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Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra LICEO Nº1 JAVIERA CARRERA DEPTO BIOLOGÍA 1º Medio Profesora: Loreto Moya Cid GUIA DE APOYO: DINAMISMO EN EL PLANETA TIERRA OBJETIVOS Reconocer la existencia de distintos tipos de rocas, el proceso involucrado en su formación y su relación con la formación de fósiles y minerales. Reconocer transformaciones que ha experimentado la Tierra a través del tiempo geológico y describir fenómenos naturales de gran escala, y sus consecuencias sobre la vida. Tema1: Formación de las rocas En primer lugar tenemos que considerar que nuestro planeta está formada por una parte gaseosa, la atmósfera, una gran porción de agua, denominada hidrósfera y una sólida la litósferar. La superficie de la tierra ha experimentado cambios a través del tiempo debido a fenómenos naturales que ocurren en estos tres niveles, algunos son muy suaves casi imperceptibles como por ejemplo el oleaje de las olas al impactar en un roquerío y en ocasiones los cambios son bruscos y repentinos como el que experimentó nuestro país en un gran sismo el día 27 de febrero de 2010, el cual, modificó el terreno y el paisaje dejando un gran desastre en las poblaciones humanas y en el ambiente natural. Se puede afirmar, que en la historia de la tierra desde su formación, hace unos 3.600 millones de años, nuestro planeta se ha ido modificando debido a la constante liberación de energía, que se traduce en fenómenos naturales como los sismos, los temporales y las erupciones volcánicas, entre otros. Sería interesante responder algunas preguntas que surgen a partir de este tema, ¿Qué consecuencias pueden tener los fenómenos naturales sobre los paisajes?, ¿de dónde crees que proviene la energía que produce los cambios en el paisaje?, ¿de qué manera pueden afectar los fenómenos naturales a los seres vivos y al ser humano? La litósfera En geología se llama roca al material compuesto de uno o varios minerales como resultado final de los diferentes procesos geológicos. Las rocas están constituidas en general como mezclas heterogéneas de diversos materiales homogéneos y cristalinos, es decir, minerales. Algunas rocas como las poliminerálicas están formadas por granos o cristales de varias especies mineralógicas y las rocas monominerálicas están constituidas por granos o cristales de un mismo mineral. Las rocas suelen ser materiales duros, pero también pueden ser blandas, como ocurre en el caso de las rocas arcillosas o las arenas. 1 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra Las rocas se pueden clasificar atendiendo a sus propiedades, como la composición química, la textura, la permeabilidad, entre otras. El criterio más usado es el origen, es decir, el mecanismo de su formación. De acuerdo con este criterio se clasifican en ÍGNEAS (O MAGMÁTICAS), SEDIMENTARIAS Y METAMÓRFICAS. ROCAS ÍGNEAS O MAGMÁTICAS Se forman por la solidificación del magma, una masa mineral fundida que incluye volátiles, gases disueltos. El proceso es lento, cuando ocurre en las profundidades de la corteza, o más rápido, si acaece en la superficie. El resultado en el primer caso son rocas plutónicas o intrusivas, formadas por cristales gruesos y reconocibles, y rocas volcánicas o extrusivas, cuando el magma llega a la superficie, convertido en lava por desgasificación. Las rocas magmáticas intrusivas son las más abundantes, forman la totalidad del manto y las partes profundas de la corteza. Son las rocas primarias, el punto de partida para la existencia en la corteza de otras rocas. ROCAS SEDIMENTARIAS Se constituyen por diagénesis (compactación y cementación) de los sedimentos, materiales procedentes de la alteración en superficie de otras rocas, que posteriormente son transportados y depositados por el agua, el hielo y el viento, con ayuda de la gravedad o por precipitación desde disoluciones. También se clasifican como sedimentarios los depósitos de materiales organógenos, formados por seres vivos, como los arrecifes de coral, los estratos de carbón o los depósitos de petróleo. Las rocas sedimentarias son las que típicamente presentan fósiles, restos de seres vivos, aunque éstos pueden observarse también en algunas rocas metamórficas de origen sedimentario. Las rocas sedimentarias se forman en las cuencas de sedimentación, las concavidades del terreno a donde los materiales arrastrados por la erosión son conducidos con ayuda de la gravedad. Las estructuras originales de las rocas sedimentarias se llaman estratos, capas formadas por depósito, que constituyen formaciones a veces de gran potencia (espesor). 2 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra Se clasifican en: Rocas formadas por sedimentos o rocas Detríticas: formadas por acumulación de derrubios procedentes de la erosión y depositados por gravedad. Ejemplos de estas rocas son conglomerados, areniscas y rocas arcillosas. Rocas químicas o rocas de precipitación química, formadas por depósito de sustancias previamente disueltas o neoformadas por procesos metabólicos; en este último caso se llaman fósiles. El mayor volumen corresponde a masas de sales acumuladas por sobresaturación del agua del mar que se llaman evaporitas, como el yeso y la sal gema. Rocas organógenas (rocas de origen orgánico), son formadas con restos de seres vivos. Las más abundantes se han formado con esqueletos, fruto de los procesos de biomineralización; algunas, sin