El proceso de formación de ORÓGENOS o cordilleras está relacionado con los movimientos convergentes de placas tectónicas, los cuales deforman y elevan el terreno, dando lugar a una cadena montañosa.

Tipos de Orógenos

Los orógenos andinos se originan en los bordes convergentes donde la litosfera oceánica subduce bajo la continental, causando deformación, elevación de materiales y la formación de una cadena montañosa. Este proceso genera volcanes a lo largo de la cordillera. Ejemplo: la Cordillera de los Andes.

Los orógenos de arco insular se originan por la subducción de placas oceánicas, formando volcanes submarinos que pueden emerger como islas. Ejemplos: Japón, Filipinas y Kuriles.

Los orógenos alpinos se forman por la colisión de placas continentales, creando cordilleras intracontinentales con sismicidad, pero poco vulcanismo. Ejemplo: el Himalaya.

Los orógenos intraplaca se forman cuando una cuenca sedimentaria dentro de una placa tectónica se comprime, plegándose y elevándose para formar una cordillera. Ejemplo: los Pirineos.

Terremotos

Un terremoto es un movimiento brusco de la litosfera causado por la liberación de energía acumulada en rocas sometidas a esfuerzos tectónicos. Se origina en el hipocentro y las ondas sísmicas se propagan desde allí. El epicentro es el punto en la superficie más cercano al hipocentro, donde las ondas sísmicas superficiales causan los daños. Los terremotos pueden ocurrir en bordes divergentes, convergentes y laterales, o por el desplazamiento de bloques en una falla.

Los terremotos se detectan con sismógrafos y se miden en magnitud, que es la energía liberada (escala Richter), y en intensidad, que se refiere a la percepción y efectos del terremoto (escala de Mercalli, del I al XII).

• Los terremotos se localizan, principalmente, en los límites de placas tectónicas ya que son zonas donde se acumula tensión, cuya energía se libera de forma repentina.

Volcanes

Un volcán tiene varias partes: el cono volcánico (acumulación de lava y piroclastos), el cráter (abertura por donde se expulsan materiales), la chimenea (conducto por el que asciende el magma), la cámara magmática (zona de acumulación del magma), la colada de lava (flujo de lava), y el cono secundario (formado por magma que emerge de una fisura secundaria).

En una erupción volcánica se expulsan piroclastos (materiales sólidos), lavas (materiales fundidos) y gases (como vapor de agua, CO2 y SO2). Los volcanes se clasifican según su forma o el tipo de lava y erupción.

El magma, al enfriarse y solidificarse, forma rocas ígneas: volcánicas si ocurre en la superficie (como basalto) y plutónicas si ocurre en profundidad (como granito). Las erupciones volcánicas se localizan principalmente en los límites de placas tectónicas, especialmente en bordes convergentes y divergentes, y también en áreas intraplaca por plumas convectivas.

Deformación de la Litosfera

La litosfera se deforma por fuerzas tectónicas en tres tipos:

1. Deformaciones elásticas, donde las rocas recuperan su forma original. Los pliegues son estructuras formadas por la deformación plástica de rocas debido a un esfuerzo de compresión, afectando principalmente a rocas sedimentarias y metamórficas, y se visualizan como curvaturas en los estratos.
2. Deformaciones plásticas, donde las rocas mantienen la deformación, formando pliegues. La deformación de las rocas produce fracturas cuando se superan los límites de plasticidad. Estas fracturas pueden ser diaclasas (sin desplazamiento de bloques) o fallas (con desplazamiento), siendo las fallas de mayor importancia geológica.
3. Deformaciones por rotura, donde las rocas se rompen, creando fallas o diaclasas.

Aguas Subterráneas y Modelado Kárstico

Los acuíferos subterráneos son reservas de agua dulce formadas cuando el agua se infiltra en rocas permeables y se acumula sobre una capa impermeable. Se recargan por precipitaciones y aguas superficiales, y se descargan a través de manantiales o pozos artificiales para su uso.

El agua disuelve rocas como el yeso y la caliza, modelando el relieve kárstico, especialmente en áreas con roca caliza, como en Asturias. La caliza reacciona con el CO2 y el agua, formando bicarbonato cálcico, que es soluble, causando erosión y creando formaciones kársticas.

