Visión Oceánica 2009

De Casiopea




Asignatura(s)Visión Oceánica
Año2009
TalleresMagíster
ProfesoresEsteban Morales
Palabras Clavevisión, océano, magister
Carreras RelacionadasNáutico y Marítimo

Presentaciones

El material o contenido de las clases está disponible en archivos PDF en la carpeta Visión Oceánica 2009.

  1. CL oce 09 - Armada tsunamis.pdf
  2. CL oce 09 - Cartas Antárticas.pdf
  3. CL oce 09 - Clase 01 E. Morales.pdf
  4. CL oce 09 - Clase 02 E. Morales - planeta tierra.pdf
  5. CL oce 09 - Clase 03 E. Morales - océanos.pdf
  6. CL oce 09 - Clase 04 E. Morales - placas y fallas.pdf
  7. CL oce 09 - Clase 05 E. Morales - placas continentales.pdf
  8. CL oce 09 - Clase 06 E. Morales - submarino.pdf
  9. CL oce 09 - Clase 07 E. Morales - oleaje.pdf
  10. CL oce 09 - Clase 08 E. Morales - composición mares.pdf
  11. CL oce 09 - Clase 10 E. Morales - navegaciones.pdf
  12. CL oce 09 - Clase 11 E. Morales - resumen varios.pdf
  13. CL oce 09 - Clase 12 E. Morales - matriz energética .pdf
  14. CL oce 09 - Clase 13 E. Morales - fundación mar de Chile .pdf
  15. CL oce 09 - sellos antárticos.pdf

Apuntes de Geofísica

El propósito de “Apuntes de Geofísica” es poner a disposición de alumnos de pregrado pertenecientes a carreras de las Ciencias de la Tierra y de Ciencias Naturales en general , material de apoyo para sus cursos regulares. Las principales razones para preparar este material, es la constatación que una de las mayores dificultades para los alumnos que se inician en estas materias es el alto costo de los textos, particularmente los mas especializados, a lo cual se puede agregar que no son muy abundantes los textos introductorios a la Geofísica en idioma español.

El material que constituye este material de apoyo, esta basado en cinco textos clásicos de la Geofísica .En forma cronológica son (1),”Introducción a la Geofísica” de B. Howell publicada en 1962 en Ediciones Omega, Barcelona. (2) “Elements de Geophysique Marine”de P.Muraor, publicado en 1970 por Masson Editeurs, Paris. (3) “Topics in Geophysics””de Peter Smith publicado en 1973 por The Open University Press,Walton Hall Bletchley, Buckinghamshire. (4) “Applied Geophysics”de W. Telford publicado en 1977 en Cambridge University Press y finalmente (5).”Geophysique” de Jacques Dubois y Michel Diament publicado por Masson, Paris en 1997. Estos textos, principalmente los dos primeros, pueden ser considerados como antiguos, sin embargo el tratamiento que en ellos se da de conceptos básicos es muy pedagógico y está plenamente vigente.

La Geofísica ha experimentado en estas ultimas décadas un extraordinario desarrollo particularmente en los aspectos tecnológicos y de instrumentación .Para ampliar los conceptos presentados en “Apuntes de Geofísica” ,se sugiere revisar los diversos sitios web .principalmente los generados y mantenidos por las diversas instituciones y/o empresas que se dedican tanto a entregar servicios especializados como las que fabrican equipos geofísicos.

En la formación de estudiantes de pregrado, particularmente para los que estudian materias relacionadas con Ciencias del Mar, la geofísica marina tiene un rol importante para ayudarlos a comprender los complejos procesos que se desarrollan en las cuencas oceánicas ,por ese motivo, se ha puesto un cierto énfasis en las observaciones en la mar en los cuatro aspectos seleccionados ,a saber: La SISMICA, la GRAVIMETRIA, la GEOTERMIA y el MAGNETISMO , estos tópicos , constituyen las observaciones casi de rutina a bordo de buques oceanográficos .

Introduccion

La Geofísica o Física de la Tierra tiene como propósito, el estudio de las propiedades físicas y los fenómenos que se verifican en, o sobre partes del planeta. Estos fenómenos, tienen generalmente entre si una influencia reciproca. La Geofísica, ha ido permitiendo, a través de su progresos, responder en gran medida a interrogantes acerca del Planeta Tierra, que como se vera, esta conformado por sistemas muy complejos y que no son fáciles de reducir a procesos simplificados.

La observación de fenómenos naturales que han ocurrido o están ocurriendo en la superficie de la Tierra, ha permitido la generación de teorías e hipótesis de trabajo elaboradas para comprenderlos, así por ejemplo, por D .Dana y J .Hall que a mediados del siglo XIX establecieron el concepto de “geosinclinal” que apoyaba las explicaciones acerca de la orogenia de la corteza terrestre a partir de movimientos en el sentido de la vertical. Propuestas diferentes, basadas en grandes movimientos horizontales no llegaron a concretarse hasta los primeros trabajos de A. Wegener en 1912 y corroborados por Harry Hess y por otros científicos a mediados del siglo XX. Estas visiones se fueron ampliando y desarrollando gracias a la comprensión de procesos más complejos que se desarrollan por debajo de la superficie terrestre y donde la geofísica ha contribuido en gran medida.

En la mitad del siglo XX ,se produce una verdadera revolución en las ciencias de la Tierra ,que culmina con el establecimiento de una nueva visión del Planeta , conocida como la “Tectonica de las Placas” .Los avances en el conocimiento y la mejor comprensión en las ciencias de la tierra generados a partir de esta nuevo paradigma , permitió el fortalecimiento de la geofísica en general y de disciplinas especificas que la conforma tales como la Meteorología o ciencia de la atmósfera ,la Hidrológica y la Glaciología relacionadas con las aguas continentales ,la Oceanografía ,o ciencia de los Océanos ,la Sismología que se ocupa de los terremotos y otras vibraciones del suelo ,la Vulcanología, que se ocupa de las erupciones y problemas asociados, el Geomagnetismo que se preocupa de los fenómenos magnéticos y eléctricos de la Tierra ,la Geodesia ,ciencia orientada al estudio de la forma del Planeta y su campo gravitatorio, la Tectonofisica que comprende los estudios de deformación de las rocas ,la Geotermometria que se ocupa del calor de la Tierra, y que puede también estar considerada como parte de la Vulcanología y la Geocronología que se ocupa de acontecimientos de la historia de la Tierra ,para mencionar los mas recurrentes.

Capítulo Primero

La Tierra en el Sistema Solar y la evolución del planeta

En su sentido mas amplio, la Geofísica estudia el Globo Terrestre y la región del espacio exterior ligada a el y que lo acompaña en sus movimientos .Por lo tanto, antes de acometer algún estudio de la Tierra, se deberá al menos, dar una mirada a su entorno extraterrestre. Por lo demás, los fenómenos naturales, que se han desarrollado y que se siguen desarrollando en el planeta, son una consecuencia remota de la historia evolutiva del Sistema Solar.

El Sistema que alberga a nuestro planeta , esta conformado por el Sol ,su astro principal ,por los Planetas que giran en torno a el ,con sus respectivos satélites, por Asteroides , Cometas y Meteoroides, todos los cuales a su vez, están acompañados por polvo y gas interplanetarios. Se estima que un 99,85% de la masa de nuestro Sistema Solar esta representada por el Sol, mientras que el pequeño porcentaje restante esta constituido por el conjunto de los planetas más el resto de materiales menores.

Estrellas como nuestro Sol , con sistemas planetarios a su alrededor son poco frecuentes en el Universo y su origen, así como la distribución de la materia que lo conforma son asuntos aun no completamente dilucidados ,sin embargo, la naturaleza ordenada de nuestro sistema planetario permite conjeturar que los cuerpos celestes que lo constituyen se formaron prácticamente al mismo tiempo y a partir de la misma materia primordial que el Sol .Este material habría originalmente formado una nebulosa primitiva en rotación formada en un 80% de hidrogeno ,un 15% de helio . El porcentaje restante, por todos los elementos mas pesados que se sabe que existen.