embargo, se han formado por la evolución de las partes orgánicas (de la materia celular), y se llaman propiamente rocas orgánicas (petróleo y carbón). ROCAS METAMÓRFICAS En sentido estricto es metamórfica cualquier roca que se ha producido por la evolución de otra anterior al quedar esta sometida a un ambiente energéticamente muy distinto de su formación, mucho más caliente o más frío, o a una presión muy diferente. Cuando esto ocurre la roca tiende a evolucionar hasta alcanzar características que la hagan estable bajo esas nuevas condiciones. Lo más común es el metamorfismo progresivo, el que se da cuando la roca es sometida a calor o presión mayores, aunque sin llegar a fundirse (porque entonces entramos en el terreno del magmatismo); pero también existe un concepto de metamorfismo regresivo, cuando una roca evolucionada a gran profundidad — bajo condiciones de elevada temperatura y presión — pasa a encontrarse en la superficie, o cerca de ella, donde es inestable y evoluciona a poco que algún factor desencadene el proceso. Ejemplos de rocas metamórficas, son las pizarras, los mármoles o las cuarcitas. FORMACIÓN DE FÓSILES para saber un poco mas… Los fósiles son restos de seres vivos o rastros de su actividad, conservados en los estratos de las rocas sedimentarias, y en menor medida en las metamórficas, tras haber sufrido transformaciones de su composición y deformaciones más o menos intensas. El vocablo fósil se deriva del verbo latín fodere, excavar, a través del sustantivo fossile, aquello que es excavado. Los fósiles más reconocibles por el público son los restos petrificados de esqueletos o caparazones de crustáceos y moluscos, sin embargo los restos fósiles no se limitan a las partes duras petrificadas de dichos organismos; se consideran también como fósiles los restos sin alterar, las impresiones, los vestigios o moldes y las huellas que han dejado en diferentes sustratos geológicos, las diferentes partes anatómicas de organismos que no 3 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra son de la época geológica actual. Existen regiones de la Tierra que son conocidas por su particular riqueza en fósiles, por ejemplo, las pizarras de Burgess Shale en la Columbia Británica de Canadá, las calizas de Solenhoffen o los estratos ricos en dinosaurios de la Patagonia andina argentina. Hay muchas clases de fósiles. Los más comunes son restos de caracoles o huesos transformados en piedra. Muchos de ellos muestran todos los detalles originales del caracol o del hueso, aun si se examinan al microscopio. Los poros y otros espacios pequeños en su estructura se llenan de minerales. Los minerales son compuestos químicos, como la calcita (carbonato de calcio), que estaban disueltos en el agua. El paso por la arena o el lodo que contenían los caracoles o los huesos y los minerales se depositaron en los espacios de su estructura. Por eso los fósiles son tan pesados. Otros fósiles pueden haber perdido todas las marcas de su estructura original. Por ejemplo, un caracol originalmente de calcita puede disolverse totalmente después de quedar enterrado. La impresión que queda en la roca puede llenarse con otro material y formar una réplica exacta del caracol. En otros casos, el caracol se disuelve y tan sólo queda el hueco en la piedra, una especie de molde que los paleontólogos pueden llenar con yeso para descubrir cómo se veía el animal. Los fósiles por lo general sólo muestran las partes duras del animal o planta: el tronco de un árbol, el caparazón de un caracol, los huesos de un dinosaurio o pez. Algunos fósiles son más completos. Si una planta o animal queda enterrado en un tipo de especial de lodo que no contenga oxígeno, algunas de las partes blandas también se conservarán como fósiles. Los más espectaculares de estos "fósiles perfectos" son mamuts lanudos completos que se hallaron en el suelo congelado. 4 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra Importancia científica. Además de su interés en paleontología, los fósiles tienen una importancia considerable en geología. Como cada especie fósil ha vivido en una época determinada, aproximadamente conocida, su presencia en una capa del terreno permite datarla. Así, efectivamente, las escalas cronológicas que se usan en estratigrafía, han podido ser fundadas en la sucesión y evolución de las especies en el curso de los tiempos geológicos. Tal es su importancia, que la Tafonomía es la disciplina que se especializa en el estudio de la formación de los fósiles. Los paleontólogos consiguen la mayoría de la información mediante el estudio de los depósitos de rocas sedimentarias que forman estratos y que se han ido sucediendo durante millones de años. Los fósiles más antiguos se encuentran en los estratos inferiores y los fósiles más recientes en los estratos más superficiales. Aunque, en muchos casos, la datación de los hallazgos fósil presentan error al aplicar este criterio, ya que los estratos de las rocas sedimentarias presenta alteraciones y rupturas. Tipos de fósiles: 1. Carbonización.- Las plantas que quedaron bajo muchas capas de sedimentos fueron, literalmente planchadas, muchos de sus constituyentes se evaporaron o volatilizaron. Sólo quedó el carbono, el cual formó una capa delgada que se conservó adherida a la roca. 2. Moldeado.