Este documento describe la dinámica de la geosfera y los riesgos geológicos. Explica que la Tierra intercambia energía con su entorno a través de ciclos internos y externos, y que la energía interna proviene principalmente de la desintegración atómica. También describe cómo la convección transporta calor desde el interior y cómo la tectónica de placas, con la creación y destrucción de corteza en los límites de placas, da lugar a fenómenos volcánicos y sísmicos.

1. Tema 4DINÁMICA DE LA GEOSFERA Y RIESGOS GEOLÓGICOSCiencias de la Tierra y MedioambientalesEduardo Gómez

2. La Tierra está formada por materiales de distinta densidad:Geosfera: Materiales más densos

3. Hidrosfera: Rellena los huecos

4. Atmósfera: Rodea todoDentro del planeta tienen lugar una serie de fenómenos, los llamados fenómenos GEOLÓGICOS. Son muy lentos.Ocasionalmente, estos fenómenos pueden ser rápidos, se llaman fenómenos PAROXISMICOS, y liberan una gran cantidad de energía en poco tiempo

5. Dinámica de la geosfera

6. Balance energético de la tierraLa Tierra es un sistema activo que intercambia energía con el entorno (sistema cerrado)La energía proviene de:El sol (la mayoría de la energía)

7. La propia TierraLa energía solar que llega a la tierra (a la superficie terrestre) siempre es la misma (puede haber pequeñas variaciones en torno al 0,2% cada 30 años). Este valor fijo se denomina constante solar y vale 342 W/m2La energía que proporciona la Tierra es mucho menor 60 mW/m2

9. Balance térmicoDe los 342 W/m2 el 51,7% es decir 177 W/m2 son dispersados por la nubes o por los gases atmosféricos (22,5%= 77W/m2 en dirección al espacio y 29,2%= 100 W/m2 en dirección a la Tierra).

10. Sólo el 2% es decir 7W/m2 son absorbidos por las nubes.

11. El aire absorbe un 17,5% es decir 60 W/m 2 .

12. A la superficie de la Tierra llega un 28,7% de la radiación solar inicial, es decir 98 W/m2 , de la que un 19,9% es decir 68 W/m2 son absorbidos por la Tierra y un 8,8% es decir 30 W/m2 son irradiados directamente al espacio.

13. Balance de radiación corta Por la parte superior de la atmósfera se pierde el 31,3 % es decir 107 W/m2 de la radiación corta (30 reflejados por el suelo y 77 reflejados por las nubes o difundidos por el aire) Por ello entran en la atmósfera 235 W/m2 . La atmósfera absorbe un 19,5% de la radiación corta que corresponde a 67 W/m2.La superficie de la Tierra absorbe un 49,1% que corresponde a 168 W/m2 . (100 W/m2 reflejado por las nubes o difundido por el aire y 68 como radiación directa absorbida por la superficie terrestre).

14. PerdidasAbsorbidas por la superficie terrestreAbsorbidas por la atmosfera

16. n

17. La temperatura media de la tierra (en la superficie) permanece constante (en torno a los 15ºC, luego la energía que llega tiene que ser igual a la que sale.Energía entrante = Energía salienteSin embargo, medidas recientes indican que la Tierra está absorbiendo 0,85 ± 0,15 W/m 2 más que lo que emite al espacio. Este aumento, asociado con el calentamiento global, se cree que ha sido causado por el reciente aumento en las concentraciones de los gases de efecto invernadero.

18. Hay que hacer una serie de consideraciones:La energía que entra llega en forma de radiación de onda corta, mientras que la que sale es de onda larga.

19. La energía no llega por igual a todos los puntos.

20. La energía se redistribuye mediante las corrientes de aire y agua

21. La radiación emitida por la tierra es la que origina estas corrientes de aire y agua.

22. La tierra tiene fuentes de energía interna que contribuyen al mantenimiento de la Tª.

23. Los materiales de la Geosfera presentan corrientes de convección que influyen en la transferencia de energía.Estos condicionantes permiten distinguir dos ciclos energéticos.Ciclo internoCiclo externoMovimientos de convecciónModelado de la superficie terrestreExistencia de zonas climáticasMovimientos de placas litosféricasDistribución de los seres vivosFenómenos geológicos

24. Energía internaEnergía cinética terrestreProcede de tres fuentesEnergía elásticaEnergía geotérmica (la más importante)

25. Energía cinéticaProcede del movimiento de rotación y translación de la tierra.Provoca junto con la gravedad, las mareas terrestres (deformaciones de la tierra)Genera fricciones: Disipación de la energía y disminución de la velocidad de rotación.Las diferencias en la velocidad de rotación provocan el campo magnético

26. Energía elásticaLa Tierra no es totalmente rígida, se puede deformar y en la deformación, los materiales acumulan energía.Teoría del rebote elástico:Las deformaciones elásticas se acumulan en una región hasta que se supera la resistencia de los materiales.Se produce una fractura de los materiales y se libera energía. Cuando esto sucede en la litosfera tienen lugar los terremotos

27. Energía geotérmicaFuentes internas de calor: Tiene distintas manifestacionesVolcanes

28. Gradiente geotérmico

29. GeiseresGradiente geotérmicoVariación de la temperatura con la profundidad.No es igual en toda la tierra. El valor medio es de de 3ºC/100m, pero solo durante los primeros kilómetros, luego se estabilizaFuentes de esta energía:Calor remanente (formación de la tierra)Desintegración atómica (mecanismo principal)

