Introducción a la Geografía Física Preparado por Erwin Galoppo von Borries en base a Dr. Michael Pidwirny University of British Columbia Okanagan EGvB 1 Geografía física • Geografía: estudio de los fenómenos naturales y culturales desde el punto de vista de su dimensión espacial • La geografía física estudia los patrones o configuraciones espaciales del tiempo atmosférico, clima, suelos, vegetación, animales, agua en todas sus formas y las formas del terreno EGvB 2 Subdivisiones de la Geografía Geografía Humana 1 2 3 4 Geografía Física 5 1. Evaluación de recursos naturales 2. Estudios de impacto ambiental 3. Ordenamiento territorial 4. Geografía regional 5. Ecología humana GEOGRAFIA DEMOGRAFIA 11 ETNOLOGIA 10 SOCIOLOGIA C. DE LA TIERRA 12 6 ASPECTOS HUMANOS DEL ESPACIO 9 6. Geo. económica 7. Geo. histórica 8. Geo. política 9. Geo. social 10. Geo. cultural 11. Geo. de la población ECONOMIA 7 HISTORIA C. DEL AGUA 15 8 ASPECTOS FISICOS DEL ESPACIO 13 C. DEL AIRE 14 POLITOLOGIA C. DE LA VIDA EGvB 12. Geomorfología 13. Climatología 14. Biogeografía 15. Hidrología 3 La mirada geográfica Paisaje = Medio de comunicación del territorio EMPIRISMO territorio TEORIA espacio geográfico (construcción /objeto abstracto) producto humano • Espacial (problemática de las localizaciones) • Sistémica (aborda la realidad de manera global) • Pluriescalar (análisis a diferentes escalas) • Antropocentrada (con el hombre en el centro de su interés) • Dinámica (pasado – presente – futuro) EGvB 4 EGvB 5 Mapas (Basado en Pidwirny ) EGvB 6 Sistema de coordenadas geográficas (Latitud y Longitud) • Todo punto sobre la Tierra puede localizarse en base a coordenadas angulares llamadas Latitud y Longitud • La Latitud es el ángulo que forma la vertical del lugar con el plano del ecuador (plano perpendicular al eje de rotación de la Tierra). Varía de 0º en el ecuador, a 90º en los polos • La Longitud es el ángulo que forma el plano que contiene la vertical del lugar con el plano que contiene la vertical de un punto de referencia (Greenwich). Varía de 0º en el meridiano de Greenwich, hasta 180º hacia el Este o hacia el Oeste EGvB 7 Latitud y Longitud de un punto EGvB 8 Sistema de coordenadas cartográficas (X,Y) • Sobre el mapa, todo punto puede localizarse en un sistema tradicional de coordenadas rectangulares o cartesianas X, Y, llamadas coordenadas cartográficas EGvB 9 Localización de un punto por sus coordenadas cartográficas • En el mapa, la estrella tiene por coordenadas: • X=7 • Y=4 EGvB 10 La Proyección cartográfica • La Transformación de las coordenadas geográficas en coordenadas cartográficas se realiza gracias a la proyección cartográfica • La proyección es un algoritmo matemático que permite la correspondencia bi-unívoca entre un par de coordenadas (Latitud, Longitud) de un punto sobre la Tierra, con un par de coordenadas (X,Y) del mismo punto en su representación sobre el mapa EGvB 11 Tipos de proyecciones • Como la Tierra es casi una esfera y el mapa es un plano, toda proyección deforma o altera, ya sea las direcciones o las áreas que se representan en el mapa. • Según su deformación o alteración, las proyecciones se distinguen en: • Proyecciones conformes (mantienen las direcciones) • Proyecciones equivalentes o equiárea (mantienen las superficies • Proyecciones afilácticas (no mantienen las direcciones ni las áreas) EGvB 12 Escala del mapa • Una representación de la superficie de la Tierra en su verdadera dimensión sería inmanejable • Por esta razón, se reduce cualquier superficie terrestre en cierta proporción, para poder representarla en un mapa • Dicha proporción se llama Escala del Mapa EGvB 13 Gran escala – Pequeña escala Escala mayor – Escala menor • Así, una escala 1:100.000 significa que 1 unidad medida en el mapa representa 100.000 unidades en el terreno • Cuanto más grande sea el denominador, menor será la escala y se hablara de “escala menor” (menor detalle pero mayor superficie mapeada) EGvB 14 Acimut • Cualquier dirección puede ser definida por el acimut de una línea entre dos puntos • El acimut es el ángulo que forma la dirección del norte con la dirección de interés, medido