en Ciencias (rea Investigacin INFD)

ESCRITURA EN CIENCIAS

LOS MOVIMIENTOSEN EL PLANETA TIERRA

Autores:

Cristian Ariel BarrionuevoBibiana Alicia Ayuso

Natalia Alejandra Navarro Becerra ngel Alejandro Baldovino

Mara Julia Solari

Orientacin y asesoramiento cientfico: Silvio PeraltaCoordinacin de Escritura: Marcelo Alejandro Diez


AutoresCristian Ariel BarrionuevoBibiana Alicia AyusoNatalia Alejandra Navarro Becerra ngel Alejandro BaldovinoMara Julia Solari

Equipo Escritura en Ciencias del Instituto Nacional de Formacin DocenteLiliana Caldern, Carmen E. Gmez y Antonio Gutirrez

Orientacin y asesoramiento cientfico Silvio Peralta

Coordinacin de escrituraMarcelo Alejandro Diez

Diseo editorialRenata Kndico, Gastn Genovese www.estudiolate.org

Hecho el depsito que establece la ley 11.723Los textos de este libro son copyleft. El autor y el editor autorizan la copia, distribucin y citado de los mismos en cualquier medio y formato, siempre y cuando sea sin fines de lucro, el autor sea reconocido como tal, se cite la presente edicin como fuente original, y se informe al autor. La reproduccin de los textos con fines comerciales queda expresamente prohibida sin el permiso expreso del editor. Toda obra o edicin que utilice estos textos, con o sin fines de lucro, deber conceder es-tos derechos expresamente mediante la inclusin de la presente clusula copyleft.

NDICE

PresentacinIntroduccin

Captulo 1: El Planeta Tierra como SistemaCristian Ariel Barrionuevo La Geologa como Ciencia El equilibrio de los sistemas

El planeta Tierra como sistema La interaccin de los subsistemas de la Tierra

Los ciclos de la naturaleza

Captulo 2: Composicin y estructura de la GeosferaBibiana Alicia AyusoGeosfera, la esfera ms importante

Estructura geoqumica Estructura geodinmica

Los principales lmites de la TierraEl interior de la Tierra, una fbrica de calorCmo podemos conocer la composicin y estructura de la Tierra?

Tcnicas para monitorear los movimientos y evolucin terrestres Estudios paleoclimticos y paleomagnetismo

Captulo 3: Consecuencias de la geodinmica global Natalia Navarro BecerraLa Canica Azul. Nuestro planeta de aguaUn recorrido por la morada de NeptunoEl cambio se gesta en las profundidades del marLa corteza se recicla silenciosa y lentamenteEn nuestras pampas un rcord de antigedadQhantir qullu qullu (en voz aymar Montaa que ilumina)

Un desierto volcnico digno de admirarLa morada de nieve: el HimalayaSeales de humo: un mensaje desde las profundidadesKamchatka al este de Java

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Los movimientos en el planeta Tierra / Cristian Ariel Barrionuevo ... [et.al.]. - 1a ed. - Ciudad Autnoma de Buenos Aires : Ministerio de Educacin de la Nacin, 2014. 140 p. : il. ; 15x21 cm. - (Escritura en ciencias; 18)

ISBN 978-950-00-1047-4

1. Educacin en Ciencias. I. Barrionuevo, Cristian Ariel CDD 507.11

Fecha de catalogacin: 22/09/2014


Captulo 4: Geodinmica Globalngel Alejandro BaldovinoDel magma a las RocasAgentes modeladores del relieve terrestreProcesos y formas litorales

Tipos de costasEn qu consiste la geodinmica externa?

Captulo 5: Movimientos... a lo largo de la historia de la TierraMara Julia SolariDe cmo habran sido los movimientos a lo largo de la evolucin del planetaEl desmembramiento de Pangea y otras pangeas...

Supercontinentes El supercontinente de Pangea Despus de Pangea... Supercontinentes en el futuro?

Desmembramiento de Pangea? Sobre los fsiles, radiactividad y formas de datacin

Captulo 6: Ensear Ciencias de la Tierra: un desafo constante Barrionuevo Cristian - Ayuso Bibiana - Solari Mara Julia - Navarro Bece-rra Natalia - Baldovino ngel Del conocimiento cientfico al conocimiento escolarLa salida de campo: Una estrategia para la enseanza de la geologa

Antes de la salidaDurante la salidaDespus de la salida

Ensear a partir de problemticas

Bibliografa

INTRODUCCINQu cosa ms sorprendente es un libro. Es un objeto plano, hecho de

un rbol, con partes flexibles en las que estn impresos montones de cu-riosos garabatos. Pero, cuando se empieza a leer se entra en la mente de otra persona; tal vez de alguien que ha muerto hace miles de aos. A travs del tiempo, un autor habla clara y silenciosamente dirigindose a nosotros y entrando en nuestra mente. La escritura es, tal vez el ms grande de los inventos humanos. Une a personas que no se conocen entre s. Personajes de libros de pocas lejanas rompen las cadenas del tiempo. Un libro es la prueba de que los hombres son capaces de hacer que la magia funcione.

Carl SaganLa escritura es una actividad intelectual compleja, requiere poner en letras

las ideas, los pensamientos, los conceptos. Es adems, entablar un dilogo intimo con quien leer nuestra produccin y se apropiar de aquello que quisimos contar, relatar o expresar. No es una tarea fcil, teniendo en cuenta las diversas relacio-nes que como docentes, podemos haber tenido con la escritura. Es un proceso que involucra acciones como la lectura, el anlisis, la reflexin, el hacer propio aquello que lemos para volver a plasmarlo en letras con coherencia, cohesin y claridad conceptual, acciones que propiciarn ese dilogo tan deseado con los futuros lectores.

En esta actividad compleja nos vimos implicados (y tambin complicados...) cinco docentes, desconocidos entre nosotros, de diferentes disciplinas, con dis-tinta formacin, con diferentes historias pero con un solo objetivo en comn: es-cribir un texto sobre el Planeta Tierra. El comienzo del recorrido no fue fcil, de-bamos acordar, debatir, discutir, negociar sobre Qu? Cmo? Para quienes? Escribir sobre nuestro planeta resultaba interesante, era un desafo tambin, ya que haba que definir temas, evitar superposiciones y lograr una continuidad a lo largo del libro, aun cuando cada captulo fuera independiente.

Una vez lograda esta primera etapa, comenzaba otra ms complejala es-critura, tarea para nada sencilla, en donde tuvimos idas y vueltas, muchas veces navegamos en un mar de incertidumbre, pero poco a poco fuimos logrando dar forma a la idea original.

En el recorrido por los diferentes captulos del libro, se propuso destacar que nuestro planeta es un sistema dinmico, que ha ido evolucionando en el tiempo

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desde su origen y que lo continuar haciendo en el perodo que le reste de exis-tencia como un integrante ms del Sistema Solar. La dinmica interna de la Tierra est dada justamente por las caractersticas de los materiales que la componen y como se dispusieron en su proceso de formacin. Los movimientos de la corteza terrestre derivados de las corrientes de conveccin del manto, han determinado lentos cambios en el tiempo. La evolucin geolgica de la Tierra est en ntima relacin con su dinmica interna, procesos que justamente determinaron las va-riaciones en la distribucin continental a los largo de millones de aos, esa misma dinmica permiti el surgimiento de cordones montaosos, el ensanchamiento de los ocanos, las manifestaciones externas a travs de la actividad volcnica, sismos o tsunamis.

Esa dinmica fue el origen para las rocas, que sometidas a diferentes presio-nes y temperaturas, sufrieron cambios y transformaciones o quedaron expuestas a la accin de los agentes externos, como el agua, la atmsfera, y los seres vivos que habitan la superficie terrestre. Estos procesos geolgicos externos fueron los como modelaron el paisaje, formaron accidentes costeros o produjeron el des-gaste de montaas. Y an continan hacindolo.

El captulo final hace referencia a ciertas lneas de accin al momento de tra-bajar estos temas con los alumnos. La propuesta de una salida de campo, permite desarrollar con los alumnos la observacin in situ, la descripcin y la compara-cin. Capacidades que posibilitarn posteriormente un anlisis ms reflexivo de las actividades propuestas por el docente en el aula, facilitando la comprensin, el poder establecer relaciones, inferir o deducir a partir de las mismas.

Se ha intentado que el estilo de escritura sea ameno, no demasiado tcnico, con un lenguaje sencillo, claro y preciso, sin dejar de lado la solvencia conceptual.

Ha sido un trabajo arduo, pero con la satisfaccin de haber llegado a la meta final: un libro que pueda ser el inicio para despertar la curiosidad por conocer ms sobre nuestro planeta, esa esfera azul que nos alberga en la inmensidad del universo, donde habitan nuestros sueos, nuestros miedos, nuestros anhelos y nuestros amores.