- Un organismo animal o vegetal es cubierto por sedimentos que forman un molde, en éste quedan plasmados el contorno y la morfología externa o interna del organismo que pereció allí. Las condiciones normales imperantes, paulatinamente hacen desaparecer el cuerpo del organismo enterrado, pero en su lugar queda el molde ocluido dentro del estrato en formación. 3. Inclusión.- Un organismo, generalmente un insecto, queda atrapado en la resina de las coníferas; cuando se solidifica, con el tiempo se transforma en ámbar. El organismo conserva su color, forma y tamaño original. 4. Congelación.- Los organismos que mueren por las bajas temperaturas son cubiertos por hielo, se conservan íntegros, por lo cual pueden ser estudiados, hasta el más mínimo detalle. 5 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra 5. Huellas.- Son los rastros de un organismo que quedan marcados en barro fresco, arena o lodo y que al secarse se transforma en roca. Tipos de fósiles vegetales Los fósiles vegetales suelen presentar unas características similares al resto de fosilizaciones. Sin embargo esto no es del todo cierto, ya que diversos factores ambientales, influyen decisivamente en su formación. Existen varios tipos de fósiles vegetales, según como se hayan preservado en los sedimentos. El ciclo de las rocas o ciclo litológico En el contexto del tiempo geológico las rocas sufren transformaciones debido a distintos procesos. Los agentes geológicos externos producen la meteorización y erosión, transporte y sedimentación de las rocas de la superficie. Se llama meteorización a la acción geológica de la atmósfera, que produce una degradación, fragmentación y oxidación. Los materiales resultantes de la meteorización pueden ser atacados por la erosión y transportados. La acumulación de fragmentos de roca desplazados forman derrubios. Cuando cesa el transporte de los materiales, éstos se depositan en forma de sedimentos en las cuencas sedimentarias, unos sobre otros, formando capas horizontales (estratos). Los sedimentos sufren una serie de procesos (diagénesis) que los transforman en rocas sedimentarias, como la compactación y cementación; se produce en las cuencas sedimentarias, principalmente los fondos marinos. La compactación es el proceso de eliminación de huecos en un sedimento, debido al peso de los sedimentos que caen encima. La cementación es consecuencia producida por la compactación; consiste en la formación de un cemento que une entre sí a los sedimentos (los fragmentos de rocas). 6 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra DINÁMICA DE LA LITÓSFERA DERIVA CONTINENTAL La deriva continental es el desplazamiento de las masas continentales unas respecto a otras. Esta hipótesis fue desarrollada en 1912 por el alemán Alfred Wegener a partir de diversas observaciones empíricas, pero no fue hasta los años 60, con el desarrollo de la tectónica de placas, cuando pudo explicarse de manera adecuada el movimiento de los continentes.La teoría de la deriva continental postula el desplazamiento lento y continuo de las masas continentales, en la manera en que parecen encajar las formas de los continentes a cada lado del Océano Atlántico, como África y Sudamérica. También tuvo en cuenta el parecido de la fauna fósil de los continentes septentrionales y ciertas formaciones geológicas. Más en general, Wegener conjeturó que el conjunto de los continentes actuales estuvieron unidos en el pasado remoto de la Tierra, formando un supercontinente, denominado Pangea, que significa "toda la tierra". Este planteamiento fue inicialmente descartado por la mayoría de sus pares, ya que su teoría carecía de un mecanismo para explicar la deriva de los continentes. En su tesis original, propuso que los continentes se desplazaban sobre otra capa más densa de la Tierra que conformaba los fondos oceánicos y se prolongaba bajo ellos de la misma forma en que uno desplaza una alfombra sobre el piso de una habitación. Sin embargo, la enorme fuerza de fricción implicada, motivó el rechazo de la explicación de Wegener, y la puesta en suspenso, como hipótesis interesante pero no probada, de la idea del desplazamiento continental. Pruebas de la deriva continental Wegener reunió en su tesis original pruebas convincentes de que los continentes se hallaban en continuo movimiento. Las más importantes eran las siguientes. Pruebas de la geología Cuando Wegener reunió todos los continentes en Pangea, descubrió que existían cordilleras con la misma edad y misma clase de rocas en distintos continentes que según él, habían estado unidos. 7 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra Pruebas de la paleontología Wegener también descubrió otro indicio sorprendente. En distintos continentes alejados mediante océanos, encontró fósiles de las mismas especies, es decir, habitaron ambos lugares durante el periodo de su existencia. Y lo que es más, entre estos organismos se encontraban algunos terrestres, como reptiles o plantas, incapaces de haber atravesado océanos por lo que dedujo que durante el periodo de vida de estas especies Pangea había existido. La teoría en la actualidad La teoría de la deriva continental, junto con la de la expansión del fondo oceánico, quedaron incluidas en la teoría de la tectónica de placas, nacida en los años 1960 a partir de investigaciones de Robert Dietz, Bruce Heezen, Harry Hess, Maurice Edwing, Tuzo Wilson y otros. Según esta teoría, el fenómeno del desplazamiento sucede desde hace miles de millones de años gracias a la convección global en el manto (exceptuando la parte superior rígida que forma parte de