en el sentido de las agujas del reloj EGvB 15 Rumbo • También una dirección puede definirse por su rumbo • En este sistema se divide el horizonte en 4 cuadrantes de 90º, siendo la dirección Norte y Sud, las dominantes, midiéndose los rumbos, hacia el Este o el Oeste EGvB 16 Direcciones en el mapa • En el mapa puede medirse 3 tipos de acimut: • Acimut verdadero (con relación al N geográfico) • Acimut magnético (con relación al N magnético • Acimut cuadricular (con relación al N de la cuadricula) • La diferencia entre el N geográfico y el N magnético se llama declinación magnética EGvB 17 Origen de la Tierra (Basado en Pidwirny) EGvB 18 • 11.000 a 15.000 millones de años atrás: toda la energía y materia concentradas en un área del tamaño de un átomo • Luego el universo comenzó a expandirse (Big Bang) Comienzo del tiempo, el espacio y la materia • La coalescencia de los gases y materia formó las estrellas y los planetas y el sistema solar hace 5.000 millones de años • Hoy día el universo continúa expandiéndose EGvB 19 Nuestro sistema solar con sus 9 planetas y el Sol EGvB 20 Teoría oscilante del Universo • Con un universo finito, la expansión llega a detenerse y comienza una contracción (Big Crunch) hasta un punto infinitamente pequeño y hay una nueva gran explosión, EGvB 21 La Tierra • Hace 4.600 millones de años, se forma la Tierra por concentración del polvo cósmico • Hace 4.400 millones de años, la masa de la Tierra era similar a la actual • Hace 4.200 millones de años se formaron los continentes • La Tierra continuó enfriándose y el Oxígeno se formó por fotodisociación del agua y por fotosíntesis de las algas marinas • El Ozono se forma también y protege a los organismos de los rayos ultravioleta • La evolución de la atmósfera de la Tierra: EGvB 22 Nombre de la Etapa Atmósfera temprana Atmósfera secundaria Atmósfera viviente Duración de la etapa (Miles Principales constituyentes de Procesos y Rasgos de millones de años antes) la atmósfera dominantes 4.4 a 4.0 H2O, cianido de hidrógeno Gases más livianos como (HCN), amonio (NH3), hidrógeno y helio escapan al metano (CH4), azufre, iodo, espacio. Toda el agua es bromo, cloro, argón retenida en la atmósfera en estado de vapor, a causa de las altas temperaturas. 4.0 a 3.3 A los 4,000 millones de años Liberación continua de gases dominan H2O, CO2, y desde la litosfera. nitrógeno (N). Enfriamiento de Nubes de vapor de agua muy la atmósfera causa comunes en la baja atmósfera. precipitaciones y desarrollo de Aparecen las bacterias los océanos quimiosintéticas a los 3,600 A los 3,000 millones de años millones de años. La vida dominan CO2, H2O, N2. comienza a modificar la Comienza a acumularse el O2. atmósfera. 3.3 al presente N2 - 78%, O2 - 21%, Argón - Desarrollo, evolución y 0.9%, CO2 - 0.036% crecimiento de los seres vivos aumentan la cantidad de oxígeno en la atmósfera desde <1% a 21%. Hace 500 millones de años, la concentración del oxígeno atmosférico se estabiliza. Los seres humanos empiezan a modificar la concentración de algunos gases de la atmósfera alrededor del año 1700. EGvB 23 Momento de origen de los principales grupos de plantas y animales Grupo de organismos Momento del origen Invertebrados Hace 570 millones de años Peces Hace 505 millones de años Plantas terrestres Hace 438 millones de años Anfibios Hace 408 millones de años Reptiles Hace 320 millones de años Mamíferos Hace 208 millones de años Plantas con flor (Angiospermas) Hace 140 millones de años EGvB 24 Esferas naturales de la Tierra • Litosfera.- porción inorgánica de la tierra (rocas, minerales, elementos) • Atmósfera.-capa envolvente de aire que rodea la tierra • Hidrosfera.- el agua de la Tierra (océanos, ríos, lagos, glaciares, aguas subterráneas, agua atmosférica) • Biosfera.