Los movimientos en eL pLaneta tierra eL pLaneta tierra como sistema


CAPTULO I

El Planeta Tierra como SistemaCristian Ariel Barrionuevo

La Geologa como Ciencia

Los seres humanos tenemos la costumbre de observar el firmamento: el sol, la luna, las estrellas. As lo hemos hecho desde los primeros tiempos de la histo-ria, preguntndonos a menudo por el origen de esa multitud de astros que con-templamos en las noches estrelladas. Las respuestas que se le han dado a este evento misterioso y enigmtico sobre la formacin del Universo son numerosas, aunque hasta el siglo XVI no tuvieron un carcter cientfico, basado en la expe-rimentacin. A partir de ese momento, las teoras astronmicas seran cada vez ms seguras y fiables, pero fue recin en el siglo XX cuando el Universo dej de ser un misterio para convertirse en un objeto constante de anlisis y de estudio gracias a los aportes de la geologa.

La geologa, del griego geo, (Tierra), y logos, (discurso, estudio), es la ciencia que persigue la comprensin del planeta Tierra. Segn Tarbuck y Lutgens (2004) la ciencia de la Geologa se ha dividido tradicionalmente en dos amplias reas: la fsica y la histrica.

La Geologa fsica estudia los materiales que componen la Tierra y busca comprender los diferentes procesos que actan debajo y encima de la superficie terrestre.

Por su parte, la Geologa histrica intenta comprender el origen de la Tierra y su evolucin a lo largo del tiempo. Por ello procura ordenar cronolgicamente los



mltiples cambios fsicos y biolgicos que han ocurrido en el pasado geolgico. Entender la Tierra como un todo es fundamental, ya que nuestro planeta es

una gran estructura dinmica con muchas partes que interaccionan entre s y adems posee una historia larga y compleja.

En el transcurso de su larga existencia, la Tierra ha ido cambiando. De hecho est cambiando mientras te encuentras leyendo este libro y lo seguir haciendo luego de finalizarlo. En algunos casos, los cambios que se suceden son violentos y rpidos, como cuando se producen deslizamientos o erupciones volcnicas. En otros casos, los cambios se producen de manera tan lenta y gradual que no se alcanzan a apreciar durante muchos siglos. Esto hace dificultoso el trabajo de los gelogos que algunas veces deben concentrarse en fenmenos submicroscpi-cos y en otras ocasiones tratar de determinar caractersticas a escala continental o global.

Si bien la geologa se basa en observaciones y experimentos llevados a cabo en el terreno; tambin se realizan estudios en el laboratorio con muestras de ma-teriales que permiten comprender muchos de los procesos bsicos y particulares de cada pas, ciudad, regin, localidad o simplemente de algn punto determina-do del planeta.

La naturaleza de nuestro planeta (sus materiales y procesos) fue objeto de estudio durante varios siglos. Los escritos sobre temas como los fsiles, las ge-mas, los terremotos y los volcanes se remontan a los griegos, hace ms de 2.300 aos. (Tarbuck y Lutgens, 2004)

El filsofo ms influyente fue Aristteles, sus explicaciones sobre la naturale-za del mundo no se basaron en observaciones y experimentos astutos, sino ms bien fueron opiniones arbitrarias. Aristteles crea que las rocas se haban creado bajo la influencia de las estrellas y que los terremotos se originaban cuando el aire ingresaba con mucha fuerza en la Tierra, se calentaba por los fuegos centrales y luego se escapaba de manera explosiva.

Sin lugar a dudas las explicaciones de Aristteles fueron adecuadas para su poca y se la sigui aceptando durante muchos siglos, limitando de este modo la elaboracin de explicaciones ms racionales.

A mediados del siglo XVI, James Husser, public un importante trabajo so-bre la cronologa de la historia humana y de la Tierra. En dicho trabajo determin que la Tierra tena solo unos pocos miles de aos, ya que se habra originado en el 4004 a.C. Este estudio consigui la aceptacin generalizada de cientficos y religiosos de Europa y por sus influencias inmediatas logr que su cronologa sea impresa en los mrgenes de la Biblia con el nombre de catastrofismo.

Durante los siglos XVII y XVIII la doctrina del catastrofismo influy en el pen-samiento sobre la dinmica de la Tierra. Los representantes de dicha doctrina crean que los paisajes de la Tierra se haban formado inicialmente por grandes catstrofes. Por ejemplo, las montaas y caones, cuya formacin requiere mu-cho tiempo, se explicaban como el resultado de desastres inesperados a escala planetaria producidos por causas desconocidas que ya no actuaban. Este pensa-miento era un intento por comprender la velocidad de los procesos terrestres con las ideas dominantes en ese momento sobre la antigedad de la Tierra.

A finales del siglo XVIII se inici la geologa moderna, cuando James Hutton public su Theory of the Earth (Teora de la Tierra) estableci un principio que constituye el pilar de la geologa actual llamada uniformismo. Este principio es-tablece que las leyes fsicas, qumicas y biolgicas que actan hoy, lo han hecho tambin en el pasado geolgico. (Tarbuck y Lutgens, 2004). Ello nos hace pensar que todos los procesos que ocurren en la actualidad tambin se produjeron a lo largo del tiempo en el pasado. Hutton sostena que las fuerzas que parecen pe-queas producen a lo largo de lapsos prolongados de tiempo, efectos similares a los derivados de acontecimientos catastrficos sbitos.

Los procesos geolgicos que se produjeron y se producen en nuestro planeta se pueden comprender mejor cuando se observan y analizan en el contexto de los acontecimientos muy anteriores a la historia de la Tierra.

El equilibrio de los sistemas

Emprendamos un viaje al pasado e imaginemos lo ocurrido despus de aque-lla primer y gran explosin denominada Big-Bang hace 15.000 millones de aos; momento preciso donde se produce el origen del universo y posteriormente la formacin de diversos estructuras, incluyendo nuestro planeta Tierra. Esa explo-sin lanz hacia el exterior toda la materia existente en el universo a velocidades increbles. Luego de esto y cuando la temperatura del espacio descendi, algunos restos consistentes en hidrgeno y helio comenzaron a enfriarse y condensarse dando origen a las primeras estrellas que luego se agruparan y acumularan for-mando las galaxias. En una de estas galaxias, la Va Lctea, fue donde nuestro planeta Tierra y el sistema solar tomaron forma y posicin. Remontndonos a tiempos geolgicos, en la era azoica se origina nuestro planeta. Segn Edward Tarbuck fue hace aproximadamente unos 4.600 millones de aos.



Figura 1.1 Evolucin del Universo.

Fuente: http://pcdu.blogspot.com.ar/2010/11/evolucion-del-universo-formacion-del.html

En un primer momento se trat de explicar este suceso desde la teora del caos, que trabaja sobre ciertos tipos de sistemas dinmicos muy sensibles a las variaciones en las condiciones iniciales; proponiendo que pequeas variaciones en esas condiciones, pueden implicar grandes diferencias en el comportamiento futuro.

Los sistemas caticos tienden a cambiar drsticamente en respuesta a pe-queos cambios en las condiciones iniciales. Este es el llamado efecto maripo-sa, que sugiere metafricamente que el simple aleteo de alas de una mariposa en la Patagonia puede perturbar la atmsfera y desencadenar una tormenta en Australia, o que un diminuto sonido en la cada de una rama en la selva misionera, provoque un tsunami o un terremoto en Japn.

Esta teora nos remite a que la formacin de todas las estructuras geolgicas existentes en nuestro planeta, se produjeron por acumulacin de cambios en las condiciones iniciales de un sistema originado con anterioridad.

En la actualidad se entiende por sistema al conjunto de unidades, elementos o partes relacionadas entre s que interactan funcionalmente con un fin u objeti-vo determinado, tendiendo a adquirir de este modo nuevos estados de equilibrios.

En este contexto, conviene aclarar algunas cuestiones sobre la correlacin sistema-equilibrio:

Todo sistema sufre movimientos, cambios y modificaciones que pueden o no resultar de presiones o fuerzas externas provocando una crisis en la estructura, finalizando en una especie de caos.

El equilibrio es una situacin en la que no hay trabajos netos: cada vez que aparece una desviacin del estado de equilibrio (o lo que es lo mismo el desequi-librio) o una fluctuacin, se crea un gradiente que genera una fuerza. Esa fuerza crea un trabajo que conduce nuevamente al equilibrio.

No existe un equilibrio, sino distintos tipos de equilibrio. Cuando se estudia el tipo de equilibrio de un sistema es fundamental atender la relacin del sistema con el medio, ya que el tipo de equilibrio que alcanza un sistema y su modo de conservarlo dependen, en gran parte, de esta relacin.

Un sistema es abierto cuando intercambia materia y energa (en forma de ca-lor) con su medio.

Un sistema es cerrado cuando intercambia con su medio energa (en forma de calor), pero no materia.

Un sistema es aislado cuando no existe intercambio alguno con el medio. Ahora que tenemos en claro los conceptos de sistema y equilibrio, es impor-

tante analizar el carcter sistmico de nuestro planeta. Para ello debemos reco-nocer al Planeta Tierra como un conjunto de subsistemas, que se encuentran en continuo equilibrio y retroalimentacin entre sus componentes.

La idea de sistemas no es nueva; si nos remontamos a los primeros filsofos griegos como Tales de Mileto y su discpulo Anaximandro, e incluso a civilizacio-nes anteriores, veremos que dejaron un legado sobre la formacin de una gran estructura, que con el correr del tiempo se denominara Teora General de los Sistemas (TGS).

