LA SUPERFICIE DE LA TIERRA

El hombre habita la superficie de la Tierra, en ella realiza su actividad diaria y

obtiene los recursos fundamentales: el agua, los alimentos, los materiales para la

construcción y muchos minerales útiles. Ha sido siempre motivo de preocupación el

origen del mundo en que vivimos, sus dimensiones, su constitución interna, etc. Hoy día

contamos con una información valiosa sobre estos temas, en algunos casos definitiva,

en otros solamente en proceso de desarrollo.

Hasta principios de los años sesenta, en los libros de geografía de la escuela primaria

se demostraba la forma esférica de la Tierra con los ejemplos bien conocidos de los

eclipses, del barco que se aleja o acerca con respecto al horizonte, etc. A mediados de

la misma década el asunto se volvió más simple: las imágenes obtenidas desde el

exterior sustituyeron a las explicaciones antiguas.

El concepto de espacio se hizo más accesible y las distancias menores. En la pantalla

de un televisor se puede observar un espectáculo que se realiza a miles de kilómetros

de distancia, o el recorrido de hombres o robots en la superficie lunar. En otras

épocas, el tamaño del mundo era el de la superficie que dominaban los habitantes de

una determinada región. Los fenómenos naturales que los afectaban eran de carácter

mundial. Una gran inundación podía transformarse en la leyenda del diluvio universal,

un terremoto o la erupción de un volcán eran el presagio del fin del mundo.

Con el descubrimiento de América, en la agonía del siglo XV, el mundo se hizo más

grande, y en la época de los satélites artificiales, más pequeño. Hoy día la velocidad de

las comunicaciones aumenta, sea por los modernos medios de transporte, por el

teléfono, el fax o el correo electrónico.

De los 510 millones de kilómetros cuadrados de la superficie de la Tierra, 361 (70.8%)

están cubiertos por el agua de los océanos; el resto es tierra firme. El punto más alto

es la cima del Everest, 8 848 m., mientras que el más bajo conocido se encuentra en la

trinchera de las Marianas y posee 11 022 m. de profundidad con respecto al nivel del

mar. De esta manera, hay aproximadamente 20 km de diferencia vertical entre puntos

extremos.

Si el concepto de espacio ha sido asimilado con dificultad por el hombre, mucho más

difícil lo ha sido el del tiempo. Es natural que limitemos la vida de la naturaleza a

nuestra escala de comprensión. La vida humana tiene un promedio de 70 años y la

historia difícilmente registra lo sucedido hasta hace sólo 3 000 años. Todos los

pueblos han tratado siempre de explicar el origen del mundo y, a falta de elementos

para ello, lo atribuyeron a la voluntad de divinidades poderosas. A partir del siglo

XVIII surgieron atrevidas hipótesis sobre el origen, edad de la Tierra y dimensiones

del universo, en una lucha heroica contra el oscurantismo que dominaba en Europa.

Los primeros conceptos científicos sobre el origen de la Tierra los expusieron Kant y

después Laplace en el siglo XVIII, y a partir de ellos se desarrolla la astronomía

moderna. Buffon propuso en 1759 una edad mínima de 75 000 años para la Tierra,

herejía que escandalizó a la autoridad eclesiástica. Avanzando gradualmente, con uno

que otro tropiezo, la geología actual ha llegado ha establecer que la Tierra tiene una

edad aproximada de 4 500 millones de años.

Otro problema es el origen de las irregularidades de la superficie terrestre. La

ciencia moderna tiene que dar respuesta a interrogantes como éstas: ¿Cómo se

formaron las montañas? ¿Por qué hay fosas profundas en los océanos?, ¿Por qué

existen continentes y océanos?. La explicación puede hacerse en forma simple: las

deformaciones de la superficie terrestre son una manifestación de los procesos que

ocurren en el interior (endógenos) y en el exterior de la Tierra (exógenos) y se deben

a la propiedad del movimiento permanente de la materia. La erupción de un volcán, un

