lunes, 14 de septiembre de 2009

Parte 06. (apunte parte de una actividad, repasar)

La tierra, la génesis de un gran sistema.
Nuestro planeta también es un gran sistema, formado de partes y elementos independientes pero relacionados unos con otros, podrían considerarse a su vez como subsistemas. La Tierra para su estudio y análisis fue dividida en cuatro partes, con un solo punto y elemento en común, el hombre (este como núcleo central del estudio de la Tierra, ha causado la principal confusión del pensamiento humano respecto al conocimiento desarrollando en la mente de este la consideración de ser el centro de mundo y tal vez hasta el centro del universo, lo que es el “antropocentrismo”, pero esto lo veremos mas adelante); alrededor del hombre esta:
La atmósfera como la parte alta de la Tierra, la que esta compuesta en su mayoría de los gases y elementos de menos masa atómica y densidad.
La hidrosfera, que es la que contiene todos los cuerpos de agua, que permiten la función de los ciclos de vida y regeneración del planeta.
La Litosfera, que es la tierra sólida y comprende todos los litorales existentes entre la hidrosfera (aunque es importante considerar que parte de las placas submarinas no profundas son parte de la litosfera pero solo estas son consideradas suelos, pese a que toda la masa rocosa de la tierra es litosfera); podemos decir que esta es la masa sólida de la Tierra y esta a su vez dividida para su estudio en: manto, núcleo y corteza.
La Biosfera, como la parte que rodea todo el entorno terrestre en todos los ámbitos, sea agua, aire o tierra, la biosfera es la parte del mundo que contiene y desarrolla la vida incluso siendo esta misma parte de la vida (mas adelante en cuestiones sociales de pensamiento, se sugerirá el conocimiento de la propia Tierra como un ente vivo, llamado GAIA, del cual se ha determinado que mantiene el mismo mapa genético que todo ser vivo de este planeta, de la biosfera se desprende la biología y la ciencia genética, la cual ha determinado que las diferentes especies humanas y animales de la Tierra, solo varían en pequeños porcentajes a veces centesimales del ADN, propiciando cambios en apariencia visual enormes, que sin embargo, nos semejan a todos los seres de este planeta).
Así como la Biosfera es la ciencia de la vida, la Atmósfera es la culpable de reunir los elementos para descomponer la radiación solar para formar esa vida, la hidrología fue la encargada de mantener esa composición “mágica” en la atmosférica, permitiendo la regeneración y desoxidación de los ciclos, propiciando el equilibrio biológico en la superficie terrestre, que es la masa sólida de la Tierra conocida como litosfera, en la cual nos desarrollamos nosotros y nuestro alimento, por lo cual es la más importante de nuestro estudio.
No por restar importancia al resto de las partes de la Tierra (y por ende a las ramas de la ciencia que se encargan de su análisis y estudio), sino simplemente porque es donde interactuamos como seres pensantes y como sociedad, si “aquí vivo” aquí es donde me interesa conocer y aplicar mis conocimientos.
Como antesala del porque principalmente se ha centrado a la geografía en el estudio de la superficie terrestre como características de los “suelos a nuestro alrededor”, es debido a que al final de cualquier camino, científico, sea con tecnología de maquinaria de punta, con avances informáticos, con redes de telecomunicaciones, con descubrimientos físicos de comportamiento de la naturaleza o el cosmos; a nuestra especie intrigada y ansiosa de saber, solo le importa la forma en que todo su alrededor le influye.
De esta forma determina que si todo a nuestro alrededor le influye por estar a su alcance, a su vista y en su camino en el suelo sólido (litosfera), entonces todo tiene que ver con la GEOGRAFIA, ya que es nuevamente reiterado, el estudio de la Tierra (y agregado desde los siglos pasados) y todo su entorno físico dentro y fuera d esta.
Un ejemplo común encontrado en los libros de texto, que muestra la interacción de las partes elementos y capas de la Tierra, es una erupción volcánica, este en su actividad, provoca, la interacción entre la parte interna del planeta y la atmósfera, hidrosfera, biosfera y la litosfera superficial. Si la erupción ocasiona una cantidad significativa de gases y cenizas, llegaría a la atmósfera causando una disminución de la luz y energía solar que llega a la superficie. Este simple evento propiciaría:
-Una baja de la temperatura inmediata, que afectaría a plantas animales y humanos.
-Afectación a la vida económica productiva de los seres humanos (lo menos importante).
En la acción directa a la litosfera, la lava que fluye del interior, puede provocar desde pequeños incendios, hasta bloquear el flujo de las corrientes de agua.
El primer ejemplo (el de la atmósfera), modificaría los ecosistemas, y el segundo provocaría la modificación de los entornos y aspectos físicos, como la formación de nuevos lagos.
Ambos ejemplos propiciarían la perdida de los hábitat de algunas especies, incluso su extinción, también los desplazamientos y movilidad humana (aun siendo cuestión de fenómenos naturales, la afectación implica al hombre y la convierte en social).