- plantas, animales y microorganismos EGvB 25 • Estas esferas están interrelacionadas por interacciones dinámicas tales como los ciclos biogeoquímicos que transportan e intercambian materia y energía entre las 4 esferas naturales de la Tierra EGvB 26 Atmósfera (Basado en Pidwirny) EGvB 27 La fuente solar de la energía terrestre • Casi toda la energía que mueve los sistemas terrestres (climáticos, hidrológicos, ecosistemas, etc.) proviene del sol • En el núcleo del sol, cada segundo, 700 millones de toneladas de hidrógeno se convierten en 695 millones de toneladas de helio. Los 5 millones restantes se convierten en radiación que es emitida al espacio exterior del sol • La cantidad total de energía emitida por el sol es de 63 millones de watts/m2. Después de un recorrido de 149.5 millones de Km, la radiación recibida por la atmósfera exterior de la Tierra es de 1370 watts/m2 EGvB 28 Geometría Sol-Tierra • Rotación de la Tierra: giro de la tierra sobre su eje. Día solar medio = un giro = 24 horas • Revolución de la Tierra: órbita de la tierra alrededor del sol (365 ¼ días) EGvB 29 Posición de los equinoccios, solsticios, afelio y perihelio durante la revolución de la tierra EGvB 30 Inclinación del eje de la Tierra • El eje de la tierra no es perpendicular a la eclíptica (plano generado por la órbita de la Tierra, alrededor del sol), sino que tiene una inclinación de 23º 27’ • Esta inclinación es la causa de las diferencias de duración de la radiación en diferentes puntos de la tierra según el momento del año y por tanto responsable de la diferencia entre estaciones EGvB 31 EGvB 32 Variaciones en la elevación del sol a mediodía durante el año a 16º LS EGvB 33 Energía y vida • La captura y el uso de la energía en los sistemas vivientes se realiza a través la fotosíntesis y la respiración • La fotosíntesis: 6CO2 + 6H2O + energía luminosa >>> C6H12O6 + 6O2 • La respiración: C6H12O6 + 6O2 >>> 6CO2 + 6H2O + energía liberada EGvB 34 EGvB 35 EGvB 36 Estructura vertical de la atmósfera EGvB 37 Patrón anual de la radiación solar recibida por la superficie de la Tierra (1987) EGvB 38 Radiación de onda larga emitida por la Tierra EGvB 39 Balance global de calor. Flujos de calor • La figura siguiente muestra los valores globales de la radiación de onda larga y de onda corta, de polo a polo • Si no hubiera transporte meridiano de la energía, causado por la circulación atmosférica y oceánica, los polos serían 25ºC más fríos y el ecuador sería 14ºC más caliente EGvB 40 Balance neto de la radiación de onda larga y corta en el planeta EGvB 41 Temperatura media del aire en superficie en Enero (1959-1997) EGvB 42 Temperatura media del aire en superficie en Julio (1959-1997) EGvB 43 Los pisos altitudinales EGvB 44 Fuerzas que causan el viento • Viento = aire en movimiento • El viento resulta de diferencias en la presión atmosférica, causadas en general por una diferencia de absorción de la radiación solar • El viento se caracteriza por una dirección y una velocidad • La velocidad se mide en Km/h, m/seg, millas naúticas/hora (nudos) con ayuda de un anemómetro. • La dirección se señala por el origen del viento (de dónde proviene), con ayuda de una veleta EGvB 45 Formación del viento como resultado de una diferencia localizada de temperaturas EGvB 46 Movimiento del viento • Horizontalmente, el viento se mueve de las altas presiones hacia las bajas presiones y su velocidad depende de la gradiente de fuerza de la presión • Distinguir isobaras y gradiente de presión EGvB 47 Viento de gradiente en ciclones (L) y anticiclones (H) del hemisferio norte, resultantes de la fuerza de gradiente de presión (PGF), la fuerza de Coriolis (CF) y la fuerza Centrípeta (Ce) EGvB 48 Patrones de circulación del viento en los sistemas de alta y baja presión en los hemisferios Norte y Sur EGvB 49 Circulación atmosférica a escala global: modelo simplificado de 3 celdas vientos de superficie EGvB 50 Presión a nivel del mar, vientos de superficie y ZCIT en Enero (media 1959-1997) EGvB 51 Presión a nivel del mar, vientos de superficie y ZCIT en Julio (media 1959-1997) EGvB 52 EGvB 53 Vientos locales • Brisas de mar y de tierra: durante el día, la tierra se calienta más rápidamente que el mar, el aire se expande y forma un gradiente H >L que dirige el aire en altitud hacia el mar y en superficie desde el mar hacia la tierra. Durante la noche a la inversa • Brisas de valle y de montaña: durante el día, el aire se calienta y se expande (menos denso), dirigiendo el aire hacia