El bilogo y filsofo austraco Ludwig Von Bertalanffy (1901-1972) proporcio-n un enfoque integrador y totalizador en la conformacin de los subsistemas que conforman un sistema. Dicho enfoque apunt a describir los factores y lmites en todo sistema, incluso en el sistema Planeta Tierra. En este gran sistema se



producen circulaciones y recirculaciones de materia y energa que permiten la ho-meostasis de los subsistemas componentes. Por ello, se deduce que tanto las en-volturas terrestres, sus componentes e incluso el pasaje y evolucin en trminos de los niveles de organizacin de la materia, sufren cambios que luego se vuelven a equilibrar por la accin de otro. Para clasificarlos conviene hablar de cambios o procesos por causas internas (endgenos) y cambios o procesos por causas externas (exgenos) que hacen factible los grandes movimientos estructurales y geolgicos a diferentes escalas.

El planeta Tierra como sistema

Analicemos algunos de los conceptos bsicos acuados por Ludwig Von Bertalanffy (1968), quien describe una serie de elementos o componentes para entender la dinmica de nuestro planeta como un sistema:

Atributo: hace referencia a las caractersticas y propiedades estructurales o funcionales que caracterizan las partes o componentes de un sistema. Por ejem-plo las formas triangulares de las montaas.

Ciberntica: se trata de un campo interdisciplinario que intenta abarcar el m-bito de los procesos de control y de comunicacin (retroalimentacin) tanto en mquinas como en seres vivos. Es algo as como la construccin de mquinas por parte del hombre para sustentar su calidad de vida y confort como por ejemplo la construccin de casas, mquinas o refugios en las montaas.

Circularidad: concepto que nos refiere a los procesos de auto-causacin. Cuando A causa B y B causa C, pero C causa A, luego A en lo esencial es auto-causado. Remitindonos al ejemplo anterior: A (individuo) B (mquinas) y C (contaminacin). Esto significa: el individuo produce mquinas, esas mquinas contaminan, la contaminacin provoca daos al individuo y por consiguiente a su ambiente.

Complejidad: por un lado indica la cantidad de elementos de un sistema (com-plejidad cuantitativa), por otro, sus potenciales interacciones (conectividad) y el nmero de estados posibles que se producen a travs de stos (variedad, variabi-lidad). Este nmero de estados posibles que puede alcanzar el ambiente es prc-ticamente infinito. Por ejemplo las partes de un sistema urbano son mucho ms complejas que las partes de un sistema rural, por su entramado de estructuras.

Conglomerado: Es igual a la suma de las partes, componentes y atributos en un conjunto que equivale o es igual al todo. Retomando el ejemplo anterior obte-nemos conglomerado urbano conglomerado rural.

Elemento: Se entiende por elemento de un sistema a las partes o componen-tes que lo constituyen. Estas pueden referirse a objetos o procesos. Una vez iden-tificados los elementos pueden ser organizados en un modelo. Son ejemplos de ello cada uno de los elementos de la zona urbana y rural.

Energa: La energa que se incorpora a los sistemas se comporta segn la ley de la conservacin de la energa, lo que quiere decir que la cantidad de energa que permanece en un sistema es igual a la suma de la energa importada menos la suma de la energa exportada.

Entropa: el segundo principio de la termodinmica establece el crecimiento de la entropa, es decir, la mxima probabilidad de los sistemas es su progresiva desorganizacin y, finalmente, su homogenizacin con el ambiente. Los sistemas cerrados estn irremediablemente condenados a la desorganizacin. No obstante hay sistemas que, al menos temporalmente, revierten esta tendencia al aumentar sus estados de organizacin.

Equifinalidad: hace referencia a que un sistema vivo a partir de distintas con-diciones iniciales y por distintos caminos, llega al mismo estado final. Por ejemplo las formaciones de reservas de agua por lluvias intermitentes o por derretimiento de nieve de las montaas.

Equilibrio: el estado de equilibrio en los sistemas abiertos implica necesaria-mente la importacin de recursos provenientes del ambiente y consisten en flujos energticos, materiales o informticos.

Emergencia: este concepto se refiere a la descomposicin de un sistema en unidades menores y esta avanza hasta el lmite en el que surge un nuevo nivel de emergencia y conformando otro sistema totalmente diferente. Es ejemplo de ello la destruccin de partes a causa de un incendio o inundacin.

Estructura: son las interrelaciones ms o menos estables entre las partes o componentes de un sistema.

Frontera: es aquella lnea que separa el sistema de su entorno y que define lo que le pertenece y lo que queda fuera de l. Por ejemplo las orillas de un lago.

Funcin: es el output (salida) de un sistema que est dirigido a la mantencin del sistema mayor; como ejemplo predomina la energa emitida al ambiente.

Homeostasis: est referido a los organismos vivos en tanto sistemas adap-tables. Estos procesos operan ante variaciones de las condiciones del ambiente para una finalidad: la de conservar su forma mediante el equilibrio.

Informacin: tiene un comportamiento distinto al de energa. La cantidad de informacin que permanece en un sistema es igual a la informacin que existe ms la que entra.



Input: es la importacin de los recursos (energa, materia, informacin) que se necesitan para dar inicio al ciclo de actividades del sistema.

Output: se denomina a la corriente de salida o exportacin de recursos del sistema.

Organizacin: es la interdependencia de las distintas partes organizadas de un sistema determinado. Esto muestra un equilibrio por ejemplo en la flora y fau-na del lugar.

Morfognesis: se trata de procesos que apuntan al desarrollo, crecimiento o cambio en la forma, estructura y estado del sistema.

Morfostasis: son procesos caractersticos de los sistemas vivos. Hacen refe-rencia a los procesos de intercambio con el ambiente, tendientes a preservar o mantener una forma, una organizacin o un estado de un sistema.

Negentropa: se refiere a la energa que el sistema importa del ambiente para mantener su organizacin y sobrevivir.

Recursividad: proceso que hace referencia a la introduccin de los resultados de las operaciones de un sistema en el mismo (retroalimentacin).

Relacin: existen las internas y externas. Son de vital importancia las relacio-nes entre los elementos de un sistema y su ambiente.

Retroalimentacin: son aquellos procesos mediante el cual un sistema abierto recoge informacin sobre sus efectos y sobre el cual regulan sus comportamientos.

Retroinput: se refiere a las salidas del sistema que van dirigidas al mismo sis-tema.

Servicio: son los outputs de un sistema que van a servir de inputs a otros sis-temas o subsistemas equivalentes.

Sinergia: es el fenmeno que surge de las interacciones entre las partes o componentes de un sistema.

Sistemas abiertos: son aquellos que importan y procesan elementos (energa, materia, informacin) de sus ambientes y se trata de una caracterstica propia de los seres vivos. Que un sistema sea abierto significa que establece intercambios permanentes con su ambiente, intercambios que determinan su equilibrio, capa-cidad reproductiva o continuidad, es decir su viabilidad.

Sistemas cerrados: son aquellos en los que ningn elemento de externo ingre-sa y ninguno sale del sistema. Estos alcanzan su estado mximo de equilibrio al igualarse con el medio.

Subsistemas: son los conjuntos de elementos y relaciones que responden a estructuras y funciones especializadas dentro de un sistema mayor.

Teleologa: expresa un modo de explicacin basado en causas finales. Aqu

debemos pensar en por ejemplo la teora del caos.Variabilidad: indica el mximo de relaciones hipotticamente posibles produ-

cidas en un sistema.Variedad: comprende el nmero de elementos discretos de un sistema, como

ser variedad en la vegetacin, en la fauna, las formas de montaas y otras.Viabilidad: indica una medida de la capacidad de sobrevivencia y adaptacin

de un sistema a un medio en cambio permanente.Haciendo un anlisis de todos los conceptos anteriores, podemos decir que

son bien conocidos los hechos y acontecimientos de la naturaleza, que reflejan los desequilibrios traducidos en fenmenos naturales inestables e insistentes, en porciones terrestres bien delimitadas, donde parece ser que las condiciones nor-males de entrada (input) y salida (output) de sus componentes no son viables, y donde se provocan desequilibrios como terremotos, tsunamis, inundaciones, vulcanismo, deslizamientos de tierra, huracanes y otros, provocando rupturas o intermitencias en la slida estructura del gran sistema planeta Tierra.

Los procesos naturales, ya sean estos de tipo geolgico, geofsico, climtico o biolgico, apenas si comienzan a ser entendidos a la luz de teoras innovado-ras, pero que en definitiva, constituyen los primeros intentos de comprender los orgenes y causas de la mayor parte de los denominados fenmenos naturales.

Los cientficos han reconocido que para conocer mejor a nuestro planeta, debemos imaginar cmo estn interconectados sus componentes (tierra, aire, agua y formas de vida). Esta tentativa de anlisis e interpretacin, corresponde a la denominada Ciencia del Sistema Tierra, que considera a la Tierra como un sistema compuesto por numerosas partes interactuantes, representadas por las cuatro capas que la cubren a modo de manto. Ellas, por su parte, se relacionan e interaccionan en forma armnica y ordenada.

Segn Tarbuck y Ludgens (2004), los subsistemas de inters para el estu-dio de la Tierra como sistema son: Atmsfera, Hidrsfera, Crisfera, Geosfera y Biosfera.