la litosfera), de la que depende que la litosfera sea reconfigurada y desplazada permanentemente. EL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS La tectónica de placas (del griego, tektonicós, "el que construye") es una teoría geológica que explica la forma en que está estructurada la litósfera (la porción externa más fría y rígida de la Tierra). La teoría da una explicación a las placas tectónicas que forman la superficie de la Tierra y a los desplazamientos que se observan entre ellas en su movimiento sobre el manto terrestre fluido, sus direcciones e interacciones. También explica la formación de las cadenas montañosas (orogénesis). Así mismo, da una explicación satisfactoria de por qué los terremotos y los volcanes se concentran en regiones concretas del planeta (como el cinturón de fuego del Pacífico) o de por qué las grandes fosas submarinas están junto a islas y continentes y no en el centro del océano.. Las placas tectónicas se componen de dos tipos distintos de litosfera: la corteza continental, más gruesa, y la corteza oceánica, la cual es relativamente delgada. La parte 8 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra superior de la litosfera se le conoce como Corteza terrestre, nuevamente de dos tipos (continental y oceánica). Esto significa que una placa litosférica puede ser una placa continental, una oceánica, o bien de ambos, si fuese así se le denomina placa mixta. Uno de los principales puntos de la teoría propone que la cantidad de superficie de las placas (tanto continental como oceánica) que desaparecen en el manto a lo largo de los bordes convergentes de subducción está más o menos en equilibrio con la corteza océanica nueva que se está formando a lo largo de los bordes divergentes (dorsales oceánicas) a través del proceso conocido como expansión del fondo oceánico. También se suele hablar de este proceso como el principio de la "cinta transportadora". En este sentido, el total de la superficie en el globo se mantiene constante, siguiendo la analogía de la cinta transportadora, siendo la corteza la cinta que se desplaza gracias a las fuertes corrientes convectivas de la astenósfera, que hacen las veces de las ruedas que transportan esta cinta, hundiéndose la corteza en las zonas de convergencia, y generándose nuevo piso oceánico en las dorsales. La teoría también explica de forma bastante satisfactoria la forma como las inmensas masas que componen las placas tectónicas se pueden "desplazar", algo que quedaba sin explicar cuando Alfred Wegener propuso la teoría de la Deriva Continental, aunque existen varios modelos que coexisten: Las placas tectónicas se pueden desplazar porque la litósfera tiene una menor densidad que la astenósfera, que es la capa que se encuentra inmediatamente inferior a la corteza. Las variaciones de densidad laterales resultan en las corrientes de convección del manto, mencionadas anteriormente. Se cree que las placas son impulsadas por una combinación del movimiento que se genera en el fondo oceánico fuera de la dorsal (debido a variaciones en la topografía y densidad de la corteza, que resultan en diferencias en las fuerzas gravitacionales, arrastre, succión vertical, y zonas de subducción. Una explicación diferente consiste en las diferentes fuerzas que se generan con la rotación del globo terrestre y las fuerzas de marea del Sol y de la Luna. La importancia relativa de cada uno de esos factores queda muy poco clara, y es todavía objeto de debate. Estas, junto a otro grupo más numeroso de placas menores se mueven unas contra otras. Se han identificado tres tipos de bordes: convergente (dos placas chocan una contra la otra), divergente (dos placas se separan) y transformante (dos placas se deslizan una junto a otra). La teoría de la tectónica de placas se divide en dos partes, la de deriva continental, propuesta por Alfred Wegener en la década de 1910, y la de expansión del fondo oceánico, propuesta y aceptada en la década de 1960, que mejoraba y ampliaba a la anterior. Límites de placas Son los bordes de una placa y es aquí donde se presenta la mayor actividad tectónica (sismos, formación de montañas, actividad volcánica), ya que es donde se produce la interacción entre placas. Hay tres clases de límite: 9 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra Divergentes: son límites en los que las placas se separan unas de otras y, por lo tanto, emerge magma desde regiones más profundas (por ejemplo, la dorsal mesoatlántica formada por la separación de las placas de Eurasia y Norteamérica y las de África y Sudamérica). Límite divergente o constructivo: las dorsales Convergentes: son límites en los que una placa choca contra otra, formando una zona de subducción (la placa oceánica se hunde bajo de la placa continental) o un cinturón orogénico (si las placas chocan y se comprimen). Son también conocidos como "bordes activos". Límite convergente o destructivo Transformantes: son límites donde los bordes de las placas se deslizan una con respecto a la otra a lo largo de una falla de transformación. En determinadas circunstancias, se forman zonas de límite o borde, donde se unen tres o más placas formando una combinación de los tres tipos de límites. 