arriba. Durante la noche el aire se enfría y se acumula hacia abajo (más denso), llegando a formar en las primeras horas del día una inversión de temperatura. Los valles pueden actuar como túneles donde se forma el efecto Venturi, acelerando el viento a velocidades significativas (hasta de 150 km/h) EGvB 54 Brisa de mar (en el día) y de tierra (en la noche) EGvB 55 Brisa de valle (en el día) y de montaña (en la noche) EGvB 56 Masas de aire y zonas frontales • Una masa de aire es un gran cuerpo de aire de humedad y temperatura similar que cubre miles de kilómetros cuadrados • Las masas de aire son clasificadas por su región de origen, por sus características de temperatura (Ecuatorial, Tropical, Polar o Artica) y de humedad (continental o marítima) EGvB 57 Tipos de masas de aire y patrón de movimiento en Norteamérica EGvB 58 Frentes • Frecuentemente dos masas de aire de temperatura diferente se encuentran formando una interfase o límite llamado frente o zona frontal • El aire caliente choca con el aire frío y por su densidad menor es levantado sobre el aire frío más denso. • Esto provoca el enfriamiento, condensación y precipitación • Las zonas frontales donde el aire no se mueve forman frentes estacionarios • Los frentes pueden ser fríos o cálidos y ocluidos EGvB 59 Frente frío EGvB 60 Frente cálido EGvB 61 Tormentas • Las tormentas se forman cuando el aire húmedo e inestable es levantado en altitud • La elevación resulta en condensación y liberación de calor latente y precipitación en forma de lluvia, granizo o nieve • El ascenso puede deberse a: • Convección por calentamiento de la superficie • Barrera orográfica que obstruye el flujo de aire y lo obliga a ascender • Ascenso dinámico debido a un frente EGvB 62 Desarrollo de nubes de tormenta en su etapa de cúmulos EGvB 63 Nube madura de tormenta (Cumulonimbus) con la forma típica en yunque EGvB 64 Tormenta EGvB 65 EGvB 66 EGvB 67 EGvB 68 EGvB 69 EGvB 70 El efecto invernadero • Una vez calentada la tierra por el sol, ésta irradia energía en longitudes de onda largas o infrarrojas, esta emisión hacia el espacio es en gran parte absorbida por los gases de invernadero EGvB 71 Gases invernadero • Son CO2, vapor de agua, CH4, y absorben naturalmente la radiación de onda larga que emite la tierra • Sin efecto invernadero, la Tierra tendría una temperatura de –18ºC, en lugar de 15ºC y la vida no sería posible • Todos estos gases han aumentado desde 1700 por la actividad humana. Como resultado, los científicos piensan que la temperatura de la Tierra aumenta y modelos de computadora estiman un aumento de 3ºC por un aumento del doble de CO2 EGvB 72 • Sin embargo estos modelos no consideran que un aumento de la temperatura, aumenta también la evaporación y la nubosidad, disminuyendo la insolación, lo que enfría la tierra, equilibrando el efecto • CO2 55% responsable del efecto invernadero, CFC 25%, metano 15%, NO2 5% EGvB 73 EGvB 74 Gases invernadero: concentraciones y fuentes Gas invernadero Concentración 1750 Concentración 1995 Cambio porcentual Dióxido de carbono 280 ppm 360 ppm 29 % Metano 0.70 ppm 1.70 ppm 143 % EGvB Fuentes naturales y antrópicas Disminución orgánica, incendios forestales, volcanes, quema de combustibles fósiles, deforestación, cambio del uso de la tierra Humedales, disminución orgánica, termitas, extracción de gas natural y petróleo, quema de biomasa, cultivo de arroz, ganado, rellenos sanitarios 75 Gases invernadero: concentraciones y fuentes Gas invernadero Oxido nitroso Clorofluorcarbonos (CFCs) Ozono Concentración 1750 Concentración 1995 280 ppb 310 ppb 0 900 ppt Desconocida Varía con la latitud y altitud en la atmósfera EGvB Cambio porcentual Fuentes naturales y antrópicas Bosques, pastizales, oceános, suelos, cultivos, fertilizantes, 11 % quema de biomasa, quema de combustibles fósiles Refrigeradores, propulsores de No se aplica aerosoles, solventes de limpieza Creado naturalmente Los niveles globales por la acción de la luz generalmente han solar sobre el oxígeno disminuido en la molecular, y estratósfera y artificialmente, a través aumentado cerca de la de la producción superficie terrestre