sismo, la deformación de las capas de rocas que constituyen las montañas, son

manifestaciones de la actividad interna; la lluvia, el viento, los cambios de

temperatura, las olas marinas, son ejemplos del movimiento de la materia en el

exterior

Los procesos internos se encargan de crear las grandes formas del relieve terrestre:

los continentes, los sistemas montañosos, las depresiones oceánicas, etc. Los procesos

externos, relacionados con el clima y la fuerza de la gravedad, nivelan este relieve: las

montañas son rebajadas y las depresiones rellenadas con sedimentos. Ambos

fenómenos poseen velocidades determinadas. El relieve terrestre es el resultado de la

lucha de procesos antagónicos internos y externos.

Si dejara de existir la actividad endógena, la superficie de la Tierra se volvería

homogénea: el proceso de destrucción de las montañas sería continuo e irreversible.

Prácticamente no existe porción estable. La actividad interna se manifiesta en

grandes territorios por movimientos de ascenso, de hundimiento o de desplazamiento

horizontal. Se producen con una velocidad variable, de milímetros a metros por siglo;

lo mismo los procesos exógenos.

Las altas montañas se han formado por ascensos de mayor velocidad que la erosión que

las destruye; las fosas profundas de los océanos, y algunas de los continentes,

resultaron por un hundimiento cuya velocidad es superior a la de la acumulación de

sedimentos que se encargan de rellenarla.

Al establecerse la geología, ciencia que estudia la Tierra, a mediados del siglo XIX,

quedó claro para los científicos de la época que estos procesos endógenos habían

actuado con notable intensidad en determinadas etapas de la vida de nuestro planeta,

pero no se consideró que fueran permanentes y que en la actualidad se manifestaran

en algunas regiones. No se tenían suficientes elementos para llegar a tales

conclusiones.

La geología evoluciona tanto por las observaciones directas que en la naturaleza hacen

los especialistas, como por el avance de otras ciencias. La física de Newton permitió

elaborar nuevas teorías sobre la estructura interna de la Tierra; la química de

Lavoisier influyó en un mejor conocimiento de las rocas y los minerales; los conceptos

evolucionistas de Darwin fueron aplicados en la geología.

Para fines del siglo pasado y principios del actual, la física y la química se transforman

con los descubrimientos de la radiactividad, de los rayos X y de la estructura atómica.

La geología aplica métodos cuantitativos y su alianza con otras disciplinas da origen a

terceras: la geofísica y la geoquímica son las principales; de la unión de la geología y la

geografía física surgió la geomorfología, ciencia o disciplina del relieve terrestre. El

estudio y comprensión de éste se basa en una trilogía: agente, proceso y forma. El

primero es el sujeto que lleva a cabo una acción (el agua de los ríos, el viento, el

magma, etc.); el proceso es la acción que realizan los agentes: erosión (destrucción),

acumulación, volcanismo, etc.; la forma es el resultado, el objeto: valles, dunas, deltas,

volcanes, etcétera.

LA ENERGÍA CAMBIA LA TIERRA

Cuánto hemos progresado desde que el ser humano sintió la necesidad de proteger su

cuerpo utilizando pieles de animales, considerando tal vez que era una forma de

contrarrestar el frío , sin pensar, en realidad, que con ese mecanismo lo que

verdaderamente hacía era aislar su cuerpo de las inclementes bajas temperaturas de

su ambiente.

Hoy día observamos que los temas relacionados con conceptos cómo calor y

temperatura son parte cotidiana de la vida moderna, se habla de ellos en diferentes

medios de comunicación cuando se transmite información relacionada con el estado del

tiempo, las mareas, el clima, la situación concerniente con la contaminación de la

atmósfera y el daño que la capa de ozono sufre por efecto de esa contaminación, y aún

más, se vinculan todos estos cambios en forma global y se explica al público que: “En

los últimos 100 años la temperatura media del planeta ha ascendido algo más de 0'5°C”

Hemos de recordar que las anteriores fuentes de información no representan el único

mecanismo por el cual, el público en general, los niños y los adolescentes en particular,

reciben algún tipo de información vinculada a los conceptos de calor, temperatura y

cambios de energía. El ser un observador crítico permite apreciar que estos conceptos

se manifiestan, explican, o se ilustran con matices no muy claros y con

desvirtualización de los auténticos significados científicos que esos conceptos tienen

en el vocabulario, que la investigación científica ha logrado para éstos, en química,

física, termodinámica y otras ciencias.