10 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra Límite transformante, conservativo o neutro Falla de San Andrés. El movimiento de las placas a lo largo de las fallas de transformación puede causar considerables cambios en la superficie, lo que es particularmente significativo cuando esto sucede en las proximidades de un asentamiento humano. Debido a la fricción, las placas no se deslizan en forma continua; sino que se acumula tensión en ambas placas hasta llegar a un nivel de energía acumulada que sobrepasa el necesario para producir el movimiento. La energía potencial acumulada es liberada como presión o movimiento en la falla. Debido a la titánica cantidad de energía almacenada, estos movimientos ocasionan terremotos, de mayor o menor intensidad. Un ejemplo de este tipo de límite es la falla de San Andrés, ubicada en el Oeste de Norteamérica, que es parte del sistema de fallas producto del roce entre la placa Norteamericana y la del Pacífico. CONSECUENCIAS DEL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS A la luz de esta información, ¿cuál es la clasificación de nuestro país en cuanto a las placas tectónicas?, ¿Qué consecuencias del movimiento de las placas podría traer a nuestras ciudades, pueblos, y medio ambiente natural?, ¿qué medidas podemos tener con respecto a los fenómenos naturales de naturaleza sísmica y volcánica? Nuestra experiencia es reciente y sabemos que somos un país sísmico, por lo que es nuestra responsabilidad educarnos al respecto y transmitir nuestra experiencia a las nuevas generaciones. Cuando las placas son convergentes una se hunde bajo la otra. El caso más conocido es el de nuestro país que se ubica en la placa Sudamericana bajo la cual se hunde la placa de Nazca. Este fenómeno, también llamado subducción, afecta a las costas de Chile y Perú provocando gran número de sismos en la zona. En la subducción chilena el contacto entre las placas de Nazca y Sudamericana corresponde a un “plano” rugoso controlado por la fricción. 11 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra El movimiento de las placas tectónicas, del orden de unos 7 cm/año, carga de energía la zona bloqueada por la fricción durante decenas o centenas de años. La energía acumulada durante este tiempo se libera súbitamente, en sólo pocos segundos, cuando la zona de contacto desliza, entonces se produce un terremoto. El comportamiento de la sismicidad es controlado por la fricción de este contacto. Entonces …, ¿Qué son los sismos? Los sismos son movimientos de la superficie terrestre, debido a la liberación de la energía acumulada durante un periodo de tiempo. La mayoría de los sismos se producen en los bordes de las placas litósferas o tectónicas. Cuando estas se atascan en su movimiento, permanecen en un estado de equilibrio acumulado gran cantidad de energía, cuando esta situación de equilibrio termina, la energía acumulada se libera propagándose en todas direcciones, provocando el movimiento que se conoce como sismo. En un movimiento sísmico podemos distinguir dos puntos importantes el hipocentro y el epicentro. Hipocentro: Es el punto exacto de la litosfera donde se produce el sismo, desde este punto la energía liberada se transmite en forma de ondas sísmicas en todas direcciones . Epicentro: Es el punto de la superficie terrestre donde se producen los efectos del sismo , es decir, donde se percibe el movimiento, Desde el epicentro , también la energía se transmite en forma de ondas, llamadas ondas sísmicas superficiales, que son las que pueden causar catástrofes ,según la intensidad del sísmo. TEMA 2 DINÁMICA DE LA ATMÓSFERA E HIDRÓSFERA Como ya se sabe la atmósfera es la capa de aire que rodea la tierra. Esta capa es imprescindible para la mantención de la vida en el planeta, ya que contiene el oxígeno necesario para la respiración de los seres vivos y el dióxido de carbono que emplean las plantas y algas para realizar la fotosíntesis. Además, los gases de la atmósfera, evitan que la temperatura varíe bruscamente, y la capa de ozono filtre los rayos ultravioleta procedentes del sol, que son perjudiciales para los seres vivos. Las capas de la atmósferas son exosfera, termosfera, mesosfera, estratosfera y tropósfera, en esta última es la que está en contacto con la superficie de la tierra y posee alrededor del 80% de la masa total de la atmósfera ( contiene gases atmosféricos y casi todo el vapor de agua), es donde ocurre los importantes fenómenos atmosféricos 12 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra ¿Qué fenómenos ocurre en la ATMÓSFERA?, ¿Cómo se producen? Nubes: Una nube es un hidrometeoro que consiste en una masa visible formada por cristales de nieve o gotas de agua microscópicas suspendidas en la atmósfera. Las nubes dispersan toda la luz visible, y por eso se ven blancas. Sin embargo, a veces son demasiado gruesas o densas como para que la luz las atraviese, y entonces se ven grises o incluso negras. Las nubes son gotas de agua sobre polvo atmosférico. Luego dependiendo de ciertos factores las gotas pueden convertirse en lluvia, granizo o nieve. La clasificación de nubes troposféricas de acuerdo con sus características visuales proviene de la Organización Meteorológica Mundial, los nombres oficiales de los diferentes tipos de nubes se dan en latín. Existen cuatro categorías fundamentales: Cúmulos (Cúmulus): nubes de desarrollo vertical Estratos (Stratus): nubes estratificadas Nimbos (Nimbus): nubes capaces de formar precipitaciones Cirros (Cirrus): nubes de cristales de hielo Viento El viento es el flujo de gases a gran escala. En la Tierra, el viento es el movimiento en masa del aire en la atmósfera. Günter D. Roth