fotoquímica del smog 76 La capa de Ozono • Región de concentración de O3 en la estratosfera entre 10 y 50 km de altitud, con un máximo de concentración en los 25 km de altitud • El adelgazamiento de la capa de ozono sobre el polo sur se llama agujero de ozono • La capa de ozono es importante porque intercepta la radiación ultravioleta EGvB 77 EGvB 78 • La radiación ultravioleta es dañina pues: • Destruye los ácidos del ADN, provocando cáncer de piel • Aumenta las cataratas y quemaduras de piel • Elimina los sistemas inmunológicos de los organismos • Tiene impactos adversos sobre plantas y animales • Reduce el crecimiento del fitoplancton de los océanos • Enfría la estratosfera y posiblemente tiene efecto sobre la superficie terrestre EGvB 79 • Desde los años 1970, los científicos descubrieron que durante la primavera, la capa de ozono sobre la Antártida disminuía en un 60% con relación a meses anteriores • La disminución del ozono desde 1978 es de un 3% anual en la Antártida • El principal agente de destrucción del O3 son los clorofluorcarbonos (CFC) • Fueron producidos por vez primera en 1928 por General Motors Corporation EGvB 80 El Niño y la Oscilación Sur • Normalmente, costas del Perú con aguas frías que suben de la profundidad, favoreciendo el plancton y los peces • El Niño (durante la navidad), aguas anormalmente cálidas que desfavorecen a la pesca y que tienen consecuencias sobre el clima • Oscilación Sur oscilación de cambio de presiones que provoca la aparición de El Niño EGvB 81 Patrón típico de circulación atmosférica en el Pacífico ecuatorial EGvB 82 Patrón de circulación en un evento El Niño EGvB 83 Efectos globales de El Niño EGvB 84 La litosfera (Basado en Pidwirny) EGvB 85 La estructura de la Tierra • La Tierra es un esferoide achatado. Está compuesta de diferentes capas determinadas por la evidencia sísmica. Estas capas son: • El Núcleo (3500 km de radio) y localizada al centro de la Tierra • El Manto que rodea al núcleo y tiene un espesor de 2900 km • La Corteza que flota sobre el manto, compuesta de la corteza oceánica, rica en basalto y de la corteza continental, ricaEGvBen granito 86 Estructura de la Tierra EGvB 87 • La litosfera es la capa que incluye la corteza y la parte superior del manto (astenosfera). Tiene un espesor de 100 km y se desliza sobre el resto del manto superior • La litosfera es la zona de los sismos, de la orogénesis, del volcanismo y de la deriva de los continentes • La corteza es menos densa que el manto superior. La corteza oceánica es menos espesa que la corteza continental (5 a 10 km vs 20 a 70 km) y más densa (3 g /cm3 vs 2,7 g /cm3) EGvB 88 La corteza terrestre EGvB 89 • Ambos tipos de corteza están compuestos de placas tectónicas que flotan sobre el manto y se mueven lentamente, movimiento provocado por las corrientes de convección dentro del manto • Grandes depósitos sedimentarios se encuentran normalmente en los límites entre ambos tipos de corteza EGvB 90 Tectónica de placas • En el siglo 19 y principios del 20 Teoría de la Deriva Continental apoyada por los siguientes argumentos: • Localización de los mismos fósiles en diferentes continentes • Evidencias paleoclimáticas que partes tropicales actuales tuvieron climas polares en el pasado, hacen suponer que se encontraban en otras latitudes • Formas de continentes se acomodan como piezas de un rompecabezas • Depósitos geológicos del este de Norte y Sud América similares a los del Oeste de Europa y Africa EGvB 91 • En los años 1960s evidencias para la teoría de la tectónica de placas por la orientación magnética de los cristales de las rocas en el fondo del oceano, a ambos lados de la dorsal medio-oceánica EGvB 92 Dorsal medio-oceánica EGvB 93 Proceso de formación de la corteza oceánica EGvB 94 Convergencia de placas y formación de las montañas EGvB 95 Relieve de los continentes y oceanos EGvB 96 Placas y zonas sísmicas EGvB 97 EGvB 98 Las rocas • Se puede definir una roca como una sustancia sólida que ocurre naturalmente por los efectos de 3 procesos geológicos básicos: solidificación del magma; sedimentación de los restos de rocas meteorizadas; y metamorfismo o