Todo lo anterior se hace evidente en las caricaturas animadas (cómicas), anuncios

publicitarios, algunas telenovelas, películas de ciencia ficción; donde se habla o se

utilizan tales conceptos y no se relacionan entre ellos y mucho menos, se deja claro el

origen que el calor y la temperatura tienen en los cambios de energía en los sistemas

materiales. Se dejan ver detalles relacionados con las diferencias macroscópicas que

las transferencias y transformaciones de la energía tienen, mas no así, con las

diferencias microscópicas que provocan.

El calor es la medida neta de la cantidad de energía que se transfieren de los sistemas

puestos en contacto y que se encuentran a diferentes temperaturas; éste concepto (la

temperatura) es una magnitud relacionada, mediante una proporcionalidad directa, con

la energía cinética promedio que tienen las partículas de un material (átomos,

moléculas, iones). Denominándose a la suma esa energía y la energía electromagnética

de las partículas, como la energía interna de las partículas. Al disminuir la

temperatura, la energía cinética microscópica de las partículas disminuye (y

viceversa).

Para algunos estudiantes, el calor es lo que se siente o se percibe de un ambiente a

altas temperaturas (que ellos denominan sofocante o caluroso). También piensan que el

calor es la energía de los procesos a altas temperaturas y que ellos denominan como

calientes, muy calientes, donde algo se quema; o lo que sentimos al acercarnos a un

foco calorífico. Para la temperatura, indican que es lo que mide el estado del tiempo en

un ambiente; lo que mide cuánto calor hace o tiene un cuerpo; lo que medimos en las

personas que tienen fiebre; o lo que sentimos cuando hacemos ejercicio o practicamos

algún deporte.

Todo lo anterior coincide con lo que expresan algunos investigadores que han

estudiado el tema y de los que he podido consultar tenemos a la Doctora Driver

(1988), quien explica que los estudiantes adolescentes consideran el calor como algo

material, que se acumula en los cuerpos, hasta que por falta de espacio tiene que

desplazarse a otro lugar del material que lo está acumulando. Que el frío es lo

contrario del calor, y que el frío puede transferirse al igual que el calor. Otros

autores como Vázquez Díaz (1987) y aquellos citados en su investigación, manifiestan

algunas concepciones espontáneas de los estudiantes, los cuales explican que el calor

no tiene magnitud física o esa magnitud es la temperatura; el calor está contenido en

los cuerpos; calor y temperatura son conceptos no diferenciados; el frío es la ausencia

de calor, o lo contrario de éste. Este mismo autor explica que el tema del calor es un

concepto complejo, por lo que se espera que su aprendizaje “resulte bastante difícil”.

Imagen del CNICE.

LA DINÁMICA ATMOSFÉRICA

La atmosfera, esa masa gaseosa que envuelven a la Tierra y cuyo espesor se estima en

unos 1.000 kilómetro, es el objeto de estudio, para las ciencias atmosféricas, tales

como por ejemplo, la meteorología y la climatología. Antes de profundizar en algunas

definiciones básicas referidas al clima, como principal manifestación de las

interacciones entre las geosferas terrestres, veamos las divisiones y composición de

la atmósfera.

Tiempo y clima

Es muy frecuente que en nuestro país, que durante el día las condiciones atmosféricas

varíen bruscamente; es común oír en estos casos: este clima si varía… usando

erróneamente, los conceptos climatológicos entre el tiempo y clima.