Atmsfera: Envoltura gaseosa ms externa y menos densa que rodea la Tie-rra. Qumicamente formada por anhdrido carbnico o dixido de carbono (CO2), oxgeno (O2), nitrgeno (N2), vapor de agua, ozono (O3) y otros gases inertes, que funcionan como reactivos a las funciones vitales de los organis-mos vivos. Esta envoltura se divide en Tropsfera (capa inferior), Estratsfera (capa superior), Messfera (capa media), Ionsfera o termsfera (parte su-perior de la messfera cuyo lmite superior se llama tropopausa) y Exsfera (se extiende por encima de la tropopausa).



Hidrsfera: Extensiones de agua bajo y sobre la superficie de la Tierra. Se reparte en varios compartimentos segn el mayor o menor volumen o caudal de agua:

1.Ocanos: cubren el dos tercio de la superficie terrestre y con una profundi-dad de 3.000 a 5.000 m.

2.Mares: masas de agua salada de tamao inferior a los ocanos, incluyendo parte de estos y otros mares menores.

3.La escorrenta superficial: formada por sistema dinmico de lagos y ros. 4.Agua subterrnea: circula por medios porosos, tales como sedimentos are-

nosos o sedimentos no consolidados y se almacena en acuferos.

Crisfera: Parte de la superficie terrestre donde el agua se encuentra en es-tado slido. Incluye el hielo de mares, lagos, ros, glaciares y las capas de hielo y terrenos congelados (incluyendo el permafrost). La mayor parte de la crisfera se encuentra localizada en las regiones polares del planeta, princi-palmente en la Antrtida, Groenlandia y en las islas del Ocano rtico.

Geosfera: Es un trmino aplicado para referirse a la forma particular de la es-fera terrestre, con ambos polos achatados, expansin del dimetro ecuatorial e inclinacin del eje terrestre dando origen al movimiento de precesin y con-secuentemente a los cambios estacionales. Se extiende desde la superficie hasta una profundidad de aproximadamente unos 6.700 km. Se caracteriza por tener una estructura rocosa que sirve de soporte tanto a la bisfera como a la atmsfera.

Biosfera: Tambin llamada -segn algunos autores en la clasificacin y des-cripcin de los niveles de organizacin de los seres vivos- como el ecosiste-ma mayor. Ocupa una estructura limitada para posibilitar la existencia de los seres vivos. Esta zona se extiende desde el suelo ocenico y continental hasta la atmsfera.

Figura 1.2 Modelo del clima segn el Programa Global de investigacin Atmosfrica. Es un sistema en equilibrio dinmico.

Fuente:http://biologiaygeologia.org/unidadbio/a_ctma/u0_medio/u0_t1medio/las_relaciones_entre_los_subsistemas_terrestres.html

La interaccin de los subsistemas de la Tierra

Los procesos caractersticos entre los subsistemas y su retroalimentacin constante, se basan en modificaciones o cambios a nivel materia que es reciclada una y otra vez. Esto se desprende de la interaccin entre todos y cada uno de los subsistemas.

El mximo grado de relacin con respecto a los dems subsistemas, se en-cuentra en la biosfera, puesto que esta integra todos los seres vivos, al medio fsico en que habitan, y el conjunto de relaciones que se establecen entre ellos. La tierra slida o gesfera proporciona el sustrato y la fuente de nutrientes inor-gnicos a los ecosistemas terrestres; la hidrosfera brinda retroalimentacin a los ecosistemas acuticos y la atmsfera interacciona con la biosfera en el intercam-bio gaseoso.

La biosfera a su vez puede modificar a los dems subsistemas como ha ocu-rrido por ejemplo con las drsticas modificaciones en la composicin de la at-msfera. Otros ejemplos pueden ser: la regulacin del clima terrestre (intervienen todos los subsistemas especialmente la atmsfera y la hidrosfera), el ciclo del agua (recorre la atmsfera, hidrosfera, la tierra slida y la biosfera), los ciclos



bio-geoqumicos (los elementos van pasando de un subsistema a otro) y otros. La atmsfera en el sistema Tierra: una de las principales acciones de la at-

msfera consiste en modular la energa procedente del sol y regular la temperatu-ra del planeta. La superficie del planeta se calentara en exceso si no fuera porque cerca del 30% es devuelta, en parte, por la atmsfera.

La circulacin general atmosfrica contribuye en la distribucin de la energa incidente desde las zonas ecuatoriales, hacia las zonas de latitudes ms altas.

Los fenmenos climticos, la formacin de olas, las corrientes marinas y la distribucin de las precipitaciones son consecuencia directa de la dinmica at-mosfrica.

Por otro lado, la atmsfera ejerce una accin directa sobre las rocas mediante la meteorizacin y los fenmenos meteorolgicos (lluvia, viento, nieve y otros) son responsables del modelado terrestre.

Respecto a la biosfera, la influencia de la atmsfera es decisiva: las radia-ciones nocivas se filtran, la temperatura terrestre es moderada y la presencia de agua lquida es posible.

La hidrsfera en el Sistema Tierra: para el conjunto del planeta, la hidrs-fera tiene un papel esencial en la regulacin trmica, en colaboracin con la at-msfera, gracias al elevado calor especfico7 del agua (amortigua las variaciones bruscas de temperatura), a las corrientes marinas (redistribuyen el agua caliente hacia las zonas ms fras) y a la reflexin de las radiaciones solares por las masas de hielo glacial. Por otro lado, el agua que circula por la superficie terrestre mo-dela el relieve, disuelve o disgrega muchos minerales, arrastra materiales sueltos, los transporta y los sedimenta.

Por ltimo, el agua es fundamental para la biosfera, puesto que forma parte de los seres vivos en una alta proporcin, les aporta diversos hbitats (ros, lagos, humedales, mares, etc.), y mantiene la temperatura global en los mrgenes ade-cuados para el desarrollo biolgico.

La Gesfera en el Sistema Tierra: la dinmica interna del planeta repercute en la superficie terrestre (orognesis, fenmenos tectnicos,) y tiene sus efec-tos sobre los otros subsistemas. Por ejemplo la liberacin de gases en las erupcio-nes volcnicas que modifican la composicin atmosfrica.

La Crisfera en el Sistema Tierra: es una parte integral del sistema climtico global, con importantes vnculos y reacciones generadas a travs de su influencia en los flujos de energa de la superficie y la humedad, la precipitacin, la circula-cin atmosfrica y ocenica.

Ahora veamos que ocurre con los seres vivos en estas interacciones:

Biosfera Atmsfera: En esta interaccin los organismos auttrofos, me-diante la respiracin y el proceso fotosinttico, y los organismos hetertrofos por medio de la respiracin, intercambian constantemente gases con la at-msfera. De acuerdo a ambos procesos, los seres vivos nos nutrimos y obte-nemos energa.

Biosfera Geosfera: esta interaccin permite a los vegetales absorber agua y sales minerales del suelo, que junto al dixido de carbono y a la energa solar producen la materia orgnica, que ser consumida posteriormente por los animales. Los restos de animales y plantas terminan en descomposicin y son devueltos al suelo en forma de materia orgnica.

Bisfera Crisfera: gran cantidad de diferentes organismos contenidos en la biosfera, cuentan con partes de la Crisfera para la obtencin de agua y para su lugar de hbitat.

Biosfera Hidrsfera: permite a diversos organismos cumplir ciclos de vida alternados, nutrindose de materia contenida en los ciclos hidrolgicos.

Hidrsfera Atmsfera: la interaccin se puede predecir claramente en el ciclo del agua o ciclo hidrolgico, mediante la evaporacin y las precipitacio-nes que con mayor frecuencia son propias de las zonas o regiones tropicales de nuestro planeta.

Hidrsfera Gesfera: la hidrsfera ejerce el rol de agente geolgico externo sobre la Geosfera, modificando lentamente su relieve. Damos cuenta de ello, por ejemplo, en el modelaje que realizan los oleajes sobre los acantilados en las costas marinas.

Hidrsfera Crisfera: su relacin es muy vinculante debido a que la satura-cin del agua en zonas fras provoca la formacin de hielos o placas de agua helada para el sostenimiento de la vida animal propia de estas zonas.

Geosfera Atmsfera: en dicha interaccin parte de la energa interna de la Geosfera es liberada al exterior como erupciones volcnicas, expulsando materiales a la corteza terrestre y vapor de agua y gases como dixido de carbono a la atmsfera.

Geosfera Crisfera: su relacin provoca movimientos de choques desliza-mientos en la corteza terrestre, formando de esta manera otras estructuras o accidentes geogrficos.

Atmsfera Crisfera: sus continuas relaciones hacen mantener en equili-brio el clima global. La Crisfera tiene la funcin de desconectar la atmsfera con los ocanos, reduciendo as la trasferencia de humedad y estabilizando por consiguiente las transferencias de energa en la atmsfera.



Los ciclos de la naturaleza

La bisfera es un ente dinmico, sometido a cambios permanentes, tanto en sus componentes abiticos como en los de origen biolgico. Mientras que las mo-dificaciones provocadas por los procesos geolgicos del planeta siguen un curso que a nuestra escala resulta extremadamente lento, los cambios que tienen lugar en los seres vivos se producen en forma ms rpida.

Nuestro planeta consta de una gran variedad de elementos qumicos que estn presentes tanto en el sustrato slido como en el medio lquido y en la at-msfera. Algunas veces aparecen en estado puro, como es el caso de algunos elementos de la atmsfera, pero por regla general estn en forma de compuestos de mayor o menor complejidad.