cambio en las propiedades de rocas preexistentes. • Como resultado de esos procesos, existen 3 tipos de roca: EGvB 99 Rocas ígneas • Rocas Igneas – producidas por la solidificación del magma fundido del Manto. • El magma que se solidifica en la superficie de la tierra da lugar a las rocas ígneas extrusivas o volcánicas. • Cuando el magma se enfría y solidifica debajo de la superficie terrestre, se forman las rocas ígneas intrusivas o plutónicas. EGvB 100 Rocas sedimentarias • Rocas sedimentarias - formadas por el enterramiento, compresión y modificación química de los restos meteorizados de rocas depositadas, o sedimentos en la superficie de la Tierra. EGvB 101 Rocas sedimentarias clásticas Nombre de la roca Tipo de fragmento Brecha Gruesos fragmentos angulares Conglomerado Gruesos fragmentos redondeados Arenisca Partículas de arena compuestas en 90% de cuarzo Arcosa Arenisca compuesta de 25% de granos de feldespato Arcillita (Filita) Partículas de arcilla Limolita Partículas de limo Lutita Mezcla de arcilla y limo Caliza Mezcla de esqueletos calcáreos de organismos marinos EGvB 102 EGvB 103 Rocas sedimentarias formadas por precipitación química Nombre de la roca Tipo de precipitado Halita Sodio y cloro Yeso Calcio, azufre y oxígeno Silicretos Silicio Ferricretos Hierro Caliza Carbonato de calcio Dolomita Carbonato de calcio y magnesio EGvB 104 EGvB 105 Rocas metamórficas • Rocas metamórficas – formadas por la modificación química o física de las rocas existentes, por el intenso calor o presión. EGvB 106 Principales rocas metamórficas Nombre de la roca metamórfica Roca de origen Pizarra Lutita Esquisto Lutita Gneiss Granito Marmol Caliza Cuarcita Arenisca EGvB 107 EGvB 108 Rocas y minerales • La mayoría de las rocas están compuestas de minerales • Los minerales son sólidos inorgánicos naturales que tienen una estructura cristalina y diferente composición química • Los minerales presentan diferentes organizaciones de los elementos químicos • Los 8 elementos más comunes de los minerales de las rocas terrestres son: EGvB 109 Ocho elementos más comunes de los minerales de la corteza terrestre Elemento Símbolo químico Oxígeno O 46.60 Silicio Si 27.72 Aluminio Al 8.13 Hierro Fe 5.00 Calcio Ca 3.63 Sodio Na 2.83 Potasio K 2.59 Magnesio Mg 2.09 EGvB Peso porcentual en la corteza terrestre 110 Deformación de la corteza: pliegues y fallas • El movimiento de las placas provocan deformaciones en forma y volumen en las rocas por tensión o distensión • Para la deformación plástica de las rocas es necesario ciertas condiciones: – El material rocoso debe tener la capacidad de deformarse bajo la presión y el calor – Más alta la temperatura de la roca, más plástico su comportamiento – La presión no debe exceder las fuerzas de cohesión interna de la roca, sino, ocurren fracturas o fallas – Las deformaciones deben ocurrir lentamente EGvB 111 • Un pliegue se define como una curva en los estratos de la roca, debido a las fuerzas de compresión • Los principales tipos de pliegues son: – Pliegue monoclinal (suave curvatura en un solo sentido) – Pliegue anticlinal (curvatura hacia arriba) – Pliegue sinclinal (curvatura hacia abajo) EGvB 112 monoclinal EGvB 113 anticlinal EGvB 114 sinclinal EGvB 115 Pliegues inclinados EGvB 116 Pliegue recostado EGvB 117 El ciclo de las rocas • El ciclo de las rocas es un modelo general que describe la forma en que varios procesos geológicos crean, modifican e influyen sobre las rocas. Este modelo sugiere que el origen de todas las rocas puede hallarse al final en la solidificación de un magma fundido. • El magma consiste en una mezcla parcialmente fundida de elementos y compuestos que se encuentran en las rocas. El magma se encuentra debajo de la corteza rígida de la Tierra en una zona llamada Manto EGvB 118 El ciclo de las rocas ENERGÍA SOLAR Superficie terrestre Rocas Igneas extrusivas Sedimento, erosión, transporte y deposición Meteorización Movimiento del magma hacia la superficie terrestre Enterramiento y litificación Levantamiento y denudación de la corteza terrestre Rocas Igneas intrusivas Metamorfismo Rocas metamórficas Fusión Rocas sedimentarias