Características de la Tierra que permitieron la formación de vida.
El 71% de la superficie de la Tierra está cubierta de agua. Es el único planeta del sistema solar donde el agua puede existir permanentemente en estado líquido en la superficie. El agua ha sido esencial para la vida y ha formado un sistema de circulación único en el Sistema Solar (hasta hoy conocido). Aun así es importante dejar claro que esta característica se debe al efecto invernadero, sin este, el agua en la Tierra se congelaría. Al inicio de la existencia del Sistema Solar el Sol emitía menos radiación que en la actualidad, pero los océanos no se congelaron porque la atmósfera de primera generación de la Tierra poseía mucho más CO2, y por tanto el efecto invernadero era mayor.
La existencia de agua es una de las “cosas” que permitieron la vida, pero no solo es esa, la vida en la Tierra como la conocemos fue la combinación exacta y algunos (los teólogos o los cuentistas tal vez) dirían “perfecta” de condiciones para tal efecto, tanto en elementos químicos, como efectos físicos. Por ejemplo, La Tierra tiene una espesa atmósfera compuesta en un 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno molecular y 1% de argón, más trazas de otros gases como anhídrido carbónico y vapor de agua. La atmósfera actúa como una manta que deja entrar la radiación solar pero atrapa parte de la radiación terrestre (otra vez el efecto invernadero). Gracias a ella la temperatura media de La Tierra es de unos 17 °C. La composición atmosférica de la Tierra es inestable y se mantiene por la biosfera. Así, la gran cantidad de oxígeno libre se obtiene por la fotosíntesis de las plantas, que por la acción de la energía solar transforma CO2 en O2. El oxígeno libre en la atmósfera es una consecuencia de la presencia de vida (de vegetación) y no al revés. También tiene, una tenue capa de ozono (O3) en la estratosfera absorbe la mayoría de esta radiación ultravioleta, reduciendo el efecto de evaporación del agua (como supuestamente sucedió en Venus). El ozono protege a la biosfera del pernicioso efecto de la radiación ultravioleta. La magnetosfera también actúa como un escudo que protege al planeta del viento solar.
Así de esta forma, se dice que la vida en la Tierra se origino, de la materia inerte , gracias a esta combinación de condiciones, que permitieron al vapor de agua condensarse por primera vez (originando el tan importante ciclo del agua), de esta forma millones de años después, cuando la proporción entre los isotopos estables de carbono (12C y 13C), de hierro (56Fe, 57Fe y 58Fe) y de azufre (32S, 33S, 34S y 36S) inducen a pensar en un origen biogénico de los minerales y sedimentos, que se produjeron en esa época y los bio-marcadores moleculares indican que ya existía la fotosintesis.

Además entrarían aquí ideas e hipótesis sobre un posible origen extraplanetario o extraterreno de la vida (panspermia, sugiere que las semillas o la esencia de la vida prevalecen diseminadas por todo el universo y que la vida comenzó en la Tierra gracias a la llegada de tales semillas a nuestro planeta), que habría sucedido durante los últimos 13.700 millones de años de evolución del Universo conocido tras el “Big Bang”.