lo define como «la compensación de las diferencias de presión atmosférica entre dos puntos». En meteorología se suelen denominar los vientos según su fuerza y la dirección. Los aumentos repentinos de la velocidad del viento durante un tiempo corto reciben el nombre de ráfagas. Los vientos fuertes de duración intermedia (aproximadamente un minuto) se llaman turbonadas. Los vientos de larga duración tienen diversos nombres según su fuerza media como, por ejemplo, brisa, temporal, tormenta, huracán o tifón. El viento se puede producir en diversas escalas: desde flujos tormentosos que duran decenas de minutos hasta brisas locales generadas por el distinto calentamiento de la superficie terrestre y que duran varias horas, e incluso globales, que son el fruto de la diferencia de absorción de energía solar entre las distintas zonas geoastronómicas de la Tierra. Las dos causas principales de la circulación atmosférica a gran escala son el calentamiento diferencial de la superficie terrestre según la latitud, y la inercia y fuerza centrífuga producidas por la rotación del planeta. En los trópicos, la circulación de depresiones térmicas por encima del terreno y de las mesetas elevadas puede impulsar la circulación de monzones. 13 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra En las áreas costeras, el ciclo brisa marina/brisa terrestre puede definir los vientos locales, mientras que en las zonas con relieve variado las brisas de valle y montaña pueden dominar los vientos locales. Precipitaciones En meteorología, la precipitación es cualquier forma de hidrometeoro que cae del cielo y llega a la superficie terrestre. Este fenómeno incluye lluvia, llovizna, nieve, aguanieve, granizo, pero no virga, neblina ni rocío, que son formas de condensación y no de precipitación. La cantidad de precipitación sobre un punto de la superficie terrestre es llamada pluviosidad, o monto pluviométrico. Los instrumentos más frecuentemente utilizados para la medición de la lluvia y el granizo son los pluviómetros y pluviógrafos, estos últimos se utilizan para determinar las precipitaciones pluviales de corta duración y alta intensidad. Estos instrumentos deben ser instalados en locales apropiados donde no se produzcan interferencias de edificaciones, árboles, o elementos orográficos como rocas elevadas. La precipitación pluvial se mide en mm, que equivale al espesor de la lámina de agua que se formaría con la precipitación de un litro de lluvia sobre una superficie plana e impermeable, de 1 m2 14 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra Tormentas Una tormenta (del germánico común sturmaz que viene a significar "ruido" o "tumulto") es un fenómeno caracterizado por la coexistencia próxima de dos o más masas de aire de diferentes temperaturas. Este contraste asociado a los efectos físicos implicados desemboca en una inestabilidad caracterizada por lluvias, vientos, relámpagos, truenos y ocasionalmente granizos entre otros fenómenos meteorológicos. Aunque científicamente se define como tormenta a aquella nube capaz de producir un trueno audible, también se denominan tormentas en general a los fenómenos atmosféricos violentos que, en la superficie de la tierra están asociados a lluvia, hielo, granizo, electricidad, nieve o vientos fuertes -que pueden transportar partículas en suspensión como la tormenta de arena o incluso pequeños objetos o seres vivos. HIDRÓSFERA La hidrósfera es la capa de agua que cubre alrededor de las tres cuartas partes de la superficie terrestre y determina la ocurrencia de diversos fenómenos en nuestro planeta. La hidrósfera está formada por los océanos y las aguas continentales (ríos, lagos o aguas subterráneas) y por los hielos polares. La mayor cantidad de agua se encuentra en los océanos, constituyendo al 97% aproximadamente. Mares y océanos Un mar es una masa de agua salada de tamaño inferior al océano, así como también el conjunto de la masa de agua salada que cubre la mayor parte de la superficie del planeta Tierra, incluyendo océanos y mares menores. Los océanos se clasifican en tres grandes océanos: Atlántico, Índico y Pacífico; y dos menores Ártico y Antártico, delimitados parcialmente por la forma de los continentes y archipiélagos. Las olas Raramente el agua de mar se encuentra quieta, se mueve en olas, mareas o corrientes. Las olas se deben al viento que sopla sobre la superficie. La altura de una ola está dada por la velocidad del viento, del lapso en que ha soplado y de la distancia que ha recorrido la ola. La ola más alta registrada fue de 64 metros, pero generalmente son mucho más bajas. Desempeñan un papel fundamental en la formación de las costas. 