Todas las relaciones entre los subsistemas de nuestro planeta se pueden explicar desde los llamados ciclos biogeoqumicos. Los ms importantes en la circularidad de materia y energa son: el ciclo del agua, del oxgeno, del carbono, del azufre, del fsforo y del nitrgeno

Ciclo del agua o hidrolgico: el agua se encuentra en la Tierra en tres estados: slido (en forma de hielo o nieve), lquido y gaseoso (vapor de agua). Ocanos, ros, nubes y lluvia estn en constante cambio y damos cuenta de ellos cuando el agua de la superficie se evapora, el agua de las nubes precipita y la lluvia se filtra por la tierra. Sin embargo, podemos predecir que la cantidad total de agua en el planeta no se modifica. El ciclo hidrolgico comienza con la evaporacin del agua desde la superficie del ocano. A medida que se eleva, el aire humedecido se en-fra y el vapor se transforma en agua, proceso conocido como condensacin. Lue-go las gotas se juntan formando las nubes que caern a la superficie por accin de su propio peso, proceso llamado precipitacin. Si en la atmsfera predominan temperaturas bajas, el agua cae a la superficie en forma de nieve o granizo; y por el contrario, si predominan temperaturas altas, el descenso se produce en forma de gotas de agua. Una parte del agua que llega a la tierra ser aprovechada por los seres vivos; otra parte se escurrir por el terreno hasta llegar a un ro, un lago o un ocano. Este ltimo proceso es el llamado escorrenta. Otra porcin de agua se filtrar a travs del suelo formando capas de aguas subterrneas, proceso lla-mado percolacin. Tarde o temprano, toda esa agua volver a formar parte de la atmsfera por el proceso de evaporacin. Al evaporarse, el agua deja atrs todos los elementos que la contaminan o la hacen no apta para beber como son los minerales, qumicos y desechos. Por ello el ciclo del agua nos entrega un elemen-to vital puro. Pero hay otro proceso que tambin purifica el agua, y es parte del

mismo ciclo: la transpiracin de los vegetales. En dicho proceso las races de las plantas absorben el agua, la que se desplaza hacia arriba de su estructura vegetal a travs de los tallos o troncos, movilizando consigo a los elementos que necesita la planta para nutrirse. Al llegar a las hojas y flores, se evapora hacia el aire en forma de vapor de agua, fenmeno conocido como transpiracin.

Ciclo del Carbono: el carbono es un componente esencial de los seres vivos. Se encuentra en minerales y rocas en forma de carbonatos, y en la atmsfera y el agua como anhdrido carbnico, y durante la fotosntesis una gran parte se trans-forma en sustancias de reserva y en tejidos vegetales. Otra parte del carbono que llega a la planta, pasa nuevamente a la atmsfera durante los procesos de respi-racin vegetal y el resto, una cantidad mucho menor, llega al suelo a travs de las races. Una vez que la planta ha muerto, el carbono se mineraliza y queda en el suelo. Pero si la planta es ingerida por un animal, la digestin la descompone en compuestos orgnicos ms simples. Con estos ltimos el animal fabrica su propia materia orgnica. Cuando el animal respira libera tambin anhdrido carbnico y cuando muere, su cuerpo se descompone y el carbono pasa a formar parte del suelo. La actividad de los organismos descomponedores del suelo y las erupcio-nes volcnicas producen tambin anhdrido carbnico, que de modo paulatino llegan a la atmsfera.

Ciclo del Oxgeno: el Oxgeno constituye la quinta parte de la composicin qumica de la atmsfera y es necesario para el metabolismo de los seres vivos, excepto para algunos microorganismos. Las plantas consumen una cierta canti-dad de oxigeno que utilizan para su actividad metablica. Sin embargo, la canti-dad que generan durante el proceso fotosinttico es superior a la consumida, as que el balance es positivo y el exceso de este elemento pasa a formar parte de la atmsfera. Los animales, en cambio, necesitan imperiosamente este elemento para obtener energa con la que poder llevar a cabo el metabolismo. El oxgeno atmosfrico pasa as a travs de los diferentes organismos y al final del ciclo, una parte vuelve a la atmsfera, donde puede utilizarse nuevamente. Tambin se produce oxgeno en las actividades volcnicas, en las reacciones de oxidacin que se producen en los procesos erosivos y en la disociacin del vapor de agua de la atmsfera a causa de los rayos ultravioleta.

Ciclo del Nitrgeno: el Nitrgeno se encuentra libre en el aire y combinado en los minerales, nitratos, sales amoniacales y albuminoides de los tejidos vivos. Las plantas no pueden utilizar de manera directa el nitrgeno que hay en la at-msfera, por lo que deben absorberlo del suelo, donde se encuentra en forma de compuestos nitrogenados. El paso de nitrgeno inorgnico a orgnico lo llevan a



cabo organismos con capacidad fijadora, las bacterias nitrificantes que habitan el suelo y que en ocasiones viven en simbiosis con algunas plantas. Las plantas por su parte, transforman el nitrgeno del suelo en un componente orgnico de sus tejidos. Los animales herbvoros que se alimentan de estas plantas lo incorporan a su cuerpo en forma de tejidos que luego pasar a los carnvoros. Los animales eli-minan el nitrgeno con sus deyecciones tanto en la orina como en sus excremen-tos. Adems de esto, en las explosiones volcnicas se liberan grandes cantidades de compuestos nitrogenados.

Ciclo del Azufre: el azufre, aunque en cantidades muy pequeas, desempea un papel de gran importancia en la sntesis de protenas. En la naturaleza se lo encuentra principalmente en el suelo formando sulfatos, que las plantas absor-ben por las races y lo convierten en aminocidos. Al consumir materia vegetal o tejidos de sus presas, los animales lo incorporan a sus propios tejidos y al morir, las bacterias descomponedoras se encargan de reducir sus restos nuevamente a sulfatos. Estos pasan al suelo, enriquecindolo, y quedan nuevamente a disposi-cin de las plantas que los utilizarn en la sntesis de aminocidos.

Ciclo del Fsforo: el fsforo tambin desempea un papel de notable rele-vancia en la sntesis proteica y en las reacciones energticas del interior de los organismos. A diferencia de los otros ciclos, ste no es cerrado, lo que supone que una porcin del fsforo queda fuera de l, sin que los seres vivos lo puedan aprovechar. Es un elemento presente en la corteza terrestre, que durante las reac-ciones que provoca la erosin qumica se transforma en fosfatos, que las plantas obtienen del suelo. A partir de aqu, el ciclo es anlogo al de los restantes ele-mentos, pasando de las plantas a los animales fitfagos, de stos a los carnvoros y despus a los descomponedores, que lo reintegran al suelo. Sin embargo, un determinado porcentaje se pierde en forma de sedimentos que acaban en los de-psitos marinos o continentales (lagos).

Ciclo del Ozono: el ozono se genera durante las tormentas y se encuentra disperso por la atmsfera, presentando una zona de mxima concentracin en la estratosfera, a unos 25 km de altura, en la llamada ozonosfera. Se produce por la accin de los rayos ultravioleta, muy energticos, sobre el oxgeno molecular del aire. En un primer momento, un fotn de la radiacin ultravioleta disocia una mo-lcula de oxgeno libre en la atmsfera (O2) en dos tomos (O), que reaccionan inmediatamente con otra molcula de oxgeno para formar ozono.

Simultneamente los fotones de la luz visible o de la propia luz ultravioleta, disocian las molculas de ozono. En la estratosfera se produce as una continua formacin y destruccin del ozono.

En este proceso se consume aproximadamente el 3% de la energa de los ra-yos ultravioleta presentes en la radiacin solar. Este efecto no es beneficioso, por cuanto los rayos ultravioleta, a causa de la gran energa que contienen, pueden romper molculas biolgicas como las del ADN y tienen por ello efectos letales en los seres vivos.

El ozono tambin se forma en la troposfera, cuando las emisiones proceden-tes de combustibles no quemados o de gases de pinturas, reaccionan bajo la luz solar con productos de dicha combustin, como los xidos de nitrgeno.

Estos compuestos abundan en las zonas industriales y urbanas. En realidad el ozono es un componente importante de las nieblas bioqumicas o smog que afectan a la mayora de las zonas urbanas e industriales.

Figura 1.3 Representacin de las interacciones entre los subsistemas terrestres.

Fuente:http://biologiaygeologia.org/unidadbio/a_ctma/u0_medio/u0_t1medio/las_relaciones_entre_los_subsistemas_terrestres.html

Qu podra ocurrir si alguno de los ciclos de la naturaleza fuese alterado?

Bisfera Atmsfera: los organismos tanto auttrofos, como hetertrofos no produciran su metabolismo necesarios para su existencia.

Bisfera Geosfera: no existira la produccin de materia orgnica, por lo tanto los animales no se podran nutrir -como condicin necesaria y suficien-te para su existencia vital.

Bisfera Crisfera: los organismos que habitan en ellos pereceran por la carencia de temperatura y otras condiciones o factores influyentes en su ci-clo vital.



Biosfera Hidrsfera: sus ciclos hidrolgicos no seran constantes, lo que constituira una amenaza por la desaparicin en masa de varias especies.