Traslación terrestre.
La tierra esta en continuo movimiento. Se desplaza, con el resto de los planetas y cuerpos del Sistema Solar, girando alrededor del centro de la galaxia, sin embargo, este movimiento afecta poco nuestra vida cotidiana (por lo que la física ordinaria los desprecia considerando nuestro entorno en equilibrio con la suma de sus fuerzas en cero); los movimientos mas importantes para nosotros son el de rotación y el de traslación.
Movimiento de rotación. Es el que efectúa la Tierra sobre si misma alrededor de un eje de rotación imaginario, el cual pasa por los polos. La rotación de la Tierra es de Oeste a Este y tarda 24 horas (día solar) en dar una vuelta completa.
El movimiento de traslación. Es el que realiza la Tierra alrededor del Sol impulsada por la gravitación. A los 365 días y seis horas que la Tierra tarda en hacer este viaje, lo llamamos año solar, a lo largo de este año, describe una elipse llamada orbita.
El cambio de las estaciones del año y la división del planeta en zonas climáticas son consecuencia de la inclinación del eje de rotación de la Tierra en un pequeño ángulo 23° 27’ respecto del plano de su orbita de traslación, lo que propicia que los rayos del Sol incidan en forma diferente a lo largo del año en cada hemisferio. En todo momento hay una parte de la Tierra o hemisferio que se inclina hacia el Sol, por tanto recibe mas luz y calor que en el hemisferio opuesto.
También existe el movimiento de precesión que consiste en un lento bamboleo realizado al mismo tiempo que el de rotación (similar a un trompo que esta por detenerse), dicho movimiento se debe a la constante fuerza, de atracción del Sol y la Luna y tarda en cerrar un giro casi cada 25,800 años.
El movimiento de nutación, sucede al mismo tiempo que el movimiento de precesión, consiste en un movimiento como vibraciones parecidas a un zigzag, pero con trayectoria curva y no angulosa.
El movimiento de precesión y el de nutación, no son comparables con la rotación y la traslación, sin embargo, su influencia en el comportamiento climático a través del tiempo es merecedor de mencionarse.


Orígenes del Sistema Solar.
El universo se formo a partir de una violenta explosión miles de millones de años, el material original se fue expandiendo velozmente y poco a poco, se fue enfriando, lo que origino la formación de nubes y gas de grandes proporciones; por la fuerza de atracción gravitacional se constituyeron las galaxias y posteriormente se formarían estrellas en las galaxias.

Las estrellas están compuestas por grandes masas de hidrogeno y helio, y aunque parecen todas iguales no todas evolucionan a la misma velocidad; cuando las estrellas llegan a este grado de evolución, que es donde la estabilidad interna entre temperatura y presión se rompe; en este estado, la estrella puede explotar formando una supernova, expandiendo la materia de esta en el espacio en todas direcciones; algunas estrellas en vez de explotar pueden contraerse formando pequeñas enanas blancas, como será algún día nuestro Sol dentro de unos cinco mil millones de años aproximadamente.

La Tierra en contraste con la composición química del Sol, donde predominan el hidrogeno y el helio, estos elementos son escasos pero destacan los elementos pesados como el carbono, el oxigeno, el nitrógeno, el calcio, el sodio que permitieron plantear un una idea sobre un proceso diferenciado en la formación de los astros.
De este planteamiento se permitió formar la idea de que el Sol se formo primero y después a su alrededor los planetas.

Por la gran cantidad de materia que se acrecentó en el centro de la nube, las condiciones de atracción gravitacional y la elevada densidad, se origino el roce de los átomos y con ello la fusión nuclear que dio origen a la liberación de energía, surgiendo así la estrella que llamamos Sol.

Influencia del Sol y la Luna.
El Sol por ser el centro del sistema planetario, ejerce una influencia importante sobre la Tierra. La Luna por ser el astro que ,as cerca se encuentra de nuestro planeta, en condición de satélite, también influye sobre muchos procesos terrestres.