Metamorfismo Fusión Fusión AMBIENTE DE SUBSUPERFICIE: ALTA TEMPERATURA Y PRESIÓN EGvB 119 El ciclo de las rocas EGvB 120 El tiempo geológico • Los geólogos describen la historia geológica de la Tierra mediante un sistema temporal llamado escala de tiempo geológico • Esta escala comprende 4 unidades de tiempo: Eones, Eras, Períodos y Epocas. Estas unidades se subdividen por algún evento geológico importante. Por ejemplo, durante el Eón Hadeano, la vida no existió. Durante el Arqueano, apareció la vida y estuvo dominada por organismos unicelulares. EGvB 121 Eón Era Periodo Cuaternario (0-1.6 MA BP) Cenozoico Terciario (1.6-65 MA BP) Cretácico (65-144 MABP) Mesozoico Jurásico (144-208 MABP) Triásico (208-245 MABP) Pérmico (245-286 MABP) Fanerozoico (Hoy-551 MABP) Pensilvánico (286-320 MABP) Misisípico (320-360 MABP) Paleozoico Devónico (360-408 MABP) Silúrico (408-438 MABP) Ordovícico (438-505 MABP) Cámbrico (505-551 MABP) Proterozoico (551-2500 MA BP) Arqueano (2500-3800 MABP) Precámbrico Hadeano (3800-4600 MABP) EGvB 122 Periodo Cuaternario (0-1.6 MA BP) Hitos geológicos Época mayores Holoceno Desarrollo del (Presente-10,000 hombre moderno. ABP) Interglaciar de la edad de hielo del Pleistoceno. Pleistoceno Edad de hielo del (10,000 -1,600,000 Pleistoceno. ABP) Extinción de muchas especies de grandes mamíferos y aves. EGvB 123 Periodo Época Plioceno (1.6-5.3 MABP) Mioceno (5.3-24 MABP) Oligoceno (24-37 MABP) Terciario (1.6-65 MA BP) Eoceno (37-58 MABP) Paleoceno (58-65 MABP) EGvB Hitos geológicos mayores Desarrollo del bipedismo de los homínidos. Enfriamiento climatico. Evolución de las líneas de homínidos y chimpancés. Extensa glaciación en el hemisferio sud. Enfriamiento del clima. Evolución de muchas plantas modernas y de mamíferos herbívoros. Creación de los Alpes y del Himalaya. Formación de volcanes en las Montañas Rocosas. Evolución de monos primitivos y comienzo de la formación del Himalaya. La placa australiana se separa de la Antártida. La placa India colisiona con el Asia. Evolución de ratas, ratones y ardillas. Los mares continentales poco profundos se reducen. 124 Periodo Hitos geológicos mayores Cretácico (65-144 MABP) Primeras plantas con flor, Mayor diversidad de dinosaurios, extinction en masa del Cretácico (65 millones de años BP), y formación de los Andes. Africa y Sud América empiezan a separarse. Enfriamiento del clima por la formación de las montañas. Los mares poco profundos tienen una distribución extensa. Aparecen las primeras aves y mamíferos. Grandes áreas de los continentes se encuentran cubiertas por mares poco profundos. Cima generalmente caliente y estable con poca variación estacional o latitudinal. Los mares poco profundos se expanden. Primeros dinosaurios. Extensos desiertos en el interior de los continentes. Clima cálido. Mares poco profundos limitados en su distribución. Jurásico (144-208 MABP) Triásico (208-245 MABP) EGvB 125 Periodo Pérmico (245-286 MABP) Pensilvánico (286-320 MABP) Misisípico (320-360 MABP) Devónico (360-408 MABP) Silúrico (408-438 MABP) Ordovícico (438-505 MABP) Cámbrico (505-551 MABP) Hitos geológicos mayores Extinción en masa del Pérmico. Reptiles se diversifican. Clima frío al principio del Pérmico, luego caliente. Masas terrestres elevadas poco extendidas. Aparecen los primeros reptiles. Evolución de los insectos alados. Glaciaciones ocasionales en el hemisferio sur. Evolución de los helechos e insectos primitivos. Aparecen los bosques y se vuelven dominantes. La formación de las montañas produce hábitats áridos en el interior de algunos continentes. Aparecen los primeros anfibios y árboles. Se forman las montañas Apalaches. Extinción de las plantas vasculares primitivas. Las masas de tierra aumentan generalmente de altitud. Enfriamiento del clima. Ocurren importantes eventos de extinción. Primeras plantas e insectos. Los continentes son generalmente llanos. El levantamiento tectónico comienza. Primeros peces y hongos. La mayor extension de los mares poco profundos. El clima se vuelve más cálido. Los invertebrados se vuelven comunes. Fosilización en las lutitas de Burguess. Amplias áreas de mares poco