Se podría suponer entonces que al contraerse esta nebulosa ,su velocidad de rotación aumento , y empezó a proyectar un anillo de materia., el cual hizo disminuir el momento angular ,de tal modo que se redujo la velocidad de giro de la nube restante ; al seguir contrayéndose ,alcanzo de nuevo una velocidad que le permitía proyectar otro anillo de materia. Así, el Sol fue dejando una serie de anillos, que se fueron condensando lentamente, para formar los planetas .Con el tiempo estos expelieron a su vez pequeños anillos que dieron origen a los respectivos satélites.

La nube original fue girando cada vez mas rápido, el núcleo se volvió mas denso y caliente, hasta que la presión dentro de el mismo fue tan grande que los átomos de hidrogeno comenzaron a fusionarse y a liberar energía, formando un protosol rodeado de gases y partículas que mas tarde darían origen al Sol. El resto de la nube se acumulo en pequeños puntos que formaron los protoplanetas Estos se convertirían en los actuales planetas.

Las sustancias mas pesadas de esta nube de polvo y gases consistían en elementos como el silicio el aluminio, el hierro que de hecho constituyen los materiales rocosos actuales .También estaban presentes oxigeno, carbono y nitrógeno.

Es posible considerar también una hipótesis diferente, en que el sistema planetario podría haber resultado de la aproximación de dos estrellas y donde la atracción gravitatoria mutua habría producido deformaciones y desprendimientos de la más ligera, que habría formado los planetas.

Una idea de la composición química elemental del Universo se ha ido obteniendo tanto por los análisis espectrales como químicos de las rocas extraídas de la Luna y de los meteoritos que caen sobre la Tierra. En los diversos análisis realizados, se observa que los elementos presentes son tanto más abundantes cuanto menor es la masa atómica y que estén formados por un numero menor de nucleones (protones y neutrones), es decir cuanto mas simples son .Precisamente los elementos mas abundantes en el Universo son los dos mas simples el Hidrogeno de masa atómica 1 y el Helio de masa 4 y que por si solos forman mas del 98% de el. Todos los otros elementos más pesados, reunidos, apenas forman algo más que el 1%.

El centro de nuestro sistema es el Sol ,el cual es una estrella solitaria , de tamaño medio situada a dos tercios del centro de nuestra galaxia , con un diámetro de un millón 400 mil kilómetros , y que ,habría concentrando en su origen, casi el 99% de la materia del sistema solar .Su masa es 330.000 veces mayor que la Tierra ,la que produce una gravedad superficial 34 veces mayor que la que se siente en la superficie de la Tierra .Su radio es de 6.96 por diez elevado a ocho y su volumen es tal que 1.300.000 Tierras podrían caber en el. El Sol rota sobre su eje con un periodo de 27 días visto desde la Tierra y se conoce como el periodo sinódico .El periodo de rotación sidéreo de 25 días corresponde a la autentica rotación como vista por un observador desde la superficie solar. La distancia media desde la Tierra al Sol es aproximadamente de 150 millones de kilómetros. Viajando a la velocidad de la luz la radiación solar tarda solamente unos ocho minutos en llegar a la Tierra .El sol posee además un enorme campo magnético que se extiende mas allá de los planetas denominado por esa razón, campo magnético interplanetario

Las temperaturas superficiales del Sol han sido determinadas partiendo de las variaciones en la luminosidad con la longitud de onda de su espectro y de la cantidad de energía que emite y ha sido estimada en aproximadamente en 6.000 grados Kelvin .A esa temperatura toda la materia es gaseosa lo cual significa que la superficie del Sol es una cubierta de 300 kilómetros de espesor de gas iluminado denominada Fotosfera .No existe una separación clara entre la fotosfera y la atmosfera externa del Sol por un lado y el interior del Sol por el otro ;en cambio ,existen transiciones graduales entre ellas. Se ha estimado también que la densidad de la fotosfera es solo de aproximadamente un 1% de la atmosfera de la Tierra a nivel del mar. Por encima de la superficie solar se encuentra una atmosfera desde la cual salen a veces al espacio gigantescas llamaradas que fácilmente pueden tener una longitud de 200.000 un ancho de 10.000 y una altura de 50.000 kilómetros respectivamente.

En base a los análisis del espectro de la luz solar, han podido ser detectados casi todos los elementos conocidos presentes en el Sol. Los principales son el Hidrogeno con un 75% y el Helio con 27% .Cerca de su centro ,la temperatura es de casi 16 millones de grados Kelvin y la densidad es 150 veces que la del agua .Estas condiciones permiten que los núcleos de los átomos de hidrogeno individuales actúen entre si experimentando la fusión nuclear .De esa forma nace un núcleo de helio que resulta de la combinación de cuatro núcleos de hidrogeno los cuales al reaccionar generan energía, la cual se manifiesta principalmente en luz y calor .

Cada vez que se forman 4 kilogramos de helio en el Sol, desaparecen aproximadamente 0.0277 kilogramos de materia lo que comparativamente seria quemar 80 millones de kilos de carbón para obtener la misma cantidad de energía. Cada segundo, el Sol convierte mas de 4 mil millones de kilogramos de materia en energía ,lanzando un millón de toneladas hacia el espacio, generando un flujo exterior de iones y electrones ,el denominado “viento solar” que esta compuesto de hidrogeno en un 95%, helio un 4% ,mas otros elementos tales como carbón ,nitrógeno ,oxigeno , neon, magnesio y ,hierro .

La luminosidad de la superficie solar ha permitido por contraste conocer el fenómeno denominado de las “manchas solares” que en realidad son sectores de brillo de luminosidad reducida que cambian continuamente de forma, con duraciones entre dos días hasta mas de un mes y con dimensiones de muchos miles de kilómetros de ancho que permitirían contener al planeta Tierra. De hecho una mancha cuya temperatura fuera de apenas de 5.000grados kelvin, se considera mas fría que el resto de la superficie solar.

Las manchas solares generalmente aparecen en grupos, en donde cada uno tiene una mancha grande junto a otras mas pequeñas y tienden a aparecer en dos zonas en cualquiera de los lados del ecuador solar , escasamente se ven ya sea cerca del ecuador o a latitudes sobre el Sol superiores a 35º.El numero de manchas en el Sol cambia con el tiempo en un ciclo regular .Aproximadamente cada 11 años ,el numero de estas manchas llega a un máximo .Seis a siete años después prácticamente no se observan.

En el planeta Tierra, los efectos de este fenómeno solar genera perturbaciones de diferente naturaleza que se hacen presentes en el campo magnético terrestre, en las ondas cortas de radio, y cambios en la intensidad de los rayos cósmicos, entre los más recurrentes. Los cambios que se registran en la ionosfera por esta circunstancia se deben por tanto a emisiones intensas de radiación X y ultra violeta que son mas frecuentes durante el máximo de las manchas solares. Los efectos magnéticos de los rayos cósmicos y aurorales se deben a grandes haces de protones y electrones energéticos que salen del Sol desde la cercanía de los grupos de manchas solares

En estos últimos años se han intensificado los estudios que consideran que estas manchas podrían ser indicativas de alteraciones en el clima de hecho en el periodo histórico conocido como “la pequeña edad de hielo”,principalmente entre los años 1645 y 1715 bajas temperaturas coincidieron con la casi ausencia de manchas solares.

Los Planetas

Por su parte los planetas son cuerpos opacos que no poseen luz propia y brillan únicamente gracias a la luz solar reflejada.

La observación de ellos esta limitada a la mitad que se encuentra directamente expuesta al Sol. Los planetas con orbitas mayores que la de la tierra nunca están entre nuestro planeta y el sol, entonces siempre se podrá ver la totalidad de sus lados iluminados .No obstante, Mercurio y Venus tienen orbitas mas pequeñas que las de la Tierra y por tanto en ellos es posible observar fases similares a las de la Luna aunque en diferentes escalas de tiempo.

Los principales movimientos de los planetas son el movimiento de rotación ,que determina la duración del día de cada uno de ellos, y el de translación en torno al sol y que determina el año planetario correspondiente , el cual será mas largo cuanto mas distante se encuentre un planeta respecto del Sol. Las orbitas de los Planetas se hallan aproximadamente, en el plano ecuatorial del Sol, describiendo una elipse salvo Mercurio y Plutón, cuyas orbitas, son mas inclinadas y casi circulares.