Hidrsfera Atmsfera: el ciclo ms importante a nivel mundial estara limi-tado a grandes sequas o a grandes inundaciones en forma constante y sin regulaciones.

Hidrsfera Geosfera: el relieve mundial tendra una forma llana y sin posi-bilidad de realizar otros procesos necesarios para la subsistencia de organis-mos o la formacin de continentes que sufriran una deriva al azar.

Hidrsfera Crisfera: varios puntos del planeta se veran afectadas por grandes inundaciones y deshielos como formas de destruccin natural.

Atmsfera Crisfera: Los factores meteorolgicos de temperatura y hume-dad en algunas zonas de nuestro planeta seran puntos imposibilitados de cualquier tipo de vida.

Geosfera Atmsfera: la existencia del planeta correra el riesgo de explo-sin y caos como producto de la acumulacin de la energa interna de la Geosfera.

Geosfera Crisfera: la geografa terrestre sera llana y con posibilidades de subsistencia de organismos acuticos y resistentes a diversos cambios de temperatura, presin y humedad.

Para comprender y determinar todas las interacciones que ocurren en nues-tro planeta, tendramos que tener presente la definicin de medio ambiente. Para ello tomaremos como referencia la establecida en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre medio humano, celebrada en Estocolmo en 1972: el medio ambiente es el conjunto de componentes fsicos, qumicos, biolgicos y sociales capaces de cau-sar efectos directos o indirectos, en un plazo corto o largo, sobre los seres vivos y las actividades humanas. Es decir, podemos considerar medio ambiente a todo lo que condiciona el comportamiento de los seres vivos.

Los movimientos en eL pLaneta tierra ComposiCin y estruCtura de La Geosfera


Geosfera, la esfera ms importarte

Esta pregunta surge cuando observamos la diversidad de paisajes con que la naturaleza se presenta ante nuestros ojos: los causes de los ros que corren entre dos cordones montaosos, la cumbre de un volcn, el inmenso ocano que separa los continentes, los desiertos. Tambin vemos con asombro las transformacio-nes que sufren las ciudades donde vivimos tras la construccin de una represa, o cuando se cambia el curso de un ro, se dinamitan montaas para construir rutas, se foresta o deforesta.

La accin del hombre y los movimientos que en la Tierra se dan conforman un maravilloso y sorprendente proceso.

Si pudiramos entrar a travs de un volcn hasta las profundidades de la Tie-rra, pasaramos por lugares muy calientes, vapores que nos dificultaran la visin, lava haciendo burbujas, y al final del recorrido habramos conocido ese universo vedado a nuestros ojos. Pero cmo es posible saber todo eso sin haber entrado? Porque los gelogos, durante siglos, estudiaron la corteza terrestre por mtodos indirectos, obteniendo asombrosos resultados. La Sismologa es una de las dis-ciplinas que permite conocer la estructura interna de la Tierra, utilizando como herramienta principal el estudio de las ondas de energa producidas por los terre-motos o sismos (de donde deriva la palabra sismologa).

CAPTULO II

Composicin y estructura de la GeosferaBibiana Ayuso



Pensar en la Tierra sugiere pensar en la corteza, el ncleo, el manto, concep-tos que desarrollaremos ms adelante. Por el momento seguiremos transitando el tnel del conocimiento, intentando dar respuesta a la pregunta inicial Qu hay dentro de la Tierra? Para eso tenemos que entender la estructura de la Geosfera.

La Geosfera es la parte del planeta Tierra formada por material rocoso, y den-tro de la Tierra, es el subsistema de mayor volumen, masa y densidad.

Como se ver en el captulo V, la formacin de la Tierra fue el resultado de impactos entre partculas, la desintegracin de elementos radiactivos y el aumen-to continuo de masa, que produjeron altas temperaturas y la fusin de la materia.

Al rotar la Tierra los materiales se dispusieron segn sus densidades, los de mayor densidad en el interior y los de menor densidad en la superficie. De esta manera se constituy la actual composicin de nuestro planeta y la disposicin de sus materiales en capas definidas.

La segregacin de dicho material sigue ocurriendo todava, pero a una escala mucho menor. Podemos afirmar que debido a dicha diferenciacin, el interior de la Tierra no es homogneo. Ahora bien, a partir de dos criterios distintos pero en realidad complementarios: su composicin qumica y su comportamiento, es que podemos hablar de la estructura geoqumica y la estructura geodinmica de la Tierra.

Figura 2.1 Capas de la Tierra

Fuente: http://sedimentarios.blogspot.com.ar/2012/04/las-capas-de-la-tierra.html

Estructura Geoqumica

Al igual que Mercurio, Venus y Marte (los otros planetas interiores de nues-tro sistema solar), la Tierra es como una esfera de rocas, formada principalmen-te por compuestos de los siguientes elementos: hierro, oxgeno, aluminio y silicio. Aunque la Tierra es un geoide -un cuerpo de formato casi esfrico-, podemos rastrear datos sobre su estructura geoqumica al compararla con planetas simila-res en su composicin.

El radio medio de la esfera terrestre es de 6.375 km .Casi todo este radio lo ocupan dos zonas: el ncleo y el manto, el resto pertenece a la delgada corteza terrestre.

A continuacin desarrollaremos cada una de estas regiones:Corteza: es la ms estudiada, ya que los gelogos durante muchos aos han

aprovechado la posibilidad del estudio directo, perforando, explotando y marti-llando. Por eso sabemos que es la capa externa y fina de la Tierra. Tiene un espe-sor aproximado de 20 km, aunque su grosor varia oscilando entre 3 km bajo las dorsales ocenicas y ms de 70 km debajo de algunos cinturones montaosos, por ejemplo Los Andes y el Himalaya.

Es muy importante destacar que la densidad de la corteza va desde 2,8 a 4 g/cm3.

Imaginemos como sera la Tierra sin ocanos. Veramos valles muy profun-dos, cadenas lineales de volcanes, caones, llanuras, etc. (cuencas ocenicas) y zonas muchsimo ms altas: los continentes. Podramos reconocer como la cor-teza se divide en ocenica y continental. Las diferencias entre una y otra no slo tienen que ver con su altura o profundidad, sino tambin en que las rocas de la corteza de las cuencas ocenicas profundas son diferentes en relacin a su com-posicin, de las continentales.

Segn la clasificacin de Tarbuck y Lutgens (2004), se puede decir que la corteza se divide en:

Ocenica: de 3 a 15 km de espesor, se forma a partir de magmas baslti-cos procedentes del manto y tiene una antigedad inferior a 180 millones de aos, ms joven que la corteza continental, y tiene una densidad aproximada de 3,0 g/cm3. Las rocas de la corteza ocenica se encuentran por debajo de 4 km o ms de agua de mar y de grandes cantidades de sedimentos.

Continental: de 20 a 70 km de espesor, est formada por rocas muy antiguas de hasta 4.000 millones de aos y es de composicin muy variada. Las rocas continentales tienen una densidad media de aproximadamente 2,7 g/cm3. A



partir de los estudios realizados podemos afirmar que la composicin media de las rocas continentales es comparable a la de las rocas gneas.

Ahora que sabemos cmo est formada la corteza, podemos comprender que lmites existen entre los continentes y los ocanos. Respecto de los conti-nentes podemos decir que son superficies extensas, planas y estables que se han erosionado hasta casi el nivel del mar, y regiones elevadas de rocas deforma-das que en la actualidad forman los cinturones montaosos (Tarbuck y Lutgens, 2004). Los cinturones montaosos tienen diferentes edades vinculadas con su formacin, y su distribucin no es aleatoria. Las montaas ms jvenes (100 mi-llones de aos o menos) se encuentran en el cinturn del Pacfico, incluyendo las montaas del oeste del continente americano, y continuando en el Pacfico occidental en forma de arco de islas volcnicas. Otro lugar donde encontramos un cinturn montaoso es desde los Alpes a travs de Irn y el Himalaya, bajando hacia el sur y entrando en Indonesia. Encontramos montaas ms antiguas en los continentes, como por ejemplo los Apalaches en EEUU y los Urales en Rusia.

Si pudisemos observar las cuencas ocenicas sin agua, veramos que el pai-saje es ms profundo, pero similar al que vemos en los continentes. Podramos distinguir entonces, las mrgenes continentales, las cuencas ocenicas y las dor-sales ocenicas.

Ahora bien aunque el continente y el mar entran en contacto en la llamada lnea de costa, podemos decir que a lo largo de la misma se extiende una forma-cin, con un suave declive denominada plataforma continental.

Si bien estos temas sern desarrollados en los captulos siguientes, debemos mencionar que el lmite entre los continentes y la cuenca ocenica profunda se encuentra a lo largo del llamado talud continental, estructura que se extiende desde la superficie exterior de la plataforma continental, hasta el fondo ocenico profundo.