15 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra Tsunamis Son un tipo de olas cuyo origen no tiene relación con los vientos sino con los terremotos, maremotos o la erupción de volcanes submarinos. Desplazan grandes cantidades de agua con gran rapidez modificando la superficie del mar y creando olas que se alejan de la zona del terremoto o del volcán. Llegan a viajar a 750 km/h. En mar abierto provocan pocos daños, ya que tienen poca altura (menos de 1 metro). En aguas poco profundas disminuye su velocidad pero aumentando su altura hasta los 10 metros o más y suelen causar daños catastróficos al llegar a la costa. Mareas Las mareas son provocadas por la atracción gravitatoria que ejercen la Luna y el Sol. La atracción es mayor en la cara de la Tierra que está frente a la Luna, provocando un pleamar o marea alta. El Sol, por estar a una mayor distancia, produce un menor efecto que la Luna. Estas pueden llegar a ser causas de inundaciones en poblaciones costeras. Mareas vivas Se denominan mareas vivas aquellos momentos en los cuales se produce la máxima atracción, y se forman cuando la Luna, el Sol y la Tierra se encuentran sobre la misma línea, es decir, durante las fases de Luna Llena o de Luna Nueva por lo que se producen cada 14 días, es decir, dos veces cada mes. Mareas muertas Son mareas menos intensas que se producen cuando la Luna y el Sol forman un ángulo recto con la Tierra, porque las atracciones de ambos, al ser en direcciones opuestas, se restan entre sí en vez de sumarse. Desde luego, a pesar de su menor tamaño, la atracción de la Luna es superior por encontrarse más cerca. Estas mareas se producen en las fases de Cuarto Creciente y Cuarto Menguante. AGUAS CONTINENTALES Las aguas continentales son cuerpos de aguas permanentes que se encuentran sobre o debajo de la superficie de la tierra, alejados de las zonas costeras (excepto por las desembocaduras de los ríos y otras corrientes de agua). Además, son zonas cuyas propiedades y usos están dominados por los acontecimientos de condiciones de inundación, ya sean estos permanentes, estacionales o intermitentes. Algunas aguas continentales son ríos, lagos, llanuras de inundación, reservas, humedales y sistemas salinos de interior. 16 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra Existen 3 tipos de aguas que son los siguientes: Superficiales Son las aguas continentales que se encuentran en la superficie de la Tierra Subterráneas Son las aguas continentales que se encuentran bajo la superficie terrestre. (por debajo del suelo).Eso quiere decir que pueden ser movedizas. El porcentaje de las aguas subterráneas es de un 20%. Congeladas El agua dulce que forma parte de los ríos y los lagos es escasa comparada con el agua dulce que se encuentra concentrada principalmente en las reservas de las regiones frías (69% del total), como las capas de hielo continentales, glaciares, y en forma de nieve o hielo. HIELOS POLAR En torno a los dos polos de la esfera terrestre se extienden las regiones polares. Los casquetes polares se encuentran limitados por los círculos polares Ártico, a los 66º 33' de latitud Norte, y Antártico, a la misma latitud en el hemisferio Sur. Ambas regiones están en su mayor parte cubiertas de hielos, producto de la acumulación de nieve invernal que no alcanza a ser fundida por la luz solar durante el verano. Son características de los mares polares las grandes masas de hielos llamadas icebergs, bloques que por estar situados al borde de las costas se desprenden y comienzan a flotar a la deriva, hasta que desaparecen confundidos con el agua del mar. En los polos, por la posición de la Tierra respecto del Sol, los rayos bajan oblicuamente. En consecuencia, no logran ser absorbidos totalmente por el suelo, y un gran porcentaje del calor es rechazado por reflexión. Las temperaturas son muy rigurosas; en muchos sitios, no alcanzan valores por encima de cero ni siquiera en verano. Las marcas extremas que se han registrado son de -88º C en la Antártida, y -50º C en el Ártico. Otra característica es que en ambas áreas, a medida que se está más cerca de los polos, los inviernos son más oscuros y los veranos más luminosos. En las zonas polares, verano e invierno duran seis meses, y durante la estación más fría el Sol no asoma en el horizonte. 17 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra Los hielos polares son reservas de agua dulce del planeta , los seres vivos de estas regiones están siendo amenazadas , al igual que a todos los seres vivos del planeta , al experimentar cambios que van en forma acelerada y creciente , por varios factores, el calentamiento global , contaminación , colonización e invasión del ser humano a lugares vírgenes, verdaderas reservas ecológicas, alterando así los ecosistemas naturales , trayendo un desequilibrio sin precedentes, acortando los tiempos naturales para que los ecosistemas se recuperen. Entonces,…Es tarea nuestra, reflexionar al respecto y plantearnos que queremos de nuestro querido, necesario e irremplazable planeta tierra!!! FENÓMENOS NATUTRALES y SU IMPACTO EN LA NATURALEZA Podemos considerar la tierra como un sistema, en el que todos los elementos y fenómenos naturales establecen relaciones de dependencia. Los factores geológicos son un ejemplo de esta interacción, que implica un flujo constante de materia y energía. La velocidad e intensidad con que se producen los procesos que modelan el paisaje también son factores que deben tenerse en cuenta para comprenderlos. Algunos fenómenos y cambios son rápidos en nuestra escala de tiempo (una inundación, un movimiento sísmico) y otros son casi imperceptibles (formación de un valle o una montaña) Hay otros que actúan en forma constante. Revisaremos a continuación algunos fenómenos y las consecuencias en nuestro planeta. a) Cambios en el relieve: La Formación de cordilleras y volcanes, son procesos que pueden tardar millones de años, son un ejemplos de cambios lentos. Las Erupciones volcánicas y terremotos, son ejemplos de cambios bruscos que hacen variar el relieve, teniendo incluso consecuencias catastróficas para las personas. Otros cambios se deben a la acción la atmósfera y la hidrósfera, el viento, las aguas continentales , el mar, el hielo de los glaciares , actuán como agentes erosivos del paisaje, arrancando materiales rocosos de ciertas zonas y depositándolas en otras. Todos los agentes erosivos son manifestaciones de energía, fuerza y movimiento. 