El tiempo atmosférico o meteorológico, refleja el comportamiento de uno o varios

elementos físicos como la temperatura, las precipitaciones, el viento, la presión

atmosférica, la nubosidad, la velocidad del viento, del lugar de estudio durante un

lapso de tiempo, que puede ser una o varias horas. El tiempo atmosférico no es igual

durante todo el día, varía frecuentemente, en lapsos de tiempo cortos.

El clima es el promedio de las condiciones del tiempo atmosférico en regiones

específicas de un determinado territorio, durante un período de tiempo largo.

Elementos y factores del clima

Los elementos del clima o del tiempo atmosférico de un determinado lugar, son las

características físicas de la atmósfera, tales como la temperatura del aire,

precipitaciones, velocidad y dirección del viento, humedad, presión atmosférica,

radiación sola, insolación entre otros.

Los factores a su vez son las características geográficas que generalmente modifican

a los elementos, haciéndolos variar: se puede decir, que los factores del clima

controlan o modifican las condiciones climatológicas de un área específica, ellos son la

latitud, la altitud, la orografía, las corrientes marinas, la continentalidad entre otros.

Principales factores del clima

a) El factor latitud

El elemento primordial del clima es la cantidad de energía solar que recibe un área

determinada

Los factores más importantes que determinan esa cantidad son el ángulo de incidencia

de los rayos solares y la duración de luz del día. Ambos factores se relacionan con

latitud.

La latitud se relaciona también con la humedad de la atmósfera, puesto que la

capacidad de humedad del aire depende de su temperatura. Esta humedad, por otra

parte, guarda relación también con los patrones zonales de presión atmosférica.

b) La altitud

Se refiere a la altura sobre el nivel del mar. La altitud modifica la temperatura. Esto

hace que, aún en la zona Tórrida o ecuatorial, tengamos climas fríos debido a la altura.

Con la altura, disminuye la presión atmosférica ya que el aire se encuentra mas

enrarecido y la temperatura media, pero suele aumentar la lluviosidad.

c) El relieve

Formado por regiones montañosas, ejerce influencia sobre la distribución de la

humedad y es por lo mismo, un importante factor del clima regional. Las sierras y

cordilleras constituyen barreras que encauzan las corrientes atmosféricas y

modifican los frentes y ciclones cuando se hallan próximos a las costas impiden que el

aire marítimo penetre en el continente llevando la humedad.

d) Corrientes marinas

Las grandes corrientes superficiales están controladas por los vientos dominantes. En

latitudes y medias, las corrientes viran con los vientos alrededor de las áreas de

presión alta; en sentido de las agujas del reloj, en el hemisferio norte y en sentido

contrario, en el hemisferio sur.

e) La distribución de tierras y mareas

Constituyen otro factor regulado del clima, dado que crea los climas continentales y

marítimos.

Los continentes sufren mayores cambios de temperatura que los océanos, a causa de

diferente calor específico del material de uno y otros.

LA HIDROSFERA

La hidrosfera es la capa acuosa del planeta. Esta conformada por aguas oceánicas y

continentales, que dan vida al planeta. La hidrosfera ocupa casi 3/4 de la Tierra.

La hidrosfera es la capa de agua que recubre el 70% de la superficie de la Tierra. Se

formó a partir del vapor de agua existente a la atmósfera primitiva cuando la

superficie del planeta, formado hace 4.600 millones de años, se enfrió

suficientemente.

La forman los océanos, mares, ríos terrestres y subterráneos, glaciares, lagos,

lagunas y el vapor de agua contenido en la atmósfera. Debido a los desplazamientos de

las aguas y al ciclo del agua la hidrosfera sufre cambios continuamente.

Distribución de la aguas

El agua del planeta se distribuye en aguas saladas u oceánicas, conformada por

océanos y mares; y las aguas dulces o continentales, ríos, lagunas, lagos y aguas

subterráneas.

Lo más probable es que el agua oceánica se formara por el vapor liberado por las rocas

en formación en la época en que la corteza terrestre se enfrió. Al enfriarse la Tierra

el vapor cayó en forma de lluvia formando los océanos y mares. Son cinco océanos:

Pacífico, Atlántico, Índico, Antártico y Ártico.