Poltica y plataforma continentalUn dato curioso sobre la plataforma continental es que la Convencin sobre

el Derecho del Mar CONVEMAR estableci el rgimen de la plataforma con-tinental, diciendo

La plataforma continental de un Estado ribereo comprende el lecho y el subsuelo de las reas submarinas que se extienden ms all de su mar territorial y a todo lo largo

de la prolongacin natural de su territorio hasta el borde exterior del margen continen-tal, o bien hasta una distancia de 200 millas marinas contadas desde las lneas

de base a partir de las cuales se mide la anchura del mar territorial, en los casos enque el borde exterior del margen continental no llegue a esa distancia

Si bien la misma sesion el 30 de abril del ao 1982, recin entro en vigencia el 16 de noviembre de 1994. La Repblica Argentina hizo expresa reserva frente a la CONVEMAR respecto del tema de la soberana sobre las Islas Malvinas, re-afirmando que ese tema se encuentra regido por resoluciones especficas de la Asamblea General de Naciones Unidas, adoptadas en el marco del proceso de descolonizacin. En dicha reserva se manifiesta que la Argentina no reconocer el ejercicio de ningn derecho de jurisdiccin martima de ningn otro estado o co-munidad sobre las reas martimas correspondientes a las Islas Malvinas, Sand-wich del Sur y Georgias del Sur. El 21 de abril del 2009 la Repblica Argentina presento sus estudios sobre la plataforma con los lmites considerados, en tanto el Reino Unido presento sus estudios el 11 de Mayo del 2009.

Si bien este libro trata sobre los movimientos, aqu vemos un claro ejemplo sobre la importancia de conocer los lmites, las formas y los orgenes de la Geos-fera y como ello impacta en la vida de los habitantes de la Tierra.

Manto: es una capa rocosa y slida que se extiende hasta una profundidad de unos 2.885 km y comprende ms del 82 % del volumen de la Tierra. Est compuesto fundamentalmente por rocas silicatadas, que van desde la base de la corteza (limitada por la discontinuidad de Mohorovicic) hasta el ncleo externo. Se destacan principalmente peridotitas, a base hierro y silicatos ricos en magne-sio, fundamentalmente olivinos y piroxenos junto con menores cantidades de gra-nate. Podemos distinguir el manto superior o astenosfera que contina hasta la base de la litosfera y el manto inferior o mesosfera que se extiende desde el lmite ncleo manto hasta una profundidad de 660 kilmetros. De ambos mantos ha-blaremos ms adelante, ya que los definimos a partir de sus propiedades fsicas.

El lmite entre el manto y la corteza nos muestra un cambio de composicin, all vemos mezclas de silicatos fundidos, gas, burbujas y cristales generados por la solidificacin a partir de un fundido, el magma, que a su vez es originado por la fusin de las rocas. Dicha fusin de rocas o generacin de magma no se da de manera homognea en toda la base de la corteza. Esto se produce a profundida-des que van desde los 20 a los 300 kilmetros.



Ncleo: es la esfera central y densa de la Tierra, comienza a los 2.900 Km por debajo de la superficie, esta principalmente formado por hierro metlico en alea-cin en un 10 % con nquel, azufre y tal vez algn otro elemento ms, constitu-yendo la tercera parte del planeta. Se extiende desde los 3.486 km desde el borde inferior del manto, hasta el centro de la Tierra (6.375 Km). All las temperaturas pueden superar los 6.700 C.

Se divide en ncleo externo que es ms lquido y ncleo interno, que a pe-sar de su temperatura elevada, se comporta como un slido debido a la inmensa presin a la que est sometido. Si bien son similares desde el punto de vista de su composicin, la diferencia reside en el cambio de estado, determinado por la presin que va de entre 3,3 y 3,6 millones de atmsferas, hecho que explicara que el punto de fusin aumenta drsticamente con estas presiones.

Una de las principales caractersticas del ncleo es su gran densidad, siendo adems la presin en el centro millones de veces mayor que la presin del aire en la superficie de la Tierra. En sus orgenes el ncleo era relativamente homogneo. Durante un tiempo la Tierra incremento su masa, volumen y calor (acrecin), lle-gando a un aumento de la temperatura lo suficientemente elevado como para fundir y movilizar el material acumulado. En ese momento gotas de materiales pesados muy ricos en hierro se unieron y hundieron dirigindose al centro de la Tierra, y las sustancias ms livianas probablemente flotaron hacia la superficie generando la corteza.

Este proceso dio como consecuencia la formacin de capas, que se asemejan mucho a las actuales.

Aunque nos parezca difcil de creer, hace millones de aos durante la forma-cin de la Tierra, el ncleo probablemente era lquido y formado por una aleacin de hierro, el cual se fue solidificando a medida que la Tierra se fue enfriando y formando as el ncleo interno.

Estructura Geodinmica

En el punto anterior explicamos la estructura de la Geosfera a partir de la composicin de las capas. Aqu nos detendremos en las propiedades fsicas y estudiaremos de qu forma las fuerzas que intervienen en los procesos dinmi-cos de la Tierra, dieron como resultado una estructura en capas, pero esta vez en funcin de su comportamiento mecnico.

Litosfera (esfera de roca): comprende toda la corteza y una parte del manto superior, la Astenosfera, que se comporta de una manera frgil y rgida a la vez,

y se fractura frente a los estiramientos. Es la capa externa de la Tierra y aunque en su conformacin hay materiales cuya composicin qumica es muy diferente, tienden a actuar como una unidad comportndose de manera similar frente a la deformacin mecnica. Es una capa exterior de roca dura y quebradiza (frgil).

Se consideran, segn el lugar donde se encuentre, una litosfera continental ms gruesa y una litosfera ocenica ms delgada, ambas se diferencian, tambin por la composicin qumica.

La litosfera continental comprende una capa cortical superior de roca con una densidad menor que la media, por lo que tiene una flotabilidad mayor que la litsfera ocenica, favoreciendo la mayor altura de los continentes.

Astenosfera (esfera dbil): se encuentra debajo de la litosfera, y hasta una profundidad de unos 660 km, es la capa blanda, relativamente dbil y localizada en el manto superior. Esta capa es dbil debido a su alta temperatura (1.400 C) y la proximidad a su punto de fusin. Destacamos la metfora de Strahler (2004) donde la compara con el comportamiento de un lingote de hierro candente, que conserva su forma apoyado en una superficie plana, pero del que se modelan con facilidad barras o lminas si se lo comprimen mecnicamente. La Astenosfera es de consistencia plstica o viscosa como la de la miel o del dulce de leche, es por eso que aunque muy lentamente, puede fluir.

La temperatura aumenta en forma constante, desde afuera hacia adentro de la Tierra, por lo que el cambio de la litosfera a la astenosfera es gradual. Las par-ticularidades de ambas capas permiten comportamientos tales que, la litosfera rgida y quebradiza forma una cscara dura, capaz de desplazarse en bloque, al ser arrastrada por la astenosfera plstica y blanda. La astensfera es responsable del movimiento de la litosfera, especficamente de las placas que la conforman. En su interior se producen corrientes de conveccin de los materiales

Mesosfera o manto inferior: se corresponde con el manto. Se ubica por de-bajo de la zona ms dbil de la astenosfera superior. En contacto con el ncleo tienen mayores temperaturas, pero la inmensa presin contrarresta los efectos de las elevadas temperaturas, determinando una viscosidad mucho ms elevada que la astenosfera.



Los principales lmites de la Tierra

Hasta ahora hemos hablado de los continentes y los ocanos, y de las dife-rentes capas que forman la Tierra. En este punto nos detendremos para expli-car donde se encuentran los lmites entre ambos. Es posible determinar dnde termina el continente y donde comienza el ocano. Slo hay que aprovechar los medios de estudio disponibles: los avances en sismologa y mecnica de rocas han ayudado mucho para conocer cmo est formada la Tierra por dentro, ya que las tcnicas que se aplican para el estudio de los sismos dan cuenta del funciona-miento dinmico del sistema que la conforma.

Recurriremos a la historia para conocer como fueron las diferentes propues-tas del modelo terrestre a travs del tiempo.

Del mismo modo en que se forman ondas cuando tiramos una piedra a un arroyo de agua mansa, la estructura del interior de la Tierra, permite que se pro-paguen las mismas. Cuando se producen grandes movimientos o perturbaciones, como por ejemplo en un terremoto, se generan ondas ssmicas que pueden ser medidas. Dichas ondas se propagan a travs de las diferentes capas terrestres.

Haciendo uso de esa informacin en el ao 1909, Andrija Mohorovicic pudo dar cuenta del lmite entre los materiales de la corteza de las rocas, cuya com-posicin es diferente del manto cercano. A esto se lo llamo discontinuidad de Mohorovicic.

Este descubrimiento se fund en que la velocidad con que las ondas P llega-ban a las diferentes estaciones ssmicas, era mayor que la velocidad de las ondas superficiales a medida que se alejaban del foco. Este dato le dio la idea de dos zonas diferenciadas, separadas por la discontinuidad de Moho. (Figura 2.2)

Para entender mejor este proceso, pensemos en un ltigo agitado y las di-ferentes ondas que se producen desde el empuamiento, donde se sostiene el mismo hasta la punta.

Unos aos ms tarde, en 1914, Beno Gutenberg dio cuenta de otro lmite im-portante: el del ncleo y el manto. Aqu se observ que las ondas P, producidas por un sismo, disminuyen y finalmente desaparecen por completo desde unos 105 desde el epicentro de un terremoto, para reaparecer luego a los 140 pero unos dos minutos despus de lo esperable por la distancia recorrida. Este descu-brimiento dio origen a la discontinuidad de Gutenberg.

Tanto Gutenberg como otros investigadores propusieron que la zona de som-bra de la onda P puede explicarse slo si la Tierra tuviera un ncleo diferente al manto suprayacente.