El Sol. Este presenta una estructura diferenciada en dos regiones: interna, formada por el núcleo, zona de radiación y zona de convección; y externa, constituida por la fotosfera, la cromosfera y la corona.
La energía solar se genera a partir de la transmutación de materia en el núcleo por la fusión de hidrogeno a helio, en reacciones nucleares, la cual se explica por medio del ciclo protón-protón, por tres fases.
Fase 1. Dos protones se combinan en un núcleo de deuterio (protón y neutron), liberan un positrón y un neutrino poco energético.
Fase 2. El deuterio se combina con un protón para formar helio 3 (dos protones y un neutron); liberan radiación gamma.
Fase 3. Dos núcleos de helio 3 se combinan para formar un núcleo de helio 4 y liberan dos protones que vuelven a la cadena repitiendo la fase 1.

La influencia del Sol en la Tierra.
La energía del Sol llega a la Tierra como ondas electromagnéticas que influyen en diferentes fenómenos físicos:
Ciclo del agua, evaporación que provoca la incorporación del vapor a la atmósfera.
Clima terrestre, cuando la Tierra recibe una cantidad constante de radiación que determina las temperaturas constantes.
Tormentas magnéticas, la actividad del Sol provoca la emisión de ondas electromagnéticas de alta energía que al chocar con el campo magnético de la Tierra, lo distorsiona y comprime originando las descargas eléctricas visibles, que no están asociadas con las lluvias.
Auroras boreales, la sobrecarga de electrones generados por la actividad solar, electrifica los gases de la atmósfera alta; al liberarse en las regiones polares emiten luz a manera de filamentos, cortinas o bandas de color.
Biológicos:
Fotosíntesis, es la síntesis química que se lleva a cabo en las plantas a partir de la absorción de agua, nutrientes y dióxido de carbono; se realiza a través de la energía solar.
Ciclo circadiano, corresponde a la respuesta de los organismos a la mayor o menor cantidad de luz y calor, debida a la radiación solar, un ejemplo es la migración diaria del zooplancton, que sube en la noche a la superficie y en el día se sumerge para evitar la foto oxidación.
Fijación de calcio y absorción de vitamina D, la radiación solar actúa en el sistema inmunológico aumentando las defensas, fijando el calcio en los organismos, contribuye a la absorción de la vitamina D.
Humanos:
Interrupción en los sistemas de telecomunicaciones, los fenómenos electromagnéticos que se presentan en la atmósfera terrestre provocan la alteración en los medios de comunicación satelital, la telefonía celular, de radioemisión, de televisión, la sobrecarga en las líneas eléctricas y los subsecuentes apagones en las grandes ciudades.

La Luna
Es el único satélite natural de la Tierra y después del Sol es la que ejerce mayor influencia en la superficie terrestre como resultado de la proximidad a nuestro planeta.

Influencia de la Luna en la Tierra.
Las fases lunares, los eclipses y las mareas están determinadas por la duración de la rotación y la traslación de la Luna.

Fases lunares. La Luna gira alrededor de la Tierra mientras esta a su vez lo hace alrededor del Sol. Las fases de la Luna se completan en una revolución sinódica, que corresponde a un periodo de 29 días llamado lujación. Cuando la Luna se encuentra opuesta al Sol el hemisferio iluminado se observa desde la Tierra, la fase corresponde a la Luna llena, a partir del día siguiente, la iluminación comienza a disminuir y a los siete días se encuentra en cuarto menguante. La iluminación reflejada continua disminuyendo en el hemisferio visible y a los 7 días se ubica nuevamente en conjunción con el Sol que es la Luna nueva. En los siguientes días la Luna se vera como un delgado gajo de luz que aumenta hasta la formación del cuarto creciente.