Las aguas dulces provienen de las precipitaciones y caen sobre la tierra. Los ríos son

cursos permanentes de agua sobre la tierra.

Los movimientos superficiales del mar son denominados olas, se producen por la

fuerza del viento y son ondulatorios. Por esto entre más viento más altas son las olas.

La ola esta formada por la cresta que es la parte más alta y los flancos que son sus

pendientes.

Las corrientes son desplazamientos constantes de masas de agua que avanzan a gran

velocidad, son como ríos en el mar. Siempre tienen la misma dirección y constante. Se

producen por la fuerza del viento, la densidad del agua, la salinidad, composición,

temperatura y rotación de la Tierra. Según el lugar de origen hay dos tipos de

corrientes: las frías y las cálidas. Las frías se originan en los polos y van al Ecuador.

En cambio, las cálidas van en dirección opuesta.

Sin embargo, producto de la rotación de la Tierra, las corrientes marinas se desvían y

forman circuitos. En el Hemisferio Norte se desvían a la derecha y en el Sur, a la

izquierda.

Las corrientes son muy importantes en el desarrollo de la vida humana, ya que

estimulan el crecimiento de plantas y el desarrollo del plancton. A la vez, modifican las

temperaturas y precipitaciones del planeta.

El hielo y la nieve son otra forma de existencia de agua en la Tierra. La nieve va a ser

la precipitación de pequeños cristales de hielo que se van a agrupar en copos. Se va a

producir cuando el vapor de agua en la atmósfera tenga menos de OºC y caiga a la

tierra.

Los hielos se forman cuando la nieve se acumula con el paso de los años. Producto de

esto la presión existente sobre la nieve va a producir que esta pierda aire por lo que

se forma el hielo. Las mayores manifestaciones de hielo en la tierra se van a dar en los

glaciares.

LOS COMBUSTIBLES FÓSILES

Los combustibles fósiles son el petróleo, el carbón y el gas natural, formados de

plantas que vivieron en

épocas muy remotas. La provisión de recursos de combustibles fósiles es limitada y no

puede recircularse.

Tarde o temprano, el mundo se quedará sin combustibles fósiles.

El petróleo provee el 38 por ciento de la energía mundial total. Tiene más energía por

gramo que ningún otro combustible fósil. Es también, una fuente importante de

sustancias químicas para la industria de los plásticos.

Los estimados de las reservas globales de petróleo han cambiado muy poco en épocas

recientes.

Probablemente, ya se ha descubierto todo el petróleo fácil de obtener. Muchos pozos

están produciendo menos petróleo cada año. Ya que no es probable que los geólogos

encuentren nuevas reservas grandes de petróleo, en el futuro habrá que usar otras

fuentes de energía.

El gas natural es un posible remplazo para el petróleo. Desde 1970, el gas natural ha

sido la fuente de energía de más rápido crecimiento. La mayor parte del gas natural

está con el petróleo. Hasta hace poco se le quemaba o se le permitía escapar al aire.

Hoy en día, la gente sabe el valor del gas natural como un combustible y como una

fuente de sustancias químicas.

El uso mundial del carbón también está aumentando cada año. La ventaja mayor del

carbón es su abundancia. Se estima que las reservas son, por lo menos, 250 veces la

cantidad usado en un año. Hay muchos problemas relacionados con el uso de grandes

cantidades de carbón. La transportación requiere grandes inversiones en barcos y

trenes. Las plantas generadoras y las calderas operadas con carbón son muy caras, no

solo para construirlas sino para operarlas también. El carbón puede convertirse en un

líquido o en un gas, pero esto aumentaría dos o tres veces el costo de la energía. Los

mayores perjuicios del aumento en el uso del carbón son los costos en la salud y el

ambiente. Más carbón quiere decir más contaminación del aire, más destrucción de la

tierra y más daño a las comunidades bióticas. Al quemar el carbón, se aumentan los

niveles de bióxido de carbono en la atmósfera.