18 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra b) Acción de las aguas marinas: La acción del mar en la costa se debe a los movimientos de las masas de agua , que son las olas , las mareas y las corrientes marinas. Las olas , producto ded su golpetear sobre las rocas, producen la erosión de estas y también depositan materiales como arena y gravilla sobre las costas bajas. Las mareas, tienen un efecto transportador, ya que, con la marea alta las olas pueden retirar materiales que a medida que la marea baja, se depositan más lejos de la costa. Las corrientes marinas, al igual que las mareas , tienen una acción transportadora Las formaciones más características debida a las erosión marina son los acantilados. c) Acción del viento y el hielo: Los glaciares se forman en áreas donde se acumula más nieve en invierno que la que se funde en verano. Al acumularse nieve, esta se compacta para formar granos de hielo pequeños, espesos y de forma esférica. Cuando el hielo del glaciar sobrepasa los 50 m, este se comporta como un material plástico y empieza a fluir. A medida que el glaciar fluye sobre la superficie fracturada del lecho de roca, ablanda y levanta bloques de roca que incorpora al hielo. Este proceso es conocido como arranque glaciar. Actualmente existenpocos glaciares en la cordillera, la mayoría se encuentra en en la Antártica, formando inmensos casquetes de hielos que cubren grandes extensiones , se llaman casquetes glaciares. El viento tiene menos influencia en el modelado del paisaje que el agua. Su mayor incidencia se presenta en los desiertos y zonas litorales. El viento transporta material liviano ,como la arena y pequeños trozos de gavilla, producto de esto se han originado muchas zonas pedregosas, y formación de dunas. AUTOEVALUACIÓN suerte en el trabajo 1) A partir de los siguientes conceptos elabora un mapa conceptual: tierra, hidrósfera, litósfera, atmósfera, rocas, mareas, temporales, sismos, erupciones volcánicas, fenómenos naturales. 2) Realiza un registro de los terremotos de Chile y del mundo 3) Investiga cómo se puede evaluar la intensidad de un sismo. 4) Elabora un plan de contingencia en una emergencia de terremoto, en tu casa y en el colegio, convérsalo en tu núcleo familiar y de amigos para ver la efectividad, perfeccionarlo y aplicarlo en el momento oportuno. 5) Registra una tabla de las principales erupciones volcánicas de nuestro país. Investiga las acciones del gobierno y locales en los casos de emergencia de erupción volcánica. 19 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra 6) Selección múltiple 1- Un centro de investigación sísmica detectó un terremoto cuyo epicentro se ubicó en el océano a pocos kilómetros de una isla. A causa de esto se activó la alerta de evacuación de la isla. ¿Qué fenómeno puede ocurrir en la isla? A. Tsunami. B. Ciclón. C. Huracán. D. Erupción. 2- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones no corresponde a los argumentos utilizados por Wegener para proponer la teoría de deriva continental? A. El encaje de los bordes litorales de los continentes, como si fuesen un rompecabezas. B. La presencia de rocas sedimentarias en diferentes continentes, como indicador de climas similares. C. La presencia de fósiles únicos de cada continente, como indicador de migraciones oceánicas. D. La continuidad de formaciones geológicas en continentes a ambos lados del Atlántico. 3- ¿Qué es la litosfera? A. La capa superficial de la Tierra, que está dividida en placas. B. Las capas que conforman el núcleo de la Tierra. C. Las capas bajo la superficie de la Tierra, que son dúctiles. D. El conjunto de las tres capas que conforman la geosfera. 4- ¿En cuál de los siguientes tipos de límites de placas se presenta una menor actividad volcánica? A. Límite divergente. B. Límite convergente oceánico. C. Límite convergente continental. D. Límite pasivo con deslizamiento. 5- En el sur de Chile, un grupo de amigos fue a visitar las laderas del volcán Osorno, que ha tenido erupciones en tiempos recientes. Durante el recorrido recogieron varias rocas de esa zona.¿Qué tipo de rocas recolectaron? A. Rocas intrusivas. B. Rocas sedimentarias. C. Rocas metamórficas. D. Rocas magmáticas. 6- Un grupo de paleontólogos ha encontrado varios fósiles en la ladera de la cordillera de Los Andes. ¿En qué tipo de rocas es más probable que los hayan encontrado? A. Rocas sedimentarias. B. Rocas plutónicas. C. Rocas metamórficas. 20 Liceo Nº1 Javiera Carrera/Dpto Biología/Profesora Loreto Moya/Guía : Dinamismo en el planeta tierra D. Rocas volcánicas. 7- ¿Dónde se encuentra la mayor reserva de agua dulce del planeta? A. Mares. B. Ríos. C. Lagos. D. Glaciares. 8- ¿Qué nombre recibe la zona donde se origina el terremoto? A. Epicentro. B. Hipocentro. C. Falla. D. Onda sísmica. UFFF, …..terminamos,.. FELICITACIONES!!! después de responder puedes leer las Bibliografía 12345- http://www.educarchile.cl/ http://es.wikipedia.org http://www.barrameda.com.ar Recursos para el docente, Ciencias Naturales 7 y 8, Ed. SM, material digital Santillana, Guía Didáctica del Docente, Ciencias Naturales 8º Educación Básica, 2011 Solucionario Selección múltiple: 1‐a ; 2.c; 3‐ a; 4‐d; 5‐d; 6‐a; 7‐d;8‐b 21