profundos cerca del ecuador. Clima caliente. EGvB 126 Eón Era / Periodo Hitos geológicos mayores Proterozoico (551-2500 MA BP) Precámbrico Desarrollo de los organismos celulares eucariotas. Primeros organismos pluricelulares. Cambios en la litosfera crean las mayores masas terrestres y extensos mares poco profundos. Lento desarrollo de la litosfera, hidrosfera y atmósfera. Primeros organismos unicelulares procariotas. Las rocas de la Tierra más antiguas provienen de este Eón. Arqueano (2500-3800 MA BP) Hadeano (3800-4600 MA BP) EGvB 127 Formas de origen vocánico EGvB 128 Formas de origen vocánico EGvB 129 Formas de origen estructural EGvB 130 Formas de origen estructural EGvB 131 Formas de origen glacial EGvB 132 Las formas de origen eólico EGvB 133 Regiones fisiográficas de Bolivia EGvB 134 Introducción a los suelos • El suelo no sólo contiene partículas minerales, sino también aire, agua y materia orgánica EGvB 135 • Dentro del suelo, varios procesos dinámicos: – Actividad orgánica – Translocación (eluviación, iluviación y lixiviación) • Características más importantes del suelo: textura, estructura, pH, color EGvB 136 Perfil del suelo • La mayoría de los suelos tiene un perfil distintivo o secuencia de horizontes EGvB 137 Textura • La textura del suelo se refiere a la distribución de tamaños de las partículas minerales en el suelo • Así se habla de suelos arcillosos, francos, francoarenosos, etc • En general, suelos con partículas más finas retienen mejor los nutrientes EGvB Tipo de partícula mineral Rango de tamaño arena 2.0 – 0.06 mm limo 0.06 – 0.002 mm arcilla Menos de 0.002mm 138 pH del suelo • El pH mide la concentración de iones de hidrógeno • Suelos con altas concentraciones (valores bajos de pH ) son ácidos) • Suelos con bajas concentraciones (valores altos de pH) son básicos o alcalinos • En general los suelos con mayor fertilidad tienen valores de pH de 6.0 a 7.2 EGvB 139 • El horizonte O es el superior, compuesto principalmente de hojarasca en diferentes niveles de descomposición y de humus • El horizonte A, debajo del anterior y compuesto principalmente de partículas minerales mezcladas con humus, sometidos a la eluviación • El horizonte B, debajo del anterior en el que domina la iluviación • El horizonte C, compuesto del material parental poco afectado por los procesos pedogenéticos • El horizonte R, que consiste del material parental no meteorizado EGvB 140 Pedogénesis del suelo • Es el proceso de desarrollo o formación de un suelo • Depende de 5 factores: – Clima – Organismos vivos – Material parental – Topografía – Tiempo EGvB 141 Principales procesos pedogenéticos • Laterización (climas cálidos y húmedos) • Podsolización (climas templados y húmedos) • Calcificación (climas secos, semiáridos o áridos) • Salinización (climas semiáridos o áridos) • Gleysización (por saturación de agua) EGvB 142 Clasificación de suelos: el sistema NRCS USA • Ordenes de suelo (nivel más general de clasificación): – oxisoles, aridisoles, mollisoles, alfisoles, ultisoles, espodsoles, entisoles, inceptisoles, vertisoles, histosoles, andisoles, gelisoles. EGvB 143 • Gelisoles – suelos con permafrost a menos de 2 metros de profundidad • Histosoles – suelos orgánicos • Espodosoles – suelos ácidos con una acumulación subsuperficial de complejos metálico-humíferos • Andisoles – suelos formados de cenizas volcánicas • Oxisoles – suelos tropicales y subtropicales intensamente meteorizados • Vertisoles – suelos arcillosos con una alta capacidad de hincharse y contraerse EGvB 144 • Aridisoles – suelos con alto contenido de carbonatos de calcio de ambientes áridos, con desarrollo del horizonte subsuperficial • Ultisoles – suelos con un horizonte subsuperficial de acumulación de arcillas silicatadas y menos de 35% de saturación de bases • Mollisoles – suelos con alto contenido de bases, de las praderas • Alfisoles - suelos con un horizonte subsuperficial de acumulación de arcillas silicatadas y más de 35% de saturación de bases • Inceptisoles – suelos con horizontes subsuperficiales poco desarrollados • Entisoles – suelos con poco o ningún desarrollo morfológico EGvB 145 EGvB 146