Eclipses
Son fenómenos provocados por el oscurecimiento visual de un astro, por la interposición de otro o de la sombra de otro. Se produce debido a la traslación de la luna entorno a la Tierra. Para que se de un eclipse la Luna debe pasar por su nodo, la Luna tiene una inclinación de 18 grados respecto a la Tierra, lo que evita que tengamos un eclipse por mes, sin embargo al darse la condición, que también coincida con la posición del Sol, ya que solo se produce cuando dos astros se encuentran alineados con respecto al Sol (la actualmente famosa profecía Maya, plantea que los astros se alinearan en el 2012, provocando un doble fenómeno, que determinara una cruz con el Sol como centro, lo cual a su vez propiciara un cambio en la polaridad de la radiación solar, que puede ser el ciclo natural de la fusión atómica de sus interior, lo que puede ocasionar cambios en las condiciones que permiten la vida como se conoce, los fatalistas, plantean la catástrofe del fin del mundo o de la vida, sin embargo es factible que si ocurriera un fenómeno de tal magnitud, la naturaleza evolucionaría la vida, primero porque la Tierra es u planeta joven el cual aun esta en apogeo de crecimiento y transformación de elementos físico-químicos, y segundo mientras mantenga niveles básicos de los gases y la materia pesada sean desde hidrogeno, hasta carbono y azufre (sin olvidar, el oxigeno, zinc, nitrógeno, fósforo y en si todos los elementos conocidos), la vida puede evolucionar tal y como lo ha hecho desde la era Precámbrica, también es factible que el ser humano no sea parte de ese cambio evolutivo, existiera un cambio fenomenológico repentino, o fuera por curso natural de la evolución de la naturaleza, la ciencia y el ser humano debe comprender que su estancia en la Tierra debe ser finita tal como todo lo que rodea el planeta en su interior, donde todo nace crece y muere, como se analizara a profundidad en el pensamiento humano).
Eclipse lunar. Es cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, es observable en todo el hemisferio que se encuentra de noche.
Eclipse solar. Cuando la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra, sin embargo, influye mucho la distancia a que se encuentre la Luna con ambos.

Marea.
Corresponde al ciclo de ascenso y descenso del ciclo del nivel del agua de los océanos, causado por la atracción (o repulsión) gravitatoria de la Luna y del Sol (por su cercanía, el efecto de la Luna es el doble que el del Sol).
Cuando la región hemisférica que se encuentra frente a la Luna, la región antípoda, presentara un ascenso o flujo del nivel de las aguas, provocando una marea alta; en tanto que las regiones que estén a 90 grados de esa posición estarán en descenso.
En la agricultura la influencia de las fases de la lunares es fundamental, la experiencia de un agricultor, se basa en la observación, por ello afirman que podar una planta durante el cuarto creciente incrementa su producción.


Procesos que originan las rocas. Composición y evolución de la corteza terrestre.
La parte sólida de la Tierra esta formada por asociaciones de minerales de apariencia muy diferente, de edades diversas y de resistencia variable.
Las rocas. Son agregados sólidos constituidos por dos o más tipos de mineral, cuyo origen es un proceso natural de unión, fusión o combinación.
Por su origen, las rocas pueden ser clasificadas en endógenas y exógenos.
Rocas endógenas:
Aquellas cuyo proceso de formación se inicia a cierta profundidad en el interior terrestre. Existen dos tipos:
Rocas magmáticas o ígneas. Organizadas a partir de la consolidación de una masa de materiales fundidos denominada magma.
Se obtienen por cambios en la estructura y en la composición de minerales de rocas preexistentes, al aumentar la presión y la temperatura ejercida sobre ellas. Ejemplos de las ígneas son las rocas plutónicas (granito, sienita, diorita o gabro). Rocas filonianas (el porfido y la pegmatita); rocas volcánica (basalto, obsidiana, pumita).
Rocas metamórficas. Se originan habitualmente en zonas profundas de la corteza a partir de las rocas magmáticas. Es un conjunto de cambios que sufre una roca hasta convertirse en otra diferente, sin perder nunca su estado sólido (algunas de estas son la gnesis, mármol, cuarcita y pizarra).