A partir de los diferentes experimentos y observaciones, se concluy que es posible la existencia de una capa lquida por debajo del manto rocoso.

Por ltimo, en 1936, Inge Lehmann descubri una nueva zona dentro del n-cleo con caractersticas diferenciadas, un ncleo dentro del ncleo, a la que se denomin discontinuidad de Lehmann.

A partir de los ecos de las ondas ssmicas que rebotaban del ncleo interior se pudo conocer el tamao del mismo, y se supo que su espesor es de 1216 Km.

En sntesis: La estructura interna de la Tierra suele dividirse en varias capas separadas por

discontinuidades ssmicas. En estas superficies las ondas ssmicas experimentan un cambio en sus velocidades o condiciones de propagacin, lo que demuestra que existe un cambio en la naturaleza o composicin del interior terrestre.

Figura 2.2 Trayectoria de las ondas ssmicas.

Extrado de Ciencias para el mundo contemporneo (http://cienciasmc.blogspot.com.ar/2010_11_01_ar-chive.html)

El interior de la tierra, una fbrica de calor

El ncleo terrestre es una mquina generadora de calor, una usina natural que produce cantidades inmensas de energa trmica. Sabemos que los procesos internos de intercambio de materia y energa son fundamentales para la vida en la tierra, por eso hacemos referencia a la energa geotrmica, palabra derivada del griego; geo (tierra) thermos (calor).

Se define a la energa geotrmica como la energa almacenada en forma de calor por debajo de la superficie slida de la Tierra.

Como mencionamos anteriormente, la capa superior del manto bajo la cor-teza terrestre est compuesta por magma, roca lquida a muy altas temperatu-ras. Los magmas se forman en los bordes continentales activos, donde convergen



dos placas litosfricas, la llamada zona de subduccin, en las dorsales ocenicas (zona de ruptura y divergencia de placas), todo esto asociado a puntos calientes (volcanes interplacas).

Recordemos que la litsfera es una parte de la corteza terrestre formada por 14 placas rgidas, y poseen movimiento independiente y que se desplazan sobre la astensfera.

Las rocas que formarn el magma deben fundirse a una temperatura y pre-sin determinadas para que logren un estado lquido.

El magma frente a determinadas condiciones puede ascender a la superficie, dicho ascenso puede ser rpido y sin interrupciones, as es como se produce una erupcin volcnica caracterizada por su baja explosividad.

Tambin puede que el magma no llegue a alcanzar la superficie y se detenga durante un perodo de tiempo, formando cmaras magmticas. Se estima que, para una determinada cantidad de magma arrojado por un volcn, un volumen diez veces mayor permanece debajo de la superficie, formando cmaras magm-ticas que calientan las rocas circundantes.

Las grandes temperaturas alcanzadas, a veces superiores a 140 grados Cel-sius, pueden llegar hasta lugares donde hay depsitos de aguas subterrneas, las que pueden emerger a travs de fisuras en la corteza terrestre.

Los procesos geodinmicos internos que suceden en la Tierra son producto de la transferencia y generacin de calor en su interior, proceso que va desde los volcanes, terremotos, formacin de cordilleras y metamorfismo.

El calor es fundamental en el proceso de la tectnica de placas, involucrando a la litosfera y a la astensfera. Tambin se consideran otros procesos a mayor profundidad como los movimientos de conveccin en el manto y en el ncleo externo, desarrollados al comienzo del captulo.

La energa geotrmica, es renovable y se produce permanentemente. Para conocer ms sobre la misma veremos los procesos por los cuales se origina:

La desintegracin de istopos radiactivos, aproximadamente el 50 % del flujo total de calor procede del proceso de desintegracin de los istopos radiactivos de vida larga que estn en la corteza y en el manto.

El calor inicial, o sea la energa liberada durante la formacin de la tierra hace aproximadamente 4.500 millones de aos. Dicha energa an est llegando a la superficie.

Los movimientos diferenciales, aqu consideramos a la energa liberada por los movimientos entre las diferentes capas que forman la tierra (prin-cipalmente los que se producen entre manto y ncleo). Estos movimientos

responden de manera diferenciada a la influencia de las fuerzas de marea generadas por el sol y la luna. Como consecuencia de este fenmeno es la disminucin en la velocidad de rotacin de la tierra.

El calor latente de cristalizacin del ncleo externo, o sea la energa liberada en la continua cristalizacin del ncleo externo fluido.

Teniendo en cuenta que determinadas zonas de la litosfera estn sometidas a tensiones que generan gran cantidad de calor y presin, pueden producirse fracturas (por ej. fallas).

Como mencionamos en prrafos anteriores, por dichas fracturas de la corte-za pueden ascender desde el manto, magmas, masas de rocas incandescentes, en estado de fusin total o parcial, con pequeas cantidades de materias voltiles (agua, anhdrido carbnico, cidos sulfrico y clorhdrico, etc.).

Una de las consecuencias ms conocidas de estas rupturas de la corteza es la formacin de volcanes, donde si las condiciones tectnicas son favorables, los magmas, por su movilidad, pueden ejercer un empuje hacia arriba y romper la costra superficial de la Tierra, esparciendo lavas, cenizas y gases.

Si esas rocas son permeables o estn fracturadas, y existe circulacin de agua subterrnea, esta ltima capta el calor de las rocas, pudiendo ascender has-ta la superficie a travs de grietas o fallas, dando lugar a la formacin de aguas termales, giseres, fumarolas y volcanes de fango., cuyo uso es comn en terapias medicinales alternativas.

Nuestro pas cuenta con varios lugares donde el aprovechamiento de la ener-ga geotrmica genera ingresos relacionados con el turismo y la salud. Uno de ellos est ubicado en la provincia del Neuqun en la localidad de Copahue, aun-que tambin debemos decir que a comienzos del ao 2013 dicho volcn, mostr signos de continua actividad generando numerosos sismos en la regin, lo que puso en alerta roja a toda la zona cordillerana limtrofe entre Argentina y Chile.

Los fenmenos vinculados con las aguas termales tienen caractersticas que los diferencian de los afloramientos de aguas comunes, ya que la estructura qu-mica es otra.

Por estar siempre asociados a las fases pstumas de los procesos magmti-cos, adems de la alta temperatura que presentan, estn acompaados de gases, principalmente carbnicos o sulfurosos, produciendo estos ltimos un olor ftido sumamente desagradable.



Cmo podemos conocer la composicin y estructura de la Tierra?

Como mencionamos, durante aos el hombre intent llegar a las profundi-dades de la Tierra, imaginando grandes pozos que atraviesan todo el planeta. La profundidad mayor a la que se ha llegado es de 4 km en una mina en Sudfrica, y de 12 km mediante una perforacin en Rusia.

Para conocer ms sobre la estructura y composicin de la Tierra, tenemos que recurrir a diferentes mtodos de estudio.

Coincidimos con Folguera y Spagnuolo (2010) cuando dicen que si quisi-ramos entender el estado de la materia que se encuentra en las proximidades, la primera aproximacin que ensayaramos, sera la de un simple pozo. Durante aos este mtodo de estudio, fue la nica forma de conocer la conformacin de la Tierra.

Los avances en la metodologa experimental nos permiten distinguir dos ti-pos de mtodos

de estudio:

Los mtodos directos que se basan en el anlisis directo de los materiales extrados de la Tierra.

Los mtodos indirectos donde se realizan pruebas de las que se obtienen datos que sirven para deducir cmo son los materiales que no vemos.Respecto de los primeros distinguimos:Lavas expulsadas por volcanes: se realizan anlisis en el laboratorio de las

sustancias y elementos que emergen desde el interior de la Tierra a travs de los volcanes, de esta manera podemos estudiar el manto superior.

Minas: se pueden analizar y estudiar rocas que se encuentran hasta apro-ximadamente 4 km de profundidad y nos permiten observar la composicin de materiales de la corteza terrestre.

Sondeos: en este caso se utilizan sondas que llegan hasta 10 km de profundi-dad, permitiendo tambin observar materiales de la corteza terrestre.

Respecto de los segundos distinguimos:Estudios gravimtricos: Permiten estudiar la estructura de la corteza te-

rrestre y el manto. Detectan la presencia de anomalas que se explican por las variaciones en la densidad de los materiales. Se compara el valor terico de la gravedad terrestre en un punto y el valor real medido, utilizando un gravmetro.

Estudios del campo magntico terrestre: Nos permiten conocer la existencia

de un ncleo externo fluido, y la confirmacin de la expansin del fondo ocenico. A travs de aparatos adecuados se estudia la existencia de un campo magntico terrestre y los cambios producidos en los polos magnticos terrestres.

Estudio del flujo geomtrico: Mediante este estudio se puede conocer el ca-lor que emite la tierra, el cual puede ser detectado en la superficie. Se reconocen zonas calientes que indican una gran actividad geolgica en el interior. Las zonas calientes nos permiten identificar el ascenso de materiales procedentes del man-to profundo, en las dorsales ocenicas y en los puntos calientes.

Meteoritos: Podemos estudiar la composicin de la corteza, del manto y del ncleo. Debido a su origen comn con la Tierra, nos permite observar y estudiar su estructura.

Estud

los movimientos en el planeta tierra

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