El modelado kárstico crea estructuras como lapiaces (surcos), simas (pozos), cuevas, dolinas (hundimientos) y cañones (canales estrechos). También forma estalagmitas (en el suelo) y estalactitas (en el techo) por precipitación química.

Sedimentación Eólica

La sedimentación eólica ocurre cuando el viento pierde energía al encontrar un obstáculo, formando dunas. Cada duna tiene dos pendientes: barlovento (por donde la arena asciende) y sotavento (por donde la arena cae). Las dunas se desplazan lentamente en la dirección del viento, formando campos de dunas, típicos de los desiertos.

El viento puede erosionar, transportar y sedimentar materiales. La erosión eólica, causada por las partículas de arena que impactan las rocas, genera oquedades (erosión alveolar) y modela formaciones como rocas en pedestal o en seta. En superficies de fragmentos rocosos, el viento puede transportar los materiales más finos, dejando los más gruesos, creando un terreno pedregoso llamado reg.

Composición y Estructura de la Atmósfera

Composición de la Atmósfera

• Gases: Nitrógeno (78%), Oxígeno (21%), Argón (0.93%), Dióxido de carbono (0.03%), Vapor de agua (0.1-4%). Otros gases en menor cantidad: Ozono, Helio, Metano.
• Partículas en suspensión: Naturales (polvo, microorganismos, cenizas, sal marina, polen) y humanas (actividades agrícolas, canteras).
• Distribución: El 95% de la masa de aire está en los primeros 15 km. A mayor altitud, el aire es menos denso hasta llegar al espacio exterior (10,000 km).

La atmósfera primitiva de la Tierra, formada hace unos 4500 millones de años, se originó principalmente por gases emitidos por erupciones volcánicas, como nitrógeno, CO2, SO2 y agua, pero sin oxígeno. Con el enfriamiento de la Tierra, el vapor de agua se condensó formando océanos, donde se disolvieron gases. Hace unos 3500 millones de años, los organismos fotosintéticos, como las cianobacterias, comenzaron a liberar oxígeno, lo que permitió su acumulación en la atmósfera y la formación de ozono (O3). A la vez, el CO2 disminuyó debido a su consumo en la fotosíntesis.

Estructura de la Atmósfera

La troposfera es la capa más baja de la atmósfera, con altitudes que varían entre 9 km en los polos y 18 km en el ecuador. Contiene el 75% de la masa de aire y es donde ocurren los fenómenos meteorológicos, como nubes, precipitaciones y tormentas. La presión y la temperatura disminuyen con la altura, con un gradiente de 0.65 ºC cada 100 m. La temperatura puede llegar a -70ºC en la tropopausa.

La estratosfera va desde la tropopausa hasta los 50 km de altura e incluye la capa de ozono, que filtra las radiaciones ultravioleta, causando un aumento de temperatura hasta los 0 ºC en la estratopausa.

La mesosfera llega hasta los 80 km de altura y, aunque su densidad es baja, es suficiente para que los meteoritos se desintegren y produzcan estrellas fugaces. La temperatura disminuye hasta los -80 ºC en la mesopausa.

La ionosfera o termosfera se extiende hasta los 500 km de altura, absorbe radiación solar de alta energía (rayos gamma y X), lo que eleva la temperatura hasta los 1000 ºC, y las moléculas se ionizan. En esta capa ocurren las auroras y la Estación Espacial Internacional orbita allí.

La exosfera es la capa final, en transición hacia el espacio, a unos 10,000 km, donde la densidad es extremadamente baja y la composición es similar a la del espacio exterior (hidrógeno y helio).

Circulación Atmosférica

La circulación atmosférica es el movimiento global del aire que redistribuye el calor entre el ecuador y los polos. Está influida por el desigual calentamiento solar, la rotación terrestre y los continentes. Cuando el aire se calienta, asciende, generando una zona de baja presión (borrasca) con nubes y lluvias. Ese aire, ya frío y seco, desciende en otras zonas formando altas presiones (anticiclón), donde apenas hay precipitaciones.