Rocas exógenas:
Se forman en la superficie terrestre como consecuencia de la acción de procesos geológicos externos, como el intemperismo, la erosión, el transporte y la sedimentación, sobre rocas ya existentes. Este grupo esta constituido por las rocas sedimentarias, que a su vez se clasifican en:
Detríticas, formadas por la acumulación de fragmentos denominaos granos clastos, procedentes de la erosión y el intemperismo (conglomerados, areniscas y arcillas).
No detríticas, estas rocas se deforman mediante reacciones químicas de precipitación o evaporación, donde pueden intervenir o no los seres vivos, se clasifican en:
Carbonatadas, calizas y dolomías, que según su origen pueden ser:
Carbonatadas de origen químico, formadas por reacciones químicas de precipitación, el caso de las estalactitas y estalagmitas, el travertino y las tovas calcáreas.
Carbonatadas de rigen orgánico, formadas por la acumulación, compactación y cementación de restos de seres vivos (conchas y esqueletos de animales marinos) como las calizas coralinas o las calizas conchíferas.
Evaporíticas, o llamadas salinas, que contiene sales producto de la precipitación ocurrida tras la evaporación del agua en las que estaban disueltas, por ejemplo la halita (sal común), la silvita, el yeso y la carnalita.
Organógenas, formadas por la acumulación de los restos de seres vivos en ambientes sin oxigeno, donde son descompuestos por la acción de bacterias, los mas comunes el carbón (turba, lignito, huella y la antracita), y el petróleo (la única “roca en estado liquido”, formada por la descomposición del plancton marino).

Las rocas las ha utilizado el ser humano para hacer frente a muchas de sus necesidades, ya sea como fuentes de minerales (materias primas en procesos productivos), o como elementos de construcción (viviendas, edificios, vías carreteras) y ornamentales (adornos personales, planchas den baños, forros de escaleras, revestimientos de fachadas).

La evolución de la vida.
“En la Tierra” la vida apareció entre unos 3500 o 4000 millones de años. Los primeros organismos vivientes eran muy péquennos y simples (en definitiva lo simple es lo mejor, estos organismos han persistido esos mismos millones de años mientras tras especies mas complejas y evolucionadas han desaparecido (busquen aplicar esto a su actualidad y asu vida cotidiana con sus artefactos de uso común, los cuales, mientras mas avanza la tecnología, mas se complican en su función, sean los autos o la electrónica, y a su vez encuentren como ejercicio la razón, el porque hacerlo así).
Los seres vivos de la actualidad son descienden de aquello organismos, después de un periodo aventurado de millones de años de evolución. Actualmente se ha “reconstruido la historia de este proceso”, y se ha avanzado mucho al respecto (sobre todo con las teorías “darwinianas”), pero aun no esta completa; el conocimiento de los orígenes de la vida se ha determinado estudiando las rocas y sus restos fósiles, los cambios y rastros encontrados en las rocas superficiales y profundas, en combinación con el estudio de los llamados fósiles (restos de organismos desaparecidos).
El proceso evolutivo paso por cuatro periodos llamados eras, que ya deben haber sido estudiados, por lo que solo recordáremos cuales son:
Era Precámbrica, la mas larga de todas, caracterizada por la formación del planeta, la abundancia de actividad volcánica y la existencia de vida unicelular de su periodo proterozoico, aquí la Pangea comenzaba a tomar forma.
Era Paleozoica, es la era en la que surgieron las primitivas formas de vida pluricelular, coexisten aquí los braquiópodos, los invertebrados, peces, varios anfibios y las algas marinas; el movimiento de la Pangea, comienza y dura toda esta era, la actividad volcánica comienza a formar cadenas montañosas.
Era Mesozoica, surgen, dominan y se extinguen los dinosaurios, evolucionan los mamíferos y aparecen las aves. Por otra parte nacen las primeras confieras y evolucionan las plantas con flor y fruto (poniéndole competencia a los bosques de helechos, ¿alguna vez han tenido un helecho en su casa? ¿Han pensado en el tipo de planta y lo que representa esta? Es uno de los seres vivos más antiguos y que mantiene sus características originales).
Era Cenozoica, es nuestra vida reciente, representa la etapa actual de la historia de la Tierra, aquí surgen las mas recientes formas de vida en la que esta incluida el humano, que es quien ha modificado la armonía natural de la propia evolución terrestre (que cambios, uso abundante de recursos, explotación petrolera, cambio de la temperatura de la superficie, los huecos en la capa de ozono, la interferencia en el ciclo natural del agua y en la regeneración natural de la naturaleza como agricultura y bosques, que propicia la erosión del suelo).

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