Casi todos los movimientos de los planetas, asteroides y satélites naturales ocurren en la misma dirección .Solamente la rotación de Venus y las revoluciones de algunos pequeños satélites con respecto a sus respectivos planetas van en dirección contraria al movimiento general. Del mismo modo las orbitas, excepto la de Plutón y los cometas se encuentran casi en el mismo plano.

Como consecuencia de de estos movimientos, el Sistema Solar tiene una gran cantidad de momento angular, que casi en su totalidad corresponde a los planetas y sus satélites aunque el Sol posea la mayor parte de la masa del sistema .La distribución del momento angular en el sistema solar tiene implicancias importantes con respecto al origen del sistema ,De hecho el Sol gira lentamente ,debido precisamente a que la mayor parte de todo el momento angular del sistema esta concentrado en los planetas ,en donde el Sol tiene menos del 1% del total. Si el Sol tuviera todo el momento angular, el sistema giraría tan rápidamente como lo hacen las estrellas mas pesadas .De ello se podría deducir que las estrellas que giran mas lentamente lo hacen debido a que están acompañadas por planetas que absorbieron la mayor parte del momento angular disponible.

En 1766 el astrónomo Titius notó que las distancias de los planetas al Sol seguían una progresión expresada como:esto es, 0,4, 0,7, 1,0, 1,6, 2,8, 5,2, … … existiendo una interrupción en la progresión entre Marte y Júpiter lo que podría sugerir la existencia de otro planeta entre Marte y Júpiter Este descubrimiento lo dio a conocer mejor, otro alemán, Bode, unos seis años más tarde, por lo cual generalmente se le conoce como ley de Titius-Bode.

La predicción hecha mediante esta regla fue confirmada cuando fue descubierto, en dicha interrupción un cuerpo celeste, llamado Ceres, situado a una distancia del Sol aproximadamente de 2,8 unidades astronómicas. Investigaciones posteriores permitieron constatar que muchos cuerpos pequeños lo acompañaban , de modo que el vacío en la ley de Titius-Bode fue llenado no solo con Ceres sino con muchos cuerpos celestes menores que se conocen como el “Cinturón de los Asteroides” , estimándose que hay más de 40.000 de estos objetos que pueden observarse mediante telescopios de 100 pulgadas ,sus dimensiones son muy variadas alcanzando un tamaño de 785 km de diámetro, que es el valor que corresponde a Ceres, hasta el de granos microscópicos.

Ocasionalmente cuerpos menores ,son atraídos por la gravedad terrestre y atraviesan la atmósfera ,estos fragmentos que han resistido el impacto con la atmósfera y han alcanzado la superficie terrestre ,son los denominados “meteoritos”, que están generalmente compuestos de hierro y pequeños porcentajes de otros metales . El estudio del material meteorítico recogido en la Tierra puede aportar información sobre la composición interna de otros planetas, entre ellos la misma Tierra. La mayoría de los meteoritos que arriban a la superficie terrestre pasan inadvertidos por caer en zonas poco habitadas, o en los desiertos o el océano .Se ha calculado que cada año caen en la atmósfera terrestre más de 20.000 toneladas de material del espacio.

Otros cuerpos celestes que giran alrededor del Sol son los Cometas que parecen manchas de luz acompañadas por larguísimas aunque tenues colas .Su nombre precisamente proviene de la palabra griega que alude a algo cabelludo .Estos cuerpos celestes son visibles cuando están cerca del Sol lo que se debe por una parte a la reflexión de la luz del Sol por parte del material de que están constituidos, principalmente de hielo y diferentes gases congelados como el cianuro de hidrogeno y partículas de carácter metálico y rocoso que se denomina “bola de nieve sucia”. A ello, se debe agregar que los gases presentes en el cometa son excitados por la radiación solar ultravioleta y vuelven a irradiar luz visible. Las colas de los cometas que les otorga espectacularidad se forman cuando su orbita se acerca al Sol y tiene la característica de apuntar siempre en dirección contraria al Sol aun cuando el cometa este retrocediendo lo cual es el resultado de la presión de la radiación solar que empuja los gases de la cabeza del cometa y a los protones y electrones del “viento solar”.

Sus orbitas son muy variables .El cometa mas conocido es el Halley que retorna cada 76 años. Su nombre proviene del astrónomo británico Edmund Halley, contemporáneo de Newton. .En noviembre de 1985 estuvo a 93 millones de kilómetros de la Tierra y nos visitara nuevamente el año 2061 .En 1994, fragmentos del cometa Shoemaker-Levy, se estrellaron contra Júpiter formándose bolas de fuego mas grandes que la Tierra .Respecto al origen de los cometas, se han planteado hipótesis que proponen que ellos corresponderían a residuos de material planetario que datarían desde los comienzos del Sistema Solar y que en su mayoría conforman un anillo que rodea al Sol mas allá de la orbita de Plutón ,en la llamada Nube de Oort.

En la tabla que sigue se presentan algunos datos de importancia acerca de los planetas que conforman el Sistema Solar. Como se puede apreciar, la Tierra es una parte pequeña de este.

Planeta Distancia media al Sol en unidades astronómicas Diámetro app. (Tierra = 1)Masa (Tierra = 1)Densidad promedio (103 kg m-3)Nº de satélites conocidos Período orbital Inclinación de la órbita c/r a la elíptica (grados) Inclinación del Ecuador c/r a la órbita (grados) Tasa de rotación Mercurio 0,38 0,4 0,05 5,1 0 0,24 7,0 ¿? 59 días Venus 0,72 1,0 0,9 5,3 0 0,61 3,4 23 243 días Tierra 1,00 1,0 1,0 5,52 1 1,00 0,0 23 1 día Marte 1,52 0,5 0,11 3,94 2 1,88 1,9 24 24,5 horas Júpiter 5,20 11 318 1,33 12 11,86 1,3 3 10 horas Saturno 9,54 9,54 95 069 10 29,46 2,5 27 10 horas Urano 19,18 4 15 1,56 5 84,01 0,8 98 11 horas Neptuno 30,06 4 17 2,27 2 164,79 1,8 29 16 horas Plutón 30,44 ¿?0,5 ¿?0,1 ¿? 0 247,69 17,2 ¿? 6 días

Los planetas han sido agrupados en dos familias, los planetas Internos y los planetas Externos Los planetas internos son relativamente pequeños pero de densidad elevada, son Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Tienen diámetros muy semejantes o menores que el de la Tierra y generalmente son cuerpos cuatro o más veces más densos que algunos de los planetas externos. Los elementos más abundantes en ellos son, el Si, O, Fe y Mg. El otro grupo es el de los planetas externos conformados por Saturno, Júpiter, Urano y Neptuno con la excepción de Plutón, son de mayor tamaño y menor densidad, donde parece predominar los elementos químicos de menor peso atómico o sus combinaciones moleculares (agua, amoniaco, metano, etc.).

Estas dos familias han sido también agrupadas en planetas Terrestres que comprenden Mercurio, Venus, la Tierra y Marte y planetas Jovianos (similares a Júpiter) .Ellos son Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno .Plutón no se incluye en ninguna de estas ultimas categorías dada la incertidumbre en función de lo que de el se conoce .En esta clasificación el tamaño hace la diferencia ,de hecho el planeta terrestre mas grande es justamente la Tierra cuyo diámetro es un cuarto del Joviano mas pequeño que es Neptuno

Al observar la Tierra y compararla entre los planetas es posible constatar que por su masa volumétrica de 5,52,la Tierra se clasifica entre los planetas mas densos incluso el mas denso .Su velocidad de liberación, que es la que debe sobrepasar un cuerpo, una nave espacial o una molécula, un átomo ,para escapar de su atracción y partir al espacio ,es ,en termino medio de 11.180 metros por segundo ,la mayor también de todos los planetas densos pero 2 a 5 o 6 veces menos que la de los planetas grandes(Júpiter, Saturno ,Urano y Neptuno).De ello surge que, contrariamente a estos la Tierra ha dejado escapar la mayor parte de sus átomos y moléculas gaseosas mas livianas ,principalmente mucho hidrogeno y helio de masas moleculares 2 y 4 respectivamente.