La insolación es mayor en el ecuador, lo que calienta el aire, haciéndolo ascender y formando bajas presiones. En los polos, el aire frío desciende, generando altas presiones. Esto crea un movimiento de aire desde los polos al ecuador en superficie, y en sentido contrario en altura, formando una célula de convección teórica en cada hemisferio.

La rotación de la Tierra provoca el efecto Coriolis, que desvía los vientos a la derecha en el hemisferio norte y a la izquierda en el sur. Esto impide una única célula de convección por hemisferio y origina tres: Hadley, Ferrel y polar. En la célula de Hadley, el aire caliente asciende en el ecuador, se desplaza hacia los 30º, desciende por el efecto Coriolis y regresa al ecuador como los alisios, cerrando el ciclo.

La rotación terrestre causa tres células por hemisferio. En la célula polar, el aire frío desciende en los polos, se mueve hacia los 60° y asciende al calentarse, generando vientos polares del este. La célula de Ferrel, entre 30° y 60°, se forma porque parte del aire que desciende a 30° va hacia latitudes altas, generando los vientos del oeste, asciende a 60° y retorna en altura, cerrando el ciclo.

En la zona ecuatorial, los alisios convergen formando la ZCIT, con aire cálido y húmedo que asciende y causa tormentas. A los 30º de latitud, el aire desciende formando anticiclones subtropicales que, sobre continentes, originan grandes desiertos.

Importancia de la Atmósfera para la Vida

La atmósfera es vital para la vida porque protege de radiaciones solares dañinas y del impacto de meteoritos. La ionosfera absorbe radiaciones peligrosas como los rayos gamma, X y UV de menor longitud. La capa de ozono en la estratosfera filtra cerca del 90% de la radiación ultravioleta (UV), evitando daños a los seres vivos.

La atmósfera protege la vida en la Tierra actuando como filtro. El ozono, al formarse y destruirse, absorbe radiación ultravioleta (UV) perjudicial. Además, frena meteoritos, que se incineran por fricción en la mesosfera, desintegrándose antes de llegar al suelo, salvo los más grandes, que a veces logran impactar.

La atmósfera regula la temperatura terrestre, evitando cambios extremos entre el día y la noche. Esto se logra gracias al efecto invernadero, un fenómeno natural en el que gases como el CO₂ y el vapor de agua retienen el calor emitido por la Tierra, manteniendo una temperatura media de unos 15 °C, ideal para la vida.

La atmósfera regula la temperatura mediante el efecto invernadero, reteniendo el calor del Sol gracias a gases como el CO₂ y el vapor de agua, lo que permite una temperatura media estable y favorable para la vida.

La atmósfera regula la temperatura también mediante el efecto albedo, que es la cantidad de radiación solar reflejada por la superficie terrestre. Superficies claras como la nieve reflejan más luz. Las nubes aumentan el albedo pero también retienen calor, equilibrando el efecto invernadero.

Ciclo del Agua

El ciclo del agua comienza con la evaporación del agua de ríos, lagos y océanos, impulsada por la energía solar, y la transpiración de los seres vivos. El vapor se condensa en nubes, y cuando las gotas se agrupan lo suficiente, caen como precipitaciones (lluvia, nieve o granizo). El agua puede infiltrarse en el subsuelo, escurrir hacia los ríos y mares o acumularse como hielo en zonas frías.

Formación del Suelo

El proceso de formación del suelo involucra la interacción de la geosfera, atmósfera, hidrosfera y biosfera a través de procesos físicos, químicos y biológicos. El suelo es una capa superficial que cubre la roca madre y se compone de elementos inorgánicos (como partículas meteorizadas de roca, agua y aire) y orgánicos (restos de seres vivos y organismos vivos).

1. La roca madre se meteoriza y forma el horizonte C (regolito), sobre el cual comienzan a crecer las plantas.
2. Con el tiempo, los restos orgánicos de las plantas forman el horizonte A, rico en humus.
3. El agua de lluvia arrastra material del horizonte A, formando el horizonte B, lo que da lugar a un suelo más profundo y maduro que puede sustentar más vegetación.