Explorando la Tierra: Estructura, Clima y Eras Geológicas

Métodos de Estudio de la Tierra

Métodos Directos

• A través de perforaciones con profundidad limitada.
• Mediante el estudio de xenolitos (fragmentos de roca del manto que se expulsan por el cráter).

Métodos Indirectos

Se basan en el estudio de las ondas sísmicas. Los sismógrafos exactos registran las ondas sísmicas producidas por terremotos. Su funcionamiento se basa en una bola muy pesada y un rodillo sujeto a la base. El registro se llama sismograma.

Tipos de Ondas Sísmicas:

• Ondas P (Primarias o Longitudinales): Atraviesan todo tipo de materiales y su velocidad aumenta con la rigidez.
• Ondas S (Secundarias o Transversales): Solo se propagan a través de material rígido.
• Ondas Superficiales: Son las causantes de los daños materiales de un terremoto.

Tiempo Geológico y Evolución Terrestre

Los cambios en la Tierra se han producido a lo largo del tiempo, es decir, durante los 4.500 millones de años de vida de nuestro planeta.

Estudio de los Continentes

Para el estudio de los continentes se utilizan diversas disciplinas y evidencias:

• Paleomagnetismo
• Márgenes continentales
• Formaciones geológicas
• Fósiles
• Paleoclimatología

Principios de la Estratigrafía

• Principio de Superposición de Estratos: Los estratos más antiguos se encuentran en las zonas más profundas.
• Principio de Continuidad Lateral: Un estrato tiene aproximadamente la misma edad en toda su extensión.
• Principio de Sucesión de Flora y Fauna: Los organismos dispuestos en los estratos inferiores son más antiguos que los que están por encima.
• Principio de Identidad Paleontológica: Dos conjuntos de estudios que tienen los mismos fósiles son de la misma edad.

Estructura Interna de la Tierra

El Manto

• Manto Superior: Es la capa más voluminosa de la Tierra (87%). Su profundidad llega hasta los 1300 km aproximadamente. Su composición incluye elementos como Magnesio (Mg) y Hierro (Fe). Minerales principales: olivino y piroxeno. Rocas: peridotita y diorita. La Discontinuidad de Repetti se encuentra a 700 km de profundidad.
• Manto Inferior: Se extiende desde los 700 km hasta los 2900 km. Composición: 46% Silicio (Si), 8% Óxido de Hierro (Fe), 38% Óxido de Magnesio (Mg). Elementos químicos: Si, O, Al, Mg, Fe.

La discontinuidad sísmica que marca la diferencia entre el manto y el núcleo es la de Gutenberg, a 2900 km.

El Núcleo

• Núcleo Externo: Se extiende desde los 2900 km hasta los 5100 km, marcado por la Discontinuidad de Lehmann-Wiechert. Su composición principal es Níquel (Ni) y Hierro (Fe), y se encuentra en estado fluido.
• Núcleo Interno: Se extiende desde los 5100 km hasta los 6371 km. Presenta mucha presión y alta temperatura. Su composición es similar a la del núcleo externo.

Factores del Clima Terrestre

• Efecto Invernadero: Gases como el metano, dióxido de carbono y vapor de agua retienen el calor de la radiación solar.
• Albedo: Es la cantidad de radiación solar que es devuelta a la atmósfera tras chocar con la superficie terrestre.
• Variaciones de la Actividad Solar: La intensidad de la radiación solar fluctúa a lo largo de amplios periodos.
• Distribución de los Continentes: La posición y forma de los continentes influyen en las corrientes oceánicas y patrones climáticos.
• Ciclos de Milankovitch: La forma de la órbita terrestre y la variación del eje de rotación varían en ciclos de duración comprendidos entre 40.000 y 400.000 años, afectando la insolación recibida.

Técnicas Paleoclimáticas

Estas técnicas permiten reconstruir climas pasados:

• Anillos de Crecimiento de los Árboles (Dendrocronología): Los árboles crecen en diámetro fabricando una nueva capa de tejidos conductores cada año, añadiendo un nuevo anillo concéntrico a su tronco. Los años de sequía no permiten desarrollar su actividad al máximo, resultando en anillos finos.
• Testigos de Hielo: Se perfora el hielo en zonas polares o glaciares y se extrae una columna (testigo de hielo). En el hielo quedan atrapadas pequeñas burbujas que contienen una muestra de la mezcla de gases que formaba la atmósfera cuando precipitó aquella nieve.
• Sedimentos Oceánicos: Algunos barcos oceanográficos tienen perforadoras que les permiten extraer testigos en forma de columna de los sedimentos acumulados en el fondo marino.
• Polen Fósil (Paleopalinología): Las plantas producen granos de polen que suelen vivir en ecosistemas concretos. Así se puede deducir qué ecosistema y qué clima se daban en un momento y lugar determinados, incluso de decenas de millones de años atrás.
• Relaciones Isotópicas del Oxígeno: La proporción de los diferentes isótopos del oxígeno que se encuentra en algunos minerales está relacionada con la composición atmosférica y la temperatura del momento de su formación.

Eras Geológicas y la Historia de la Tierra

Era Precámbrica (4500 - 550 Ma)

• Hádico: Formación de la Tierra, la Luna y la corteza terrestre. Desarrollo de la atmósfera primaria.
• Arcaico: Evolución de los continentes, aparición de las primeras bacterias. Desarrollo de la atmósfera secundaria.
• Proterozoico: Gran Oxidación (Boom de Oxígeno), transformación de la atmósfera por actividad biológica. Aparición de estromatolitos (hace 3500 Ma).

Era Paleozoica (550 - 245 Ma)

• Cámbrico: Gran diversificación de la vida, aparición de animales invertebrados y primeros vertebrados. Destacan los Trilobites.
• Ordovícico: Diversificación de peces. Periodo de glaciación.
• Silúrico: Aparición de las primeras plantas terrestres y formación de la capa de ozono.
• Devónico: Desarrollo de anfibios e insectos. Gondwana al sur y Euroamérica al norte.
• Carbonífero: Aparición de los primeros reptiles. Extensos bosques de musgos y helechos.
• Pérmico: Clima cálido y seco. Formación del supercontinente Pangea.

Era Mesozoica (245 - 66 Ma)

• Triásico: Fragmentación de Pangea. Aparición de los primeros dinosaurios. Clima cálido y seco.
• Jurásico: Aparición de las primeras aves. Gran expansión y dominio de los dinosaurios.
• Cretácico: Aparición de los primeros mamíferos y angiospermas (plantas con flores). Clima cálido y húmedo. Abundancia de Amonites.