En contraposición, la Tierra como Venus, ha podido conservar una atmosfera de gas en su mayoría de masa molecular superior o igual a 28; para la Tierra, actualmente, nitrógeno y oxigeno (28 y 32 respectivamente).Por el contrario, los cuerpos planetarios de velocidad de liberación menor, inferior a 4.500 (Mercurio la Luna…) han perdido prácticamente todo el gas.

Sin duda una de las mayores distinciones es la existencia en la Tierra de océanos mares ríos y lagos .El monóxido de hidrogeno se ha condensado en mas de un 98% bajo forma liquida de la cual mas del 97% en los océanos y mares y solamente menos del 2%, bajo la forma de hielo, sobre todo en las regiones polares. En Marte quien se asemeja más a la Tierra la proporción es distinta principalmente a causa de la temperatura mucho mas baja en el, este mismo monóxido de carbono esta condensado en forma sólida: hielo del duelo y nieve y hielo mezclados con polvo aportado por el viento, sobre todo en las regiones polares.

El planeta Tierra y su evolución

El planeta Tierra ha sido nombrado de acuerdo a las distintas lenguas,”Tellus” para los romanos, que significa suelo fértil. Sus antecesores los griegos le llamaban” Gaia” o “Gea”, es decir tierra madre .De esta ultima denominación derivan palabras tales como geografía, geología, geofísica, etc., todas referidas al estudio de la Tierra desde diversas perspectivas.

La Tierra, es el único planeta conocido que tiene vida, aunque algunos de los otros planetas del sistema poseen atmósfera y agua .Es el tercer planeta a partir del Sol y el quinto en cuanto a tamaño .Se encuentra a 149 millones 503 mil kilómetros del Sol y su velocidad orbital es aproximadamente 30 km/seg. La Tierra y su satélite la Luna, giran en una orbita casi circular del Sol. La circunferencia aproximada de la orbita de la Tierra, denominad Eclíptica es de 938 millones 900 mil kilómetros .Su velocidad de desplazamiento es de unos 106.mil kilómetros por hora, completando una vuelta cada 365 días y seis horas.

La rotación de la Tierra tiene lugar en el sentido denominado por convención “directo”, es decir desde el Oeste hacia el Este. En una primera aproximación para la parte sólida de la Tierra la velocidad angular es la misma en todo punto .La velocidad de rotación en superficie no es la misma en toda la Tierra, es máxima en el Ecuador, disminuyendo cuando se va hacia los polos, donde se anula. Gira sobre su eje una vez cada 86.164 segundos, sin embargo esta velocidad , no resulta constante ya que esta sometida a cambios diversos por fenómenos naturales tales como al frotamiento de las mareas; fluctuaciones irregulares en la repartición de las masas terrestres ;glaciares ,volcanismo ,deformaciones de la parte sólida del globo ,etc

La rotación de la Tierra, como la de todo cuerpo planetario, genera una alternancia de días y de noches, que en si, es muy importante para el fenómeno mas importante del planeta Tierra como es, le existencia de la vida. En efecto si se comparan las 24 horas de la rotación terrestre con lo que ocurre en la Luna, que gira mucho mas lentamente, (un poco mas de 27 días terrestres),lo que hace que tenga su cara iluminada expuesta durante mas de 13 días terrestres a los ardores del Sol, y la temperatura asciende allí a unos 110ª. Al llegar la noche, la misma cara se enfría, durante un tiempo también largo y la temperatura desciende hasta menos de 100ªC, es decir una variación en el día lunar del orden de 200ª C. La Tierra, con su rotación en 24 horas, tiene en consecuencia condiciones mucho más favorables para la vida, ya que las temperaturas varían solamente de 10ª a 15ª C de promedio.

En lo referente a la posición de los Polos con relación a las referencias geográficas, se puede constatar que la posición media el Polo describe en el sentido directo espirales muy irregulares, cuyo radio hasta ahora no ha sobrepasado los 16 metros .De ello se revelan dos periodicidades: una anual y la otra llamada de Chandler de 14 meses. Observaciones de geomagnetismo han determinado que en el tiempo geológico han existido desplazamientos mucho mas amplios que han sobrepasado los 10.000 kilómetros, pero se trata del Polo magnético.

La Tierra y la Luna forman un sistema cuyo centro de gravedad el denominado Baricentro, esta situado en cada momento sobre la recta que une el centro de la Luna con el de la Tierra, a una distancia aproximada de unos 4.650 kilómetros de este ultimo, por lo tanto en el interior de la Tierra. El baricentro describe, en sentido directo, una elipse de la cual, ocupa uno de sus focos. Se denomina Eclíptica el plano de esta elipse. Dicha eclíptica tiene una excentricidad, variable en el tiempo, del orden de 1/60, la excentricidad mas alejada del Sol es el Afelio, y la más cercana se denomina Perihelio. El baricentro pasa por el afelio hacia el 3 de julio y por el perihelio hacia el cuatro de enero.

El plano del Ecuador de la Tierra esta inclinado sobre el plano de la orbita, es decir sobre la Eclíptica en 23º27’.Esta inclinación define los trópicos y los círculos polares .Del mismo modo la elipticidad de la orbita terrestre genera una desigualdad de velocidad en el transcurso del año, por lo tanto las estaciones son desiguales así por ejemplo el invierno boreal es la estación mas corta con 89 días.

La forma de la Tierra y la desigual repartición de las densidades en su interior generan otras variaciones así, la excentricidad de la orbita oscila entre 0,0051 y 0,0475 con un periodo de 91.800 años .Del mismo modo, la oblicuidad de la eclíptica oscila entre un poco mas de 22º51’ y un poco mas de de 27º31’, con un periodo de aproximadamente 40.000 años. Por su parte la Presesión de los equinoccios, (en relación a las estrellas “fijas”), determina la posición, sobre la eclíptica del denominado punto Vernal. Dicho punto es donde se encuentra la Tierra en el momento del equinoccio de primavera .Ya Hiparco había notado que el punto vernal no era fijo, sino que se desplazaba en el sentido retrogrado .El punto opuesto, el del equinoccio de otoño hace otro tanto. Este fenómeno astronómico es denominado, Presesión de los Equinoccios

Finalmente es necesario mencionar la Nutacion que es la variación periódica en la inclinación del eje de la Tierra provocada por la acción gravitacional del Sol y la Luna .Estas variaciones periódicas pueden tener una influencia sobre la cantidad de energía recibida o de la de la repartición de ella teniendo por lo tanto una importante influencia sobre las condiciones climáticas.

El diámetro de la Tierra en el Ecuador es de 12.756 kilómetros y su masa es de 5.9742 x 1027 kilogramos , la temperatura media en su superficie es de 15°.La composición del planeta corresponde a la de los demás objetos del sistema solar y del Universo conocido y aunque existan variaciones en la composición entre la corteza y el manto terrestres ,estas son de carácter principalmente cuantitativo ,pues no parece que sea necesario suponer que los componentes del manto sean sustancias diametralmente diferentes de las que se encuentran en la corteza.

El planeta Tierra es el cuerpo más denso del Sistema Solar. Al crecer ,comenzó a calentarse por los efectos combinados de la acción gravitatoria de su masa ,el impacto de los meteoritos y el calor desprendido de la desintegración de elementos radioactivos como el uranio, el torio y el potasio .Esas circunstancias determinan que , en algún momento, el interior se fundiera produciéndose una extensa reorganización de todo el cuerpo del planeta Los elementos mas densos que existían con relativa abundancia en la nube original, el hierro y el níquel se hundieron hacia el centro formando un núcleo ,mientras que los componentes mas ligeros como el silicio y el aluminio flotaron hacia arriba empezando a conformar una corteza de elementos mas livianos en la superficie.

Una consecuencia importante generada durante ese periodo de diferenciación química, es el escape desde el interior del planeta en formación de grandes cantidades de compuestos gaseosos, de modo similar a como se observa durante las erupciones volcánicas generando de ese modo una atmosfera primitiva

Este reordenamiento, derivado de la diferenciación química, dio origen al Planeta, tal como se conoce en la actualidad, el cual esta organizado en diferentas capas .Esta diferenciación en capas comenzó hace unos 4.3 mil millones de años y continua a la fecha pues su evolución aun no ha finalizado existiendo un intercambio constante de materia y energía entre las capas sólidas interiores y las capas liquido-gaseosas exteriores en una dinámica que se desarrolla a una velocidad muy reducida pero que sin embargo va generando modificaciones tanto del interior como en la misma faz de la Tierra .

La capa mas externa es la Atmósfera, cubierta gaseosa que rodea al cuerpo sólido del planeta .Su grosor es de casi 1.000 kilómetros aunque la mitad de su masa se concentra en los 10 kilómetros mas cercanos a la superficie .Comprende desde abajo hacia arriba, varias capas principales, su parte inferior se reconoce como la Troposfera (de la raíz griega “trop”, girar) y que significa “la región donde el aire se mueve”. Se extiende hasta unos doce kilómetros de altura conteniendo el 80 por ciento de todos los gases de la atmosfera. Su tercio inferior es la parte mas respirable de toda la atmósfera .La circunstancia mas notable de la troposfera es que esta mas caliente en su parte inferior, enfriándose aproximadamente a razón de 6.5ªºC. por cada kilómetro vertical .Por sobre la Troposfera, se ubica la Estratosfera que tiene menos movimientos verticales, en ella ,la temperatura aumenta con la altura .Después , siempre en la vertical ascendiente esta la Mesosfera ,donde la temperatura decrece nuevamente hasta unos -85º C aumentando en la siguiente capa la Termosfera , con valores que se conservan en la ultima capa la Exosfera la cual se extiende hasta unos 1.000-2.000 kilómetros de altura.

El limite superior de cada una de estas capas lleva un nombre que deriva muy simplemente de ellas, esfera, esta allí reemplazado por pausa (de una raíz griega que quiere decir: cesar).Se tiene así la Tropopausa cuya altura varia entre 6 -17 kilómetros; la Estratopausa entre unos 39 y 50 kilómetros; la Mesopausa que varia entre 200 y 700 kilómetros .En cuanto a la Exosfera, ella continua por transiciones insensibles, al espacio interplanetario. Estas grandes subdivisiones se agrupan a su vez en dos conjuntos la Homosfera por debajo de 90 kilómetros y la Heterosfera por encima.

La Homosfera presenta, desde abajo hacia arriba, prácticamente la misma composición que el aire del suelo .Los dos principales componentes son el Nitrógeno y el Oxigeno .La presencia del Oxigeno es notable porque es eminentemente apto para combinarse. Ahora bien, las rocas están lejos de encontrarse saturadas de Oxigeno y seria suficiente un espesor de 200 metros de la corteza terrestre para fijar todo el Oxigeno del aire Si este se ha mantenido desde hace miles de años es gracias a la acción de los seres vivientes y vegetales que fijan el Carbono del CO2 del aire y vuelven a expeler el Oxigeno

Es interesante hacer notar que entre los componentes mas constantes del aire seco en el suelo ,se encuentra el Ozono O3 que es fundamental ya que detiene la mayoría de los rayos ultravioletas del Sol los cuales si llegaran al suelo, destruirían toda la vida presente Este Ozono es extremadamente poco abundante (10 partes por mil millones) en el suelo En donde es mas abundante es hacia los 30 kilómetros de altura (10.000 partes por mil millones) Los aviones supersónicos y ciertas actividades industriales arrojan compuestos que descomponen este ozono.

Por encima de los 90 kilómetros la composición de la atmosfera cambia, se vuelve variable, de allí su nombre de Heterosfera.

La segunda capa que conforma el planeta Tierra es la conformada por la Hidrosfera, que esta formada por el agua que cubre mas del 70% de la superficie de la Tierra, constituyendo los océanos, los mares interiores, los lagos y ríos ,las aguas congeladas y las subterráneas. Estas dos capas la atmosfera y la hidrosfera interactúan muy estrechamente generando el denominado “balance hídrico” fruto del ciclo hidrológico, el cual es de la mayor importancia para prácticamente todo lo que ocurre en la corteza terrestre. La Tierra es el único planeta que contiene agua liquida en su superficie.

La densidad del agua dulce es mayor que la del hielo y menor que la de todas las rocas, es, apenas superior a 1. Por su parte el agua de mar es un tanto superior, con una media de 1,045 debido a las materias disueltas. Los océanos y mares ocupan 361.700.000 kilómetros cuadrados, es decir el 70.8%de la superficie total del Globo .Su profundidad media es de 3.800 metros .Si esta agua se repartiera uniformemente sobre la superficie terrestre formarían una capa de de un espesor de 2.690 metros .Su volumen es de 1.370 millones de kilómetros cúbicos que resulta 13 veces mayor que el de las tierras emergidas. `y 15.000 veces mayor que el de todos los ríos.

En la naturaleza la temperatura del agua no desciende por debajo de la temperatura de congelamiento, comprendida entre O ª C para el agua dulce y -1,8ª C para el agua de mar ,a causa de las sustancias disueltas. Aun bajo el Ecuador ,la temperatura del mar raramente sobrepasa 28ª a 29ª C ,contra los 50ª C y mas que alcanza en el aire en algunos desiertos .Mar adentro, la variación diurna apenas sobrepasa1ª C; la variación anual es muy débil :tiene 2ª C cerca del Ecuador y en las latitudes polares, a causa de los hielos, en tanto que en las latitudes medias ,donde alcanza su máximo valor ,es del orden de 8 a 10ª C en el Hemisferio Norte y de 5 a 6ªC en el Hemisferio Sur.

En la superficie de los cuerpos de agua, se produce el fenómeno de la evaporación. Mas tarde, ese vapor de agua se condensa en lluvia o en nieve. En un año ,el agua de las lluvias y el agua de la fusión de las nieves proporcionan a las tierras emergidas unos 123 X10ª18 gramos .De este total ,30 a 32X10ª18 gramos , es decir aproximadamente la cuarta parte ,es transportada al Océano mundial por los ríos y arroyos .Esta agua casi dulce ,contiene muy pocos sólidos minerales disueltos, termino medio de 120 a 130 partes por millón en masa .En un año, la cantidad total de materia disuelta que llega así al Océano es de aproximadamente 3,8 a 3,9X10ª15 gramos.

En el océano ,tal como ocurre en la atmosfera grandes masas de agua en general se estructuran verticalmente en capas o estratos mas o menos grandes ,con espesores de cientos de metros ,dispuestos unos sobre otros y distribuidos por densidades ,de forma que las capas menos densas ”flotan” sobre aquellas que tienen una mayor densidad .Esta es una de las características mas importantes del océano ya que lo afecta en su dinámica como a la vida que alberga.

La salinidad junto con la temperatura constituyen los rasgos mas característicos e importantes del agua de mar, constituyendo las denominadas propiedades “conservativas”, al menos en las capas oceánicas donde la atmosfera no influye notablemente sobre estos parámetros .De hecho solo los procesos de mezcla pueden modificar de manera sensible los valores de temperatura o salinidad una vez que las aguas han abandonado la zona superficial.

El agua de mar, lleva en disolución una gran cantidad de sólidos y gases, pudiéndose afirmar en principio que se encuentran en ella todos los elementos o especies químicas. La proporción en que cada uno de estos elementos químicos es extraordinariamente diferente ,sin embargo el agua de mar presenta la particularidad de que sus principales componentes se encuentran en disolución en una forma constante y uniforme en todos los mares del mundo .Mediante este principio de la “constancia” en el agua de mar ,la determinación de un componente químico elegido como exponente puede permitir conocer las cualidades o propiedades totales del agua de mar en cualquier punto.

La salinidad del agua de mar puede por lo tanto ser definida como la cantidad (masa) de sales disueltas por cada kilogramo de agua. Su valor medio para los océanos es de aproximadamente 35 gramos por kilogramo .En relación con la densidad ,un aumento de la salinidad significa un aumento de la densidad del medio ,aunque para producir este aumento (de salinidad) es necesario un cambio de la temperatura del agua .La disminución de la temperatura hace posible que aumente su carga de sales ,de manera que esta pueda ser mas densa .Sin embargo ,hay que tener presente que la densidad máxima que puede alcanzar el agua pura no se sitia a 0ªC sino a 4ªC. Por lo tanto, aquella masa de agua que se encuentre a 4ªC será más densa que el agua a 1ªC, por ejemplo, y se hundirá con respecto a esta. En cuanto a la presión el agua será mas densa cuanto mayor sea la presión a la que esta sometida. En otras palabras, la densidad es proporcional a la salinidad y presión, e inversamente proporcional a la temperatura.

Un aspecto de la hidrosfera que en estos últimos años ha tomado una espacial relevancia al momento de discutir el calentamiento global como el aumento del nivel del mar, es el constituido por el hielo. La denominada Criosfera, esta conformada por el hielo en el mar y el hielo terrestre.

El hielo del mar resulta de la congelación de allí su ligero tenor en sales .Se trata de hielos poco espesos: 1 a 6 metros, que derivan a merced de las corrientes. Subsisten entre algunas semanas y algunos años y finalmente se funden .Bajo el nombre de, Banquisa, están presente en los mares polares Sur y Norte .En conjunto, los hielos marinos ocupan aproximadamente 11.millones de kilómetros cuadrados, es decir el 2% de la superficie del globo, y el 3%de los océanos y mares. Su volumen total, evaluado en el agua que proporcionaría su fusión, es de unos 30.000 kilómetros cúbicos.

Por su parte los hielos de origen terrestre ,los glaciares, difieren de los hielos marinos en varios aspectos .En primer lugar la superficie que ocupan es mayor ,del orden de 15.millones de de kilómetros cuadrados es decir el 3% de la superficie del globo y el 9% de las tierras emergidas .Su espesor medio es de 1.800 metros ,es decir unas 600 veces mayor que el de los hielos marinos ,de modo que su volumen evaluado en agua de fusión es 900veces mayor unos 27.000.000 de kilómetros cúbicos.

Los casquetes polares, los” inlandsis” forman mas del 90% de la superficie total de los glaciares del globo y mas del 99%de su volumen. El restante 10% normalmente se hace presente en la alta montaña, y se pueden agrupar como “glaciares locales”, aun cuando se encuentran en número de varias decenas de miles .La evidente desproporción entre los inlandsis y los glaciares locales, se puede explicar en gran parte por el albedo. En efecto cuanto mayor es el “albedo” de un cuerpo, más próximo al 100%, tanto mas radiaciones recibidas del sol envía hacia el espacio, y por lo tanto menos las absorbe y menos se calienta.

Ahora bien, los albedos de la nieve y del hielo son netamente mayores que los de las rocas, de la vegetación o del agua, sobre todo del agua calma .Del mismo modo la nieve que cae sobre la propia nieve o sobre el hielo ,se funde manos rápidamente ,lo que favorece el mantenimiento y el crecimiento en espesor de los glaciares existentes ,en los inlandsis ,cuya nieve y hielo son mas secos ,por lo tanto mas blancos y de mayor albedo .

La parte externa sólida de la Tierra, que esta en contacto con la atmósfera y con la hidrosfera, constituye la tercera capa la cual comprende la corteza y el manto superior, conformando una capa relativamente rígida y fría conformada por materiales cuyas composiciones químicas son diferentes, pero que se comportan como una unidad cuando se enfrentan a deformaciones. Esta capa, se denomina la “litosfera” que significa” esfera de roca”, su grosor promedio es de unos 100 kilómetros, pero en algunos sectores tales como los Escudos, que son las porciones mas antiguas de los continentes, puede tener un espesor de hasta 250 kilómetros. Por el contrario en las cuencas oceánicas la litosfera presenta un grosor de pocos kilómetros, particularmente por debajo de las dorsales oceánicas la cual va aumentando en espesor a medida que se va separando del eje de la dorsal, hasta alcanzar, donde la corteza es mas antigua y fría, un espesor de 100 kilómetros.

El Manto esta compuesto por silicatos de magnesio, hierro y calcio, que a medida que se profundizan van creando compuestos mas compactos de los óxidos correspondientes incrementándose también la densidad. En el manto se generan corrientes de convección térmicas que, serian las responsables del desplazamiento de las placas litosfericas de la corteza .Los modelos que se han configurado para conocer de esta dinámica, han teorizado un modelo dos capas desacopladas una en el manto superior y otra en el manto inferior.

La ultima capa, el núcleo de la Tierra, donde se producen los procesos que dan origen al campo magnético, esta constituido de hierro en forma predominante y acompañado por otros elementos como níquel, oxigeno y potasio .Esta aleación permitiría bajar el punto de fusión logrando asi que la parte externa del núcleo sea fluida, mientras que la parte interna sea sólida.

La historia de esta evolución ha sido marcada desde un principio, por un conjunto de factores, los cuales están en la raíz de toda su dinámica posterior. En efecto, desde su nacimiento el planeta Tierra se ha situado en una posición privilegiada ,esto es ,ni demasiado cerca ni demasiado lejos del Sol .Esa posición a la cual se suma las características de ser un cuerpo que posee una masa de 6.000 millones de toneladas y un tamaño de 13.000 kilómetros de diámetro, permitió la generación de un campo gravitatorio tal , que ni el agua y los gases pesados han podido escapar .A su vez la naturaleza y composición de la masa condiciona el calor interno ,el cual se origina por la desintegración de isótopos radioactivos. Si estos isótopos, que existen en las rocas profundas, en una proporción de unas centésimas por unidad por cada millón de unidades de rocas, fueran de unas décimas en esa misma unidad, las modificaciones de la historia térmica y evolución energética del planeta, serian de consecuencias inimaginables. De hecho, si la masa de la Tierra hubiera sido superior o inferior en un 5% de lo que es, el solo efecto de modificación de la aceleración de la gravedad, haría cambiar notablemente la densidad y composición de la atmósfera y de la hidrosfera, modificando radicalmente las condiciones de desarrollo de la biosfera.

Cuando el Planeta Tierra fue tomando su tamaño definitivo ,los elementos mas pesados como el hierro y otros elementos asociados ,se fueron desplazando hacia el centro formando el Núcleo .Por su parte los mas ligeros como el silicio y el aluminio flotaron hacia arriba , conformando las capas mas exteriores ,las cuales lentamente se fueron a su vez diferenciando por la ingerencia de mecanismos de cristalización fraccionada y de fusión parcial .Este proceso ,finalmente genera la Corteza terrestre, que descansa en una base de basalto y gabro. A su vez su parte mas externa y por ende mas ligera , se desplazo hacia la superficie, solidificándose y dando origen a rocas ígneas mas ligeras ,como el granito ,rico en silicio, aluminio y potasio.

Entre estas dos unidades se comienza a formar el Manto ,de 2.900 km de espesor, que representa el 83% del volumen y el 68% de la masa total del planeta el cual limita con el núcleo externo que a su vez rodea a una masa mas densa , que conforma el núcleo interno, que con menos de 2.500km de diámetro (mas pequeño que la Luna),representa el 0.7% del volumen total del planeta .Es muy denso ,unas 17 veces la densidad del agua , y donde la temperatura en su centro se aproxima a los 5.000° .A dicha temperatura ,se suma una gigantesca presión que asciende a hasta los 3.700 kilobares ,lo cual hace que sus materiales constituyentes no estén fundidos.

Respecto a la corteza ,ella se formo progresivamente y se debió solidificar por completo después de los primeros mil millones de años .Esta corteza es la parte visible de nuestro planeta y solo constituye una delgada capa ,que proporcionalmente ,es menos gruesa que la cáscara de un huevo ,pues si su es pesor respecto a los continentes es de aproximadamente 40 kilómetros ,no supera los 7 a 8 kilómetros por debajo de los océanos .Esta corteza ,de acuerdo a su conformación, se ha dividido en dos. La mas ligera y estable ,constituye la denominada corteza continental , que esta compuesta por una gran variedad de rocas .Estas rocas contienen muchos minerales ,el mas típico es el granito con sus componentes dominantes ,el cuarzo y el feldespato ,también abunda el gneis, los esquistos y las micacitas. Por su parte la parte más densa e inestable constituye el piso de las cuencas oceánicas. Es la denominada corteza oceánica, donde predominan largamente los basaltos.

El limite inferior de la corteza ,se manifiesta por un cambio brusco a materiales mas densos .Esta discontinuidad de primer orden, generalmente conocida como “Moho” es una derivación del nombre del sismologo servio Andrija Mohorovicic ,que la descubrió en 1909 .Bajo este “moho”, se encuentra la parte superior del manto compuesta esencialmente de una roca principal ,la peridotita .Existen además otra discontinuidades que limitan el manto del núcleo y el núcleo externo del núcleo interno ,denominadas de Gutemberg y Wiechert respectivamente.

En el momento que la Tierra se comienza a consolidar como tal ,el calentamiento interno ,gatillo el comienzo de la actividad volcánica y la creación de los primeros relieves ,contribuyendo no solo al modelado de la superficie ,sino también a importantes cambios en su composición interior .En efecto ,diversos gases que habían estado atrapados desde el momento de la acreción inicial, comenzaron a encontrar su camino hacia la superficie ,gases como el anhídrido sulfuroso, el gas carbónico ,el metano, el azufre y gran cantidad de vapor de agua .Estos compuestos tienen que haber escapado en grandes volúmenes hacia la superficie durante ese periodo lo que permitió ,luego de algunas docenas de millones de años, la formación de los océanos . En ese momento , resulto decisiva la distancia de la Tierra al Sol ,ya que permite mantener una temperatura media superficial ,de 15°, que se traduce en la practica que la mayor parte del agua subsista bajo el estado liquido ,dando nacimiento al planeta –océano ,caso único en el sistema solar.

Al continuar esta consolidación ,la atmósfera al perder gran parte del agua en suspensión , permitió en algún momento dejar brillar al Sol por primera vez sobre un inmenso océano iluminando algunos relieves restos de los cuales se han podido identificar en lugares geográficos que actualmente se denominan Australia, África del Sur, y Escandinavia .Así por ejemplo, en Godthaab sobre la costa suroeste de Groenlandia se han identificado rocas a las cuales se les ha calculado una edad de 3.8 mil millones de años .Los estudios allí efectuados han estimado además que el Planeta presentaba una temperatura interna mas elevada , una atmósfera y océano deficitarios en oxigeno y donde las primeras masas terrestres se hallaban aisladas formando pequeñas áreas y no amplios continentes .A pesar de ello ,en todo momento las composiciones medias de las rocas y sus semejanzas de un lugar a otro han ido demostrando que los procesos geológicos funcionaron con el ritmo y el modo que opera hoy .Comenzaron a operar los procesos de erosión por el viento y el agua ,las rocas se meteorizaron, formando suelos ,depósitos lacustres y fluviales, todo muy parecido a los procesos actuales, aunque a una velocidad menor .El agua liquida se transforma en el agente dominante en el transporte y redistribución de los materiales meteorizados ,iniciándose las acumulaciones de sedimentos.

Estos procesos , fueron graduales ,sin embargo ocurrieron también eventos significativo como el acontecido hace unos 2.500 millones de años ,cuando un súbito aumento de la producción de granito, forma amplias plataformas continentales .Del mismo modo, ya avanzado el Precámbrico ,aproximadamente hace 1.000 millones de años, se habría producido otro cambio importante al ir aumentado la cantidad de oxigeno de la atmósfera gracias a la presencia cada ves mas significativa de organismos fotosintéticos , circunstancia, a su vez, acelera los mecanismos que permiten la presencia de formas de vida mas complejas ,tales como algas ,hongos y bacterias.

Es necesario reconocer sin embargo, que el conocimiento que se tiene de cómo pudo haber sido la Tierra en sus primeros 1000 millones de año, es demasiado fragmentado. Seguramente será difícil asegurar si el estilo tectónico de la época, era diferente al reinante en la actualidad. Del mismo modo tener certeza si mecanismos como la tectónica de las placas era por entonces la principal forma de perdida de calor ,si las placas eran demasiado delgadas o su tamaño medio era mas pequeño y si la actividad creadora de montañas era diferente del reinante en la actualidad , en que las grandes placas de la litosfera se mueven lateralmente sobre la astenósfera ,gracias a la actividad conectiva del manto y donde la actividad orogénica ,se concentra a lo largo de los bordes de las placas

Desde entonces, la velocidad y la cantidad de sedimentos controlados por organismos han estado determinados por la evolución de estos y la mayor parte de la sedimentación biológica derivo hacia el mar abierto conociéndose su evolución con mayor grado de certeza solamente de los últimos 200 millones de años ya que los residuos mas antiguos han sido ya subducccionados en los márgenes continentales activos y por consiguiente destruidos por metamorfismo o por fusión.

Los especialistas, han subdividido los 4.600 millones de años de la historia de la Tierra en muchas unidades diferentes para generar una estructura temporal significativa dentro de la cual se disponen los acontecimientos del pasado de esa historia. Para ello, establecieron las denominadas “Eras Geológicas” que a su vez se han subdividido en una sucesión de intervalos mas cortos llamados “Periodos”.Los estratos sedimentarios formados durante uno u otro de estos periodos se han identificado mediante grupos de fósiles característicos que proporcionan a su vez una base para separar los periodos el lapsus aun mas pequeños definidos como “Épocas”. De hecho se ha establecido la “correlación estratigráfica” que permite determinar que capas particulares en distintas localidades se formaron durante el mismo y breve intervalo y se ha establecido que los estratos sedimentarios que se extienden sobre grandes zonas pueden identificarse por grupos singulares de fósiles .Algunos de estos fósiles son microscópicos y otros pueden verse sin aumento .La información que es posible obtener de estos antiguos organismos no solamente es útil para la correlación estratigráfica ,sino que puede proporcionar información respecto a las condiciones ambientales durante el periodo de su existencia ,contribuyendo así a registrar la historia terrestre

Los Eones, representan las mayores extensiones de tiempo .El Precámbrico que es lo mas antiguo, en la escala del tiempo geológico representa mas del 85% de la historia de la Tierra. Se ha dividido en tres eones el Hadico, que abarca desde los 4600 a los 3800 millones de años; el Arcaico dividido en tres eras, Inicial Media y Tardía que se extienden desde los 3.800 3.400, y 3.000 millones de años respectivamente. Esta ultima era hace 2.500 millones de años, da paso al tercer eón, el Proterozoico que también se ha dividido en tres eras a saber, la Inicial desde los 2.500 a los 1.600millones de años, la Media ubicado entre los 1.600 y los 900 millones de años y finalmente la Tardía entre los 900 a los 570 millones de años.

Este extenso periodo de tiempo representa más del 85% de la historia del planeta. Su historia no se conoce con suficiente detalle ya que en la medida que se retrocede en el tiempo, mas fragmentados su vuelven los eventuales registros. Como se ha estimado ,predominaban las formas de vida como bacterias y hongos los cuales carecen de partes duras y las rocas correspondientes que conforman ese registro litológico son rocas metamórficas muy deformadas y que han estado sujetas a muchos cambios ,todo lo cual dificulta la interpretación de los ambientes .Sin embargo se ha podido establecer que las rocas conservan la evidencia de muchos tipos de eventos y de condiciones similares a los actuales .Los procesos sedimentarios, tectónicos y volcánicos modelaban los continentes Los océanos cubrían gran parte de la superficie terrestre, sin embargo las condiciones eran extremas , con una atmosfera muy densa , la actividad volcánica liberaba vapor e importantes cantidades de gases tóxicos .Constantemente se producían relámpagos ,llovía interrumpidamente y el calor era extremo .La atmosfera estaba prácticamente conformada por gases como el metano e hidrogeno .El vapor de agua junto al dióxido de carbono que habían alcanzado la superficie del planeta gracias a las emanaciones volcánicas ,volvió a transformarse en agua a medida que la Tierra iba perdiendo temperatura .Estos volúmenes de agua se comenzaron a concentrar en las depresiones constituyendo los primeros océanos

Una vez que el agua alcanzo su estado liquido, moléculas orgánicas que se encontraban en dicho medio y que tenían la facilidad de reproducirse por si mismas conformaron las primeras manifestaciones de la vida en la Tierra .Estas primeras partículas fueron constituyendo unidades mas complejas que al unirse y evolucionaron alcanzaron la condición de célula que es la base de un organismo vivo. Se han podido determinar algunas evidencias de primitivas formas de vida en los denominados “estromatolitos” cuya edad se estima en más de tres mil millones de años.