30. Transporte de la energía interna La energía interna se transmite desde el interior de la tierra por dos sistemas:Conducción ConvecciónVibración de partículasFuente de calor Aumento energía en las rocasPasa la vibración a las partículas vecinasCONDUCCIÓN:

31. La conducción es un mecanismo válido en la corteza terrestre, pero en cualquier caso, las rocas son malas conductoras del calor, luego se necesita otro mecanismo mas eficiente: La convección.CONVECCIÓN DE CALORSe trasmite el calor por desplazamiento de las partículas que forman los cuerpos.Se crean células de convección debido a los cambios de densidad y a la gravedad

32. Convección terrestreConvección en 1 capaConvección en 2 capasHay pruebas a favor de ambas teoríasLas plumas térmicas son emisiones de materiales fundidos de una determinada zona del manto (Capa D’’)

33. Tectónica de placasWegener(Deriva continental, 1912)Teoría de expansión del fondo oceánico.Teoría de la tectónica de placasLa litosfera (100-150 km de espesor) es rígida y se encuentra fragmentada en placas que se mueven sobre el manto situado bajo ellas (menos rígido y parcialmente fundido)Las zonas donde rozan estos fragmentos, los límites de placas, es donde se producen la mayoría de los fenómenos geológicos

35. Tectónica de placasLa corteza terrestre está dividida en placas.En los límites de las placas encontramos como principales zonas, geológicamente activas:Las dorsales oceánicas. Las fosas tectónicas.Las fallas transformantes.

36. Tectónica de placasEn las dorsales se crea nueva cortezaLas dorsales oceánicas. Las fosas tectónicas.Las fallas transformantes.En las fosas se destruye la cortezaEn los bordes laterales de las placas ni se crea ni se destruye la corteza

37. Contacto entre placasBordes constructivosSe sitúan en las dorsales oceánicas y en los rift continentales, como por ejemplo en el Rift Valley en África y en la dorsal atlántica. La actividad volcánica que se produce en estas zonas, como consecuencia de su divergencia, determina la formación de nueva corteza oceánica y provoca el ensanchamiento de los fondos oceánicos y la separación progresiva de las placas adyacentes.

38. Si la actividad volcánica es muy intensa puede dar lugar a islas como Islandia. En estas zonas las manifestaciones de esta elevada actividad volcánica son muy frecuentes (con los consiguientes riesgos asociados)

39. Contacto entre placasBordes destructivosDos placas chocan. Pueden darse tres situaciones:Choque de placa oceánica contra oceánica.Choque de placa oceánica contra continental.Choque de placa continental contra continental.

40. Contacto entre placasBordes destructivosChoque de placa oceánica contra oceánica.La placa más densa subduce por debajo de la más ligera.

41. Contacto entre placasBordes destructivos2. Choque de placa oceánica contra continental.La placa oceánica (más densa) subduce por debajo de la continental.

42. Contacto entre placasBordes destructivos3. Choque de placa continental contra continental.Los sedimentos situados entre las dos placas se pliegan y elevan. No hay actividad volcánica

43. Contacto entre placasBordes transformantesNo se crea ni se destruye corteza. Hay mucha actividad sísmica

44. VolcanesSon manifestaciones superficiales de procesos termales internos, con emisión de productos sólidos, líquidos y gaseosos.SITUACIÓN:Limites de placa: Especialmente zonas de subducción pero también en las dorsales.

45. Zonas intraplaca: Zonas asociadas a puntos calientes (Hawaii) o zonas de la litosfera más débiles o con fracturas (Canarias)Sistema volcánicoUn sistema volcánico consta de tres partes:Zona de fusión: Donde se origina el magmaZona de ascenso: Zona del manto superior Zona de emisión: Es el volcán propiamente dicho.Volcán se puede definir como el edificio volcánico formado por la emisión de magmas. Su forma depende del tipo de magma, de los gases que se emiten, del tipo de erupción. En general se clasifican en:Volcanes en escudo

46. Volcanes compuestos o estratovolcanes

47. Domos

48. Calderas

49. Volcanes fisuralesPartes de un volcán

51. Actividad volcánicaLa actividad volcánica corresponde a los distintos tipos de erupciones que pueden darse en un volcán. A su vez dan lugar a los distintos tipos de edificios volcánicos.Un mismo volcán puede variar su tipo de actividad de una erupción a otra. La peligrosidad de un volcán variará en función del tipo de actividad que tenga y esto a su vez depende de tres factores característicos del magma:TemperaturaCantidad de gasesViscosidad

54. Materiales que expulsa un volcánGASES:H2O, CO2, SO2, H2S, Cl2, H2,…Según estos gases puedan escapar con mayor o menor dificultad del magma, cambia la peligrosidad de la erupciónFacilidad de escapeViolencia de la explosiónEmisión poco violentaEmisión muy violenta(Nube ardiente)

55. Materiales que expulsa un volcánLÍQUIDOSSon las coladas de lava, es decir, el magma una vez que alcanza la superficie y pierde los gases.Su peligro depende de la viscosidadViscosidadPeligroMuy fluidaMuy viscosa

56. Tipos de magmasTªSiO2DensidadExplosividadViscosidad-50%BásicosIntermediosÁcidos+65%

57. (Básico)(Intermedio)(Ácido)

58. Materiales que expulsa un volcánSOLIDOS: También llamados piroclastos.BombasCenizasLapilliAumento de tamaño

59. Cenizas

60. Lapilli