El Eón que empezó hace unos 570 millones de años es el Fanerozoico, termino derivado del griego que significa “vida visible”, y que vendría a ser como la parte ”conocida del registro geológico” ,gracias a la evolución de los organismos con concha ,cuyos fósiles permiten datar las rocas con mayor precisión y construir escalas estratigráficas del tiempo .En esos momentos, la atmosfera alcanza el nivel actual de oxigeno y los ciclos del dióxido de carbono ,del oxigeno del fósforo y del nitrógeno .para mencionar los mas recurrentes ,llegaron a su estado actual lo que se entiende dado que sus las rocas y los depósitos sedimentarios contienen abundantes fósiles que documentan su historia. Este Eón, es el periodo del cual se tiene abundante información que documenta importantes tendencias evolutivas relacionadas con su cambio biológico y geológico y ha sido dividido en tres eras que han sido denominadas Paleozoica que significa “vida antigua”,Mesozoica o “vida intermedia” y Cenozoica” vida reciente”.Estas eras marcan en cada una de ellas marcados cambios en el entorno natural afectando ello profundos cambios en las formas de vida .

En era Paleozoica que se extendió hasta hace 245 millones de años los estratos sedimentarios presentan un abundante registro de fósiles marinos .Estos estratos se observan en la actualidad ,extendiéndose muy adentro en los continentes e indicando mares paleozoicos someros que, de tiempo en tiempo ,se desplazaban ocupando mucho mas área que la correspondiente a las plataformas continentales .Hacia el fin de esta era, algunos grandes anfibios se desarrollaron y comenzaron a transformarse en las primeras criaturas que caminaron sobre las tierras emergidas .Pero la mayoría de los organismos continuaron sumergidos en el mar .

Esta era ha sido dividida en seis periodos El Cambrico. (Del nombre romano de Gales,Cambria) .El Ordovicico (El nombre procede de los Ordovices, una antigua tribu celta en el centro del país de Gales) ,el Silurico (Nombre que procede de los Silures una tribu celta del Welch Borderland) ,el Devonico (Nombre proveniente del condado de Devon en el sudoeste de Inglaterra) , el Carbonifero (nombrado en 1882 por sugerencia de William Conybeare Geólogo estratigrafo. por la extensa aparición de carbón en sus estratos) y finalmente el Permico (denominado en 1841 por Roderick Murchinson geólogo escoses y deriva de la provincia rusa de Perm)

En el Cambrico la vida se ubicaba en los mares. Casi al final de ella ya existían todos los filos, a excepción de los vertebrados .Son clásicos de ese periodo los trilobites una forma primitiva de artrópodos. En ella se originan los cefalópodos los moluscos y los primeros caracoles .Entre los grupos de animales mas representativos se pueden mencionar los braquiópodos, los briosos y los foraminíferos .La vida vegetal estaba representada por las algas en los mares y los líquenes en las tierras emergidas.

Durante el Ordovicico son representativos los graptolitos hemicordados que ya poseían una estructura anatómica precursora de la espina dorsal.En esta misma época surgen peces primitivos que conformaron los primeros seres vertebrados como así mismo los corales.

En el Silurico predominaban los peces y las algas apareciendo en los primeros un cambio muy importante como es la aparición de la mandíbula .En el proceso evolutivo aparece el primer animal con respiración aérea .En la vida vegetal aparecen organismos vasculares en los cuales no había todavía una diferenciación entre tallos y hojas.

El Devonico que se inicia hace unos cuatrocientos millones de años se manifiestan cambios en el planeta con transgresiones y regresiones marinas y eustatismo .Ya estaban presentes los tiburones y los dipnoos los cuales fueron al parecer el punto de partida evolutiva de los anfibios ,los cuales estaban acompañados por corales ,esponjas y trilobites. En las tierras emergidas comienzan a desarrollarse las plantas leñosas los helechos y los árboles de tronco escamoso.

El Carbonífero se extiende desde 345 a 280 millones de años con una duración de 65 millones de años y comprende dos subsistemas el Misisipiense(Carbonífero Inferior) y Pensilvaniense (Carbonífero Superior).La vida animal de este periodo en general esta representada por animales de hábitat marino y las plantas terrestres alcanzaron mayor variedad y tamaño formando bosques ,especialmente en las zonas pantanosas con una gran presencia de helechos .El Carbonífero es económicamente importante en el mundo de hoy ,pues contiene el mayor volumen de las reservas de carbón del planeta ,junto con importantes depósitos de mineral de hierro ,pizarras bituminosas ,petróleo y arcilla refractaria. .Tectónicamente este periodo presenta señales de extenso vulcanismo y de intrusiones ígneas menores

El periodo Permico es el último de la era Paleozoica y se extiende aproximadamente por cincuenta y cinco millones de años .Se caracteriza por eventos de importancia como es la rápida evolución y expansión de los reptiles que se manifiestan como criaturas superiores y por la desaparición de parte de la vida marina particularmente los trilobites y los corales lisos .Las floras también experimentaron un cambio notable al ser reemplazadas las formas primitivas del Carbonífero por las confieras .Algunos autotes han unificado el Permico y el Triasico en un único sistema denominado el Permo-Trias.

Hace 245 millones de años se inicia la era Mesozoica que significa”vida en medio” y comprende tres periodos; el Triasico, denominada asi por Von Alberti en 1834 ; El Jurasico ,cuyo nombre proviene de las montañas del Jura de Francia ,denominado por Von Humbolt en 1795 y el Cretacico del griego” creta” nombre adoptado por el belga d Halloy en 1822 .

Durante es primer periodo de esta era es decir el Triasico ,el clima era calido y algo árido lo que permitió la vida de espacies vegetales de hoja perenne destacándose palmeras, confieras y helechos aunque de menores dimensiones que las de periodos anteriores .En cuanto a la vida animal, predominaban los reptiles y dentro de ellos los dinosaurios que representaron el aporte evolutivo de ese periodo.

El periodo Jurasico es el más conocido y popular de todos los periodos de las edades de la Tierra debido a la existencia de una fauna espectacular representados por los dinosaurios de enorme tamaño. En las tierras emergidas el gran carnívoro tyrannosauros fue el personaje indiscutido. En los mares los reptiles de grandes dimensiones de cuerpo aplanado, aletas anchas y fuertes y largo cuello como los plesiosaurios y los ictiosaurios fueron amos y señores por 160 millones de años. El pterosaurio, reptil volador originario del triádico alcanza una envergadura de alas superior al metro. Los mamíferos era una forma de vida de escasa relevancia tanto en su cantidad como en sus dimensiones que no superarían a un perro actual. Se destaca sin embargo, la aparición de las primeras aves representada por el erchaeopterix con plumas y que podría ser una especie de transición entre los reptiles y las aves.

El ultimo periodo del Mesozoico en el Cretácico que marca la declinación de los dinosaurios que sin embargo mantuvieron su supremacía .En el mar, surgieron las distintas variedades de peces modernos. Entre los mamíferos, aparecen los primeros animales que contaban con placenta en su proceso de reproducción como así mismo los marsupiales .En el reino vegetal aparecen las flores y ya comienzan a reproducirse muchas de las especies modernas de árboles que constituyen casi el noventa por ciento de las plantas conocidad de la época .

La última era de la historia del planeta tierra es la Cenozoica que tiene como características fundamentales especialmente en su primera mitad , la transición del predominio de los reptiles al de los mamíferos desaparecieron los grandes reptiles y diversificando los mamíferos .Esta era esta dividida en siete periodos.

El primer periodo es el Paleoceno que se inicia aproximadamente hacia 65 millones de años caracterizándose por el importante desarrollo de los mamíferos los cuales tenían un conjunto de características comunes tales como una talla relativamente pequeña, Ser cuadrúpedos, caminar sobre la planta de los pies, tener cinco dedos en sus extremidades, una cabeza pequeña en comparación con el cuerpo .De los primeros mamíferos solo sobreviven algunos marsupiales y roedores. El periodo que lo continua es el Eoceno que se inicia hace unos 56 millones de años .En este periodo, aparecen especies que dieron origen a animales contemporáneos con nosotros entre ellos se pueden citar roedores caballos rinocerontes .surgen los primeros mamíferos acuáticos y algunas aves como las águilas, pelícanos ,codornices y buitres .En cuanto a la cubierta vegetal esta se adapta